Способ очистки поверхности изделий

 

„ с + а м

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1389887 А1.г

< 11 q В 08 В 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095833/23-12 (22) 14.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. 15 (71) Всесоюзный научно-исследователь. ский и проектный институт по переработке газа (72) В).А.Капустин, П.М,Олейник, В.Г.Пикин, В.Я.Фридланд и С.А, Зйгенсон (53),621.7.024(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 751456, кл. В 08 В 9/00, 1977. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение позволяет расширить технологические возможности способа.

Очищаемую поверхность вводят в контакт с очищающей средой, которую пере. водят в твердое состояние. В качестве этой среды используют жидкость или газ, насыщенные компонентом, способным образовывать с этой жидкостью или газом твердые соединения включения, например клатраты. Перевод очищающей среды в твердое состояние производят путем изменения давления и/или температуры. Затем производят удаление очищающей среды, содержащей отложения. Удаление можно осуществлять механическим путем или с предварительным переводом очищающей среды в исходное состояние, 2 э.п. ф-лы, Я

1 табл.

1389887

Изобретение относится к области техники, в которой возникает необходимость удаления отложений с внешних или внутренних поверхностей изделий, и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей. 50

Для очистки поверхности изделий отложения вводят в контакт с очищающей средой, переводят очищающую среду в твердое состояние и удаляют очищаемув среду, содержащую отложения. В 55 качестве очищающей среды используют жидкость или гG3 насьпценные компонентом, способным образовывать с этой жидкостью или газом твердые соединения включения, например клатраты. 20

Перевод очищающей среды в твердое состояние осуществляют путем изменения термобарических условий (давления .и/или температуры). Удаление очищающей среды может производиться

25 как механически, так и с предварительBblM переводом ее B исходное состояние.

В качестве соединения включения используют кристаллогидраты, для по-) ЗО .лучения которых воду, используемую в качестве моющей жидкости, насыщают гидратообраэувщими газами или смесями этих газов. Такими газами могут быть, например, углеводородный газ (метан, этан и др.), углекислый газ, сероводород и т.д.

Перед переводом насыщающей >кидкости в твердое состояние жидкость, находящуюся вне отложений, удаляют @) из полости изделия. Также перед переводом насьпцавщей жидкости в твердое состояние целесообразно жидкость вне отложений замещать жидкостьв, которая не содержит компонентов, образующих соединения включения. В очищающую среду можно вводить поверхностно-активное вещество (ПАВ).

В результате обеспечивается возможность в широком диапазоне регулируемых параметров состояния моющей среды (давление, температура, состав среды) удалять отложения с поверхностей различных изделий. Насыщение моющей среды, пропитывающей отложения, компонентом, способным образовывать с этой средой соединения включе". ния с последу>ощим созданием необходимого сочетания давления и температурь.: для образования твердого соединения включения, объем которого больше, чем объем жидкости, например клатраты, позволяет получить в порах и капиллярах отложений кристаллические соединения, которые, расширяясь по мере образования, разрушают отложения.

Дпя получения соединения включения в порах и капиллярах отложений возможна различная последовательность действий при насьпцении моющей среды компонентом, способным образовывать с этой средой соединения включения °

Осуществляя контакт моющей жидкости с отложениями пропитывают их этой жидкостьв, затем под давлением насыщают эту жидкость компонентом, способным образовывать соединения включения, или насьпцают моющую жидкость, а затем пропитывают ев отложения. В первом случае протекание процесса образования соединения включения более медленном вспедствие низкого темпа диффундирования газа в порах и капиллярах через моющую жидкость и уже образовавшиеся соединения вклвчения.

Кроме того, возможна подача в зону отложений газа, который насыщен парами компонента, способного образовывать соединения включения. В этом случае компонент, конденсируясь на поверхности отложений, одновременно насыщается газом и пропитывает отложения. В качестве такого газа используют влагонасыщенный гидратообразующий газ.

В качестве соединения включения кристаллогидраты (или гидраты) наибо лее просты в применнии. Их получают насыщением моющей жидкости — воды, гидратообразующими газами — углекислым газом, легкими углеводородами (метан, этан и т.д.) и/или их смесями, а затем создают условия для .образования кристаллогидратов, подбирая давление и/или температуру в зависимости от технологических и конструктивных возможностей. При этом температура образования кристаллогид ратов зависит от давления, увеличиваясь вместе с ним. Следовательно, способ удаления — возможность осуществлять процесс при положительных температурах в тех случаях, когда технически нецелесообразно или невозо можно применять охлажденйе до 0 С.

1389887 продолжительность выдержки при задан. ном сочетании параметров (давления и/или температуры).

Потребнув продолжительность выдержки при заданном сочетании параметров для отвода тепла от разрушаемых отложений возможно также сокра" тить путем замещения насыщенной жидкости, находящейся вне отложений, перед переводом ее н тнердое состояние жидкостьв, состав которой исключает образонание ею соединений включения, так как теплоемкость жидкой фазы многократно выше теплоемкости паровой фазы, Введение в состав жидкости поверхностно-активного вещества облегч еФ

Например, при удалении консолидирующихся отложений .мехпримесей в газопроводе, заглубленном н грунт, нецелесообразно в летний период осущест5 нлять способ удаления отложений при отрицательных температурах, так как пришлось бы проморозить и окружающий грунт, что приведет к черезмерному . удорожании работ. !О

Таким образом, осуществление способа удаления отложений с поверхности изделий при различных сочетаниях давления и температуры (можно либо повьппать давление без изменения 15 температуры, либо понижать температуре при неизменном давлении, либо изменять оба эти параметра) дает возможность широкого варьирования параметрами состояния применения различ- 2р ных сочетаний моющей жидкости и насыщавщего ее компонента.

Кроме того, способ позволяет осуществлять процесс удаления отложений с любых поверхностей изделий как с 25 внешних, если габариты изделий допускают размещение их в автоклаве, так и с внутренних поверхностей, например компрессоров, трубопроводов и т.д., без их демонтажа и последующего вращения и охлаждения.

Для усиления эффективности удаления отложений перед переводом насыщенной жидкости в твердое состояние жидкость, находящуюся вне отложений, сливают, при этом последующий процесс образования твердого соединения включения происходит только в порах и капиллярах отложений. В результате резко уменьшается количество выделяемого тепла и соответственно сокращается необходимая для его отвода как проникновение жидкости в поры, так и вымывание из них мелкодисперсных примесей и удаление жидкости, что в конечном итоге поньпчаеT эффективность способа. Таким образом, предлагаемая совокупность признаков позволяет расширить область эффективного использования способа удаления отложений с поверхности изделий.

Пример 1. Для удаления отложений из трубок теплообменника его заливают водой, имеющей температуру о

16 С, а затем воду насыщают углеводородным газом при давлении 1 0 МПа. используют нефтяной газ, в основном по объему состоящий из метана (69Х) и этана (16Х) и имеющий относительнув плотность по воздуху 1,003.

Термобарические условия образования гидратов для смеси воды и примененного нефтяного газа сведены в таблицу.

При фиксированной температуре, равной 16 С, давление создается выше

3,2 МПа. При давлении ньппе 1,4 МПа температура воды в трубках понижает"

D ся ниже уровня 10 С.

В обоих случаях выдерживают заданные термобарические условия до тех пор, пока не прекращается выделение тепла из трубок. Выделение тепла свидетельствует о проходящем процессе образования гидратов в трубках. Выделение тепла косвенна определяется необходимостью прокачивать хладагент через установку в целях термостатирования. Продолжительность выдержки в обоих случаях составляет 50-55 мин.

После прекращения тепловыделения давление в установке понижают до атмосферного и сливают из трубок теплообменника воду, содержащув разрушенные гидратами отложения.

Пример 2. При условиях примера 1 вначале вводят в трубки теплообменника сырой нефтяной, в основном по объему состоящий из метана (69_#_) и этана (167,), газ и поднимают его давление до уровней, соответствующих вариантам примера 1. Зятем вспрыскивают воду, после чего создают температуру, указанную н примере 1, соответствующую применяемому уровню давления.

Выдерживают 20-25 мин, т.е. меньше, чем н примере 1. Это объясняется меньшим количеством воды н трубке, а значит меньшей массой образующихся

5 1389887 6

Формула изобретения

Давление, МПа 0,36

Температура, С 0

0,42 1,40

4 10

3,20 . 7,00 .

16 20

Составитель . Г. Квашенко

Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор И.Дербак

Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1614/10

Производственно"полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гидратов и более низким тепловыделением.

П р и и е р 3, При условииях примера 1 после насыщения воды газом

5 сливают воду, чтобы уменьшить массу образующихся гидратов, после чего реализуют оба варианта примера 1 условий образования гидратов.

Процесс образования гидратов завершается через 3-4 мин после выхода на заданные термобарические режимы.

Качество удаления отложений. соответствует примеру 1.

Пример 4. При условиях примера 3 при сливе воды ее замещают газонасыщенным керосином. Время образования гидратов оказалось очень коротким. Качество удаления отложений 20 соответствует примеру 1.

Пример 5. При условиях примера 1 добавляют ПАВ в количестве

2 г/л.

Удаление отложений как с внутренней, так и с наружной поверхности возможно осуществлять при положительных температурах в тех случаях, когда технически нецелесообразно или невоз- 30 о, можно применять охлаждение до 0 С, 1.Способ очистки поверхности изделий, заключающийся в том, что очищаемые отложения вводят в контакт с очищающей средой, переводят очищающую среду в твердое состояние, при котором удельный объем этой среди больше, чем ее удельный объем в жидкой фазе, и удаляют ее вместе с отложениями, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в качестве очищающей среды используют жидкость или газ, насыщенные компонентом, способжм образовывать с этой жидкость или газом твердые соединения включения, например клатраты, а.перевод очищающей среды в твердое состояние производят путем изменения давления и/или температуры.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве очищающей среды используют воду, насыщенную гидратообраэующими газами или смесями этих газов.

3.Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в очищающую сре; ду вводят поверхностно-активное вещество.