Устройство для химического разрушения и обработки труб
Изобретение относится к горной промышленности. Цель - увеличение площади обрабатываемой поверхности труб. Устройство содержит корпус 1, в полости которого размещены перекрытия в верхней части разрушаемой мембраной 3 камера 2 под окислитель и установленный над ней узел воспламенения 7. С боковой стенкой корпуса 1 взаимодействует камера 4 сгорания под смесь компонентов самовоспламеняющегося высокотемпературного синтеза. Камера 2 имеет в верхней части под мембраной 3 кольцевой бурт. Камера 4 выполнена кольцевой и размещена на бурте с возможностью образования кольцевой воздушной полости 5 с боковой стенкой камеры 2. Бурт нагревается, затем начинается реакция между фтористыми окислителем и внутренней поверхностью бурта камеры 2. После прогорания стенки последней в ее утоньшенной части разогретый фтористый окислитель вытекает из камеры 2 на поверхность разгружаемой трубы и она выжигается. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесиих
РЕСПУБЛИК (5114 F. 21 В 29/02."; 3HAl .. ... 1;".;;;Р,;
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM
IlpH ГКНТ СССР (21) 4172247/23-03 (22) 30.)2.86 (46) 15.07.89. Бюл. К 26 (72) В.Д.Жигарев, Н„Е.Капитапсв, И.А.Набережных и В.Ф.Суховерхов (53) 622.248.14(088.8) (56) Патент США У 2918125, кл. )66-35, 1955.
Авторское свидетельство СССР
)1 1443502, кл. Е 21 Б 29/02, 1986„
„„SU„„1493766
2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО РАБРУШЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ТРУБ (. 7) Изобретение относ п ся к горной промышленности. Цель — увеличение площади обрабатываемой поверхности труб„. Устройство содержит корпус в полости которого размещены перекрытая в верхней части разрушаемой мембраной 3 камера 2 под окислитель и установленный над ней узел воспла1493766
2<<
>>»/
<)г, 50 ие ге!!11Н 7 . С боковой с тс! Ill. ОЙ корпуса
1 взаимо(<(ейетвует Kë èepë 4 сгo 1>,«Ifr»÷ под смесь компонентов самовосппл?(снлшшегосл вл>сокотеиперлтурп< r.o r i!Hтезя, Кл!(ера 2 имеет в верхней «аГ.— ти под иеибр,!Ной 3 ко 1(а(!ера 4 )и!полненл кольцевой и рлзltåùPíà нл бурте с 1)оэиожност)1> обрлзокянил коль((евой )30 Iägl»IIIO!I попс>сти 5 с боковой стенкой камеры 2, Бурт I1306peте11lf(? >TII0clfTcH K горноЙ прои(t(>IJtert!tocTI(lt t!0> -»0na(fO, If(t!)Pr(tteP, (Л«Х((л»(»«С.С((Г>ГО p(!spy! I3ItV I р(1 (:к13лж! >11< " «<" Т! с 1> (i < li< ã» ?:ОдииоЙ д(<1 1 пи, 1(ел: изобре > ения -- 1 11л фиг, 1-3 и обрсе:-:сны рлэли«пые E3;! Pit <» 1 I ((<(11((>. «E i(!i 01! y it < >llio 1 <> в C!(« л . )! (! < ". 1)я 3 р>, лlа е :»оиу )<<(лг (ку ) рт<6 У т» О ((. T (о (Г> > е р, !IT к 0 р (! (1 в и . Ост(1 к > fOI)(<10»,l »t",eöå!!(i K(мер, 2 под с гllctlliT(?Jtt, (г .е><>((>лл >l вс.1".(Пе>! . >»((а !Ip«6K!, 1 г.pr!e rt; 3<(1>у: ((у((твс:рГTI!» длл ()л:;(>эк(! 0(.игл(:тел 1> и кл>(с(1 г>e K<>" Г>1<0 г(> (! ." -,eт 6» «ь 11(.п<)ль 30 )>err, » t;1pt ис >) Т1 t«t>òopид брома ((1>т )-p!! c l li! Ок l! Г (1! тг: (! 1.,1, 1< л" егл . > В Р(>х» li» Й >(0 ñòl» и е1> (; pд(10. )1 оно" 3(ен(п(P?a;>У ((;: Г)>.) < .»:c<)ьде(301! Г((1;1-иой 3 1!, .. .:с т !!л; .;:1>сый кол).", В<;l L) > > дпл р;>:>ttet<(e>((t 1 ко:и невой к. .ã>t. < 1 < 1 t! »1!>1 Г ОДГР:л)<(е)Й сис с> Г lпои«>1 Г 0 >3 C(:> )» 0 > О t i « l » 1 (Л l < l! e» Г) Г Л !? I « ".! О Т Е и пер;)ту»ного с(иir.-: ç:3 ((, Bf .) . (::; r рл 4 (:Гор л(lил е>з <э((мо((ейcтвуе 1 (окОвой (те)и:oij корг>ус;3 и обрлзует коздушну)». коль!tr.вук> пn,torTI . ) с боковой стенкой к"-.÷e j!t t 2 „!3 кз«ес I >le СВС иожe i иснс:;1.)оп t Ti< c ) си«с 1, т)»тана и бора E (. Т P X и О M е. т p i l (е < . K O". Г О 0 T)! 0 П. е l! . 11! 13 5 i I де пpeccîr>;øl>t(K таблеток. Д((л Обеспе(с (п)л H lit>)J>âJle)i(f го прогоранил камеры 2 о)(а Http(? г утоньшение 6, кыполие) «се по в((утренней поверхности к<;(((,це))ого бурта. В верхней части корпуса )IGJ(кям=рой под с сислитс Jf) ;c T«It.)!3l(e>t узел 7 воспламенения. нагрева«тел, затем начинается реакция между фтористым окислителем и внутренней по >ерх?30(:ть)<) бурта каме5 pt(2. Пс>с:лс прогорания с тенки последней n ee утонь>ленной части разогрет),>(3 фтор)(c Tf i!t окислитель вытекает и.» кoMepf t 2 tià поверхность раэгружаеиой тру !i! и оня 13(мигяется. 4 з,п, ф-лы, 3 !(л. С;,еиа в>.i)to«e))tt>i устройства, изобра>f«tI:.;«Пя Лиг. 1, может быть испопьЭОH lliFl В ТОИ СЛУЧЛС, ЕСЛИ",З(Л ВОСпг(>)л»ене> 1!л при срабатывании вырябат> 1>ле г )1 Лукты, не облл>(а()щие 13 > сок:;и релкti(!Olll o r«o»>
