Способ нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубы и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к нанесению порошкообразных металлических материалов на внутренние поверхности труб. Целью изобретения является упрощение процесса путем нанесения покрытий в процессе эксплуатации трубопровода и исключение загрязнения покрытий примесями. Устройство вводят в действующий трубопровод, затем вводят изолирующий материал с потоком транспортируемого продукта, который по сетчатому конусу 21 движется в накопительную емкость 7 между корпусом 1 и обечайкой 6. Вращающийся шнековый питатель 8 захватывает порошок из накопительной емкости 7, уплотняет его и проталкивает с некоторым давлением через полость 13, образованную перфорированным раструбом 12 с эжекторным соплом 11 и корпусом 1. Порошок продавливается вдоль стенки трубопровода, где оболочка 4 конусной передней частью формирует из него покрытие цилиндрической формы. Под действием индукционного и ультразвукового полей происходит "холодное спекание" металлического порошка. Газообразные продукты спекания через выходы 15 поступают в полость 13 и осушают порошок. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСЫХ

РЕСПУБЛИК (19) u1 ) SU (51)5 В 22 1 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4623111/27-02 (22) 26.10.88 (46) 30,07.90. Бюл. № 28 (71) Инженерный центр "Трубопровод" (72) В,В.Шишкин и Н.П.Аракчиев (53) 621.762.073(088.8) (56) Патент Японии ¹ 60-38189,, кл, В 05 С 7/04, 1985.

Патент ФРГ ¹ 2144377, кл. В 05 D 7/22, 1980. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА

ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ И УСТРОЙСТВО ДПЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к нанесению порошкообразных металлических материалов на внутренние поверхности труб, Цель изобретения - упрощение процесса путем нанесения покрытий в процессе эксплуатации трубопровода и исключение загрязнения покрытий примесями, Устройство вводят в действующий трубопровод, затем вводят изоИзобретение относится к нанесению порошкообразных пластиковых и металлических материалов на внутренние поверхности труб и предназначено для нанесения покрытий в трубопроводах в процессе их эксплуатации и для ремонта обсадных труб.

Целью изобретения является упрощение процесса и исключение загрязнения покрытий примесями путем нанесения покрытий в процессе эксплуатации трубопровода.

С этой целью в способе нанесения покрытий в трубах, включающем ввод лирующий материал с потоком транспортируемого продