SU1414931A1

SU1414931A1 - Гидробародинамический способ очистки внутренней поверхности трубопроводов

Info

Publication number: SU1414931A1
Application number: SU823506677A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Николаевич Черебедов; Виктор Васильевич Шишкин; Николай Федорович Кряжевских; Валерий Павлович Панченко
Original assignee: Государственный Трест "Южводопровод"
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1988-08-07
Also published as: BG47134A1

Description

Изобретение относитс к области эксплуатации магистральных и разно- д щих систем напорных трубопроводов, в частности к очистке трубопроводов от различного рода наростов и отло- ений продуктов коррозии, и может |быть использовано дл полного удалени всевозможных загр знений и про- коррозии с внутренней поверх- IHOCTH трубопроводов, подготавливаемых дл нанесени на них антикоррозийного покрыти .

Известен гидродинамический способ очистки трубопроводов, основанный на удалении отложений с внутренней поверхности трубопроводов стру ми рабочего агента, например воды, выход щими из распылительной головки очистного устройства с огромной скоростью под действием избыточного давлени 25 75 МПа (250-750 кгс/см), подаваемого к головке по напорному шлангу от насосной установки и перемещаемого по трубопроводу реактивной силой струи рабочего агента l .

Недостатками этого способа вл ютс мала дпина очищаемого трубопровода за один прием, очень большое.избыточное давление рабочего агента, необходимое дл работы устройства повьппенна опасность производства работ и мала производительность.

Известен гидромеханический способ очистки трубопроводов, основанный на удалении отложений режущими элементами рабочего органа очистного устройства , перемещаемого по трубопроводу избыточным давлением рабочего агента 2 . .

Недостатком этого способа вл етс то, что он не обеспечивает требуемое качество очистки внутренней поверхности трубопроводов дл последующего нанесени на нее защитного ан- тикоррозийного покрыти , так как из углублений, раковин и пор отложени продуктов коррозии не удал ютс , а также пониженна эффективность процесса очистки.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс гидробародинамический способ очистки внутренней поверхности трубопроводов, заключающийс в подаче части рабочего агента на очистное устройство, включающее пружинные элементы с клиновидными щел ми между ними , а части через зазор между устройством и стенками трубопровода и

с 10

15 20 25

30

s 40

j

0

удалении отложений через шламовыпус- ки 3.

Недостатками известного решени вл ютс невысока эффективность удалени отложений и расположение шла- мовыпусков на близком рассто нии друг от друга.

Цель изобретени - повышение эффективности очистки путем измельчени отложений и увеличение рассто ни между шламовыпусками.

Поставленна цель достигаетс тем, что в гидробародинамическом способе очистки внутренней поверхности трубопроводов, заключающемс в подаче части рабочего агента на очистное устройство, включающее пружинные элементы с клиновидными щел ми между ними , а части через зазор между устройством и стенками трубопровода и удалении отложений через пшамовыпуски, создают перепад давлений рабочего агента за очистным устройством и перед ним, рдвный 0,2-1,25 МПа, при этом угол клиновидной щели составл ет не более 25°.

На фиг. 1 изображено очистное устройство , на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на и-г. 1.

Устройство состоит из нескольких .манжет 1, соединенных между собой. Внутренн часть каждой манжеты выполнена из эластичных элементов 2, расположенных по кругу в несколько слоев, в шахматном пор дке. Наружна часть каждой манжеты выполнена из пружинных элементов 3, расположенных в два р да , также в шахматном пор дке. Наружные и внутренние элементы закреплены на полой штанге 4 между фпанцами 5 и 6, что обеспечивает эластичность ман-: жет и сохранность их формы.

Наружный р д пружинных элементов 3 образует на поверхности манжет равномерно распределенные по окружности клиновидные щели 7, сужающа часть которых направлена по ходу очистки. Угол клина не более 25 .

Устройство расположено в трубопроводе 8.

Очистное устройство работает следующим образом.

Вскрывают трубопровод 8 и ввод т в него устройство.

После герметизации места ввода системой подачи нагнетают в трубопровод рабочий агент (например, воду).

Вследствие образовавшегос перепада давлени до и после манжет 1 очистно устройство начинает перемещатьс по трубопроводу. Одновременно рабочий агент проходит через клиновидные щели 7, образованные внутренней поверхностью трубопровода 8 и наружными лепестками 3 манжет 1, пропускающими 30-50% подаваемого в трубопровод 8 рабочего агента. При этом струи приобретают скоростной напор и производ т разрушение и удаление отложений с внутренней поверхности трубопровода перед движущимс устройством. Оставщиес в углублени х, порах и раковинах отложени продуктов коррозии и другие загр знени удал ютс при прохождении устройства за счет образовавшегос резкого перепада давлени в кольцевом пространстве между внутренней поверхностью трубопровода 8 и наружными элементами 3.

Так как отложени и наросты по своей структуре пористые, то их поры заполн ютс водой, содержащей растворимые в ней газы. Воздействием скоростного напора на отложени и наросты повьшают внутреннее давление в них. После прекращени действи скоростного напора жидкость и газ, заключенные в порах отложений, вследствие резкого перепада давлени отрывают их от внутренней поверхности трубопровода.

В трубопровод 8 ввод т очистное устройство и создают перепад давлений рабочего агента 0,2-1,25 МПа. Очистным устройством рабочий агент раздел ют на 12-24 струи, которые разгон ют в клиновидных щел х 7 устройства до 20-50 м/с. Воздейству стру ми рабочего агента (водой) на отложени и наросты, повышают внутри них (через поры) давление.

Часть отложений удал ют с поверхности трубы силой скоростного напора Оставщуюс часть отложений удал ют с внутренней поверхности трубопроводов за счет резкого снижени давлени . Это происходит тогда, когда отложени наход тс в кольцевом зазоре.

За счет увеличени перепада давлени в зоне отложени отталкиваютс (отстреливаютс ) от стенок трубопровода и рабочим агентом вынос тс из кольцевого зазора и далее из трубопровода .

Все описанные процессы происход т в посто нном движении синхронно пе - ремещению очистного устройства по трубопроводу .

Если перепад давлени будет менее. 0,2 МПа, то струи рабочего агента не приобретают минимально необходимой скорости 20 м/с, не создают скоростного напора 20 нп и избыточного давлени в отложени х, необходимого дл их отрыва от поверхности трубы, следовательно , продукты коррозии не будут удалены из углублений, раковин и

пор, имеющихс на внутренней поверхности трубопроводов. Если перепад давлений будет более 1,25 МПа, то скорости струй рабочего агента будут более 50 м/с, что уже нецелесообразно , так как предлагаемых параметров вполне достаточно дл разрушени и удалени с внутренней поверхности трубопроводов наростов и отложений. При перепадах давлений О,2-1,25 МПа

разрушение наростов и удаление отложений хорошее и отличноеj а толщина отложений, оставшихс на стенке трубопровода составл ет менее 0,5 мм. При снижении перепада давлений менее 0,2 МПа и увеличении перепада

давлений более 1 ,25 Ша качество очистки резко снижаетс и количество оставшихс отложений на стенках возрастает .

Таким образом, оптимальные режимы работы трубоочистного устройства при гидробародинамическом способе обеспечиваютс при перепаде давлений до и после трубоочистного устройства, а

следовательно, в наростах и отложени х от 0,2 до 1,25 МПа, при этом в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью трубопровода и наружной поверхностью очистного устройства

давление снижаетс от 0,2 до 0,06 МПа

При работе гидробародинамическо- го снар да происходит разрушение наростов изнутри за счет газовой и паровой кавитации в пористом теле нароста , а кавитаци возникает за счет резкого снижени давлени в наросте при обтекании его поверхности струей воды, вытекающей из щелевого отверсти снар да. Наросты и отложени при

э тих параметрах перепадов давлений удал ютс .из поры раковин, а отложени перемалываютс в мелкие частищл и транспортируютс по трубопроводу на рассто ние до 30 км (в известных

Вид /I

из. 1

8

7

иг.З

Claims

ГИДРОБАРОДИНАМИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

ТРУБОПРОВОДОВ, заключающийся в подаче части рабочего агента на очистное устройство, включающее пружинные элементы с клиновидными щелями между ними, а части через зазор между устройством и стенками трубопровода и удалении отложений через шламовыпуски, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем измельчения отложений и увеличения расстояния между шламовыпусками, создают перепад давлений рабочего агента за очистным устройством и перед ним, равный 0,2-1,25 МПа, при этом угол клиновидной щели составляет не более 25°.

$и 1414931

1

1414931