r(anprr;t(, эот. В случае высокой peGKö !г) нио!(Спг> с обнос ти продуктов сl o" рс»н((л 3;3 ряда ) o Jlë 7 В О с пламенения погле 1>р,)p! L» > разрушаемой мембраны 3 вс. «;(<.твие реакции фтористого окп(.,«fтелл .:K<1 3()()нь()!и продуктами дяв.I«ill!e буде(ряс()ространятьсл внутрь ламары 2 и t 2 -.:;(счет -!.3оллции основного объема ф: 1Iл.-(и ие доголн!ггельной w(it(ep(t об, словле) о нег>б»,о((ииостью унификации у 1(он устро !ствл, камера 9 может отсутств»;влт(,, () перегородка 8 может быть вь(полнеиа непосредственно в полОсти K В тои случае, если в качестве СВС ИСПО((1 ЗУЮТ .Я ЛЕГКОВОСПЛЯМЕНЯ()(ГИЕСЯ компоненты, например, на основе цирконил или по!.(fcòèõ òåïëoýëåìåíòîâ из смеси титана и бора, иниц!1?!рование СВС и.ожет быть осуществлено непосредственно от воздействия на него продуктов срабатывания узла 7 воспламенен;(л, как это показано на фиг, 3. В этом случае в узле воспламенения иожет быть использовлн 1 493766 дымный рулейньп порох Mar:сой менее 1 г, в этом случае возможность нерасчетного повышения давления в камере 2 под окислитель минимальная. В случае необходимости разрушения участков труб большой длины камера 2 под окислитель может быть выполнена в виде последовательно установленных секций, как это показано на фиг. 1-3, при этом верхний торец каждой из секций камеры 2 выполнен с осевым выступом 10, а нижний — с ответным вь ступом — осевым пазом 11 для размещения осевого выступа последующей секции. Для повышения надежности срабатывания секции камеры под окислитель, нижняя - 12 боковой поверхности каждой и.- секций гыполнена сущающейся книзу, Такое выполненис гозволяет окислителю при прогорании нижней части 12 стенок секций вь|текать непосредственно на торец следующей секции. 11ля обесгечения косвенного контро- 25 IH з процессом разрушения и обра Лотки труб устройство может быть снабжено перфорированными переходниками 13 (фиг, 2), концентрично установленными в полостях каждой из сек- З0 ций камеры под окислитель и жестко связанными с их торцами, В связи с тем, что камера 4 сгорания удалена от стенки перфорированного переходника 13, последний не нагревается. ,В результате этого после израсходо( вания окислителя несгоревшие узлы, соединенные с перфорированным переходникoM 13> могут быть извлечены из скважины (например, тросом, yxpert- 40 ленным на верхнем торце корпуса 1). При зозможности распространения реакции к переходнику 13, последний Может быть выполнен увеличенной толщины или содержать ребра, толщина которых определяется из условия неполного сгорания в окислителе. В перфорированном переходнике 13 может быть выполнена перегородка 14 (фиг. 3), установленная с образованием полости 15. Размещение перегородки 14 на различной высоте позволя«ч регулировать количество фтористого окислителя. Разрушаемая кольцевая мембрана 16 55 (фиг. 3) обеспечивает стравливание избыточного давления из камеры под окислитель, образующегося при горении CHC за счет испарения части окислителя до момента прогорания боковой стенки камеры под окислитель. Устройство работает следующим образом. Устройство устанавливается в разрушаемых трубах 17 на пробку (или забой) 18. Инициируется узел 7 воспламенения, в результате этого прорывается разрушаемая мембрана 3 и часть фтористого окислителя попадает на смесь компонентов СВС. При контактировании окислителя с компонентами СВС происходит реакция синтеза диборида титана в случае соед п ения титана и бора, Температура горения при синтезировании диборида титана составляет 3190 К. Использование компонентов СВС обусловлено высокой температурой горения и калорийностью, За счет теплопроводности от раскаленных конечных продуктов нагревается кольцевой бурт камеры 2 под окислитель, После его нагрева до температуры начала реакции (для стали около 450 С) начинается реакция между фтористым окислителем и внутренней поверхностью кольцевого бурта камеры 2. После прогорания стенки камеры 2 в ее утоньшенной части 6 разогретый фтористый окислитель вытекает из камеры 2 на поверхность разрушаемой трубы 17 в результате чего происходит выжигание последней. После выгорания боковой стенки верхней секции камеры 2 (в случае секционного выполнения) реакция переходит через ее нижний торец на следующую секцию. Также происходит работа устройства по Anr. . При работе устройства по фиг. 3, как уме отмечалось ранее контактирование фтористого окислителя с компонентами СВГ отсутствует ° Инициирование СВС осуществляется непосредственным воздействием продуктов срабатывания узла 7 воспламенения, Выступы 10 и пазы 11 на торцах секций камеры под окислитель выполнены для постоянного контактирования окислителя с внутренней поверхностью кольцевого бурта первой секции камеры 2 и аналогичных поверхностей 19 следующих секций и ввиду необходимости компенсации температурных изменений объема окислителя. За счет наличия перфорированных патрубков 13 возможно извлечение не- 1493766сгоревших частей устройства из скважины и осуществление косвенного контроля за процессом разрушения. Извлечение несгоревших частей устройства целесообразно также в том случае, если труба прожжена неполностью и требуется дополнительное использование аналогичного устройства, в связи с тем, что фтористый 10 окислитель может реагировать с пробкой 18 (выполненной, например, из бетона, гипса и т.д.) перед повторным использованием устройства целесообразно ее восстановление. 15 Учитывая то, что после выгорания 1 части трубы 17 внутренний диаметр ее увеличивается, материал для образования пробки может быть закачан через зазор между трубой 17 и стенкой 20 устройства, при этом возможно заполнение всего зазора. В этом случае реакция фтористого окислителя будет переходить от стенки устройства к трубе 17 через промежуточную трубу (например, из бетона, гипса и т.д.). Для сжигания трубы из гипса или бетона фтористого окислителя требуется в несколько раз меньше, чем из стали. Кроме того, при реакции фторис- 30 того окислителя с бетоном (810 ) выделяется активный кислород, который может интенсифицировать процесс выжигания. Наличие "промежуточной трубы" целесообразно для всех примеров 35 выполнения для предотвращения реакции фтористого окислителя с жидкими компонентами (например, если выжигаемый участок трубы наход| fcH не в скальном, а во влажнои грунте). 40 Формула изобретения 1. Устройство для химического разрушения и обрабогки труб, вклю- 45 чающее корпус, в полости которого размещена перекрытая в верхней части разрушаемой мембраной камера под окислитель и установленный на ней узел воспламенения, взаимодействующую с боковой стенкой корпуса камеру сгорания под смесь компонентов самовоспламеняющегося высокотемпературного синтеза, о т л и ч а ю е е с я тем, что, с целью увеличения площади обрабатываемой поверхности труб, камера под окислитель имеет в верхней части под разрушаемой мембраной кольцевой бурт, камера сгорания выполнена кольцевой и размещена на пос-. леднем с возможностью образования кольцевой воздушной полости боковой стенкой камеры под окислитель ° 2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что камера под окислитель имеет между разрушаемой мембраной и кольцевым буртом внутреннюю перегородку. 3. Устройство по пн. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что камера под окислитель выполнена в виде последовательно установленных секций, верхний торец каждой из которых выполнен с осевым выступом, а нижний с ответным выступу осевыи пазом для размещения осевого выступа последующей секции. 4. Устройство по пп. 1-3, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что нижняя часть боковой поверхности каждой секции камеры под окислитель выполнена су ;ающейся книзу. 5. Устройство по пп, 1-4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения косвен ого контроля эа процессом разрушения и обработки труб, оно снабжено перфорированными переходниками, концентрично установленными в полостях каждой из секций камеры под окислитель и жестко связанными с их торцами. 1493766 32 фиР2 Составитепь И. Левкоева Техред А. Кравчук Корректор М лароши Редактор Ю . Середа Заказ 4079/33 Тираж 514 Подписное дНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101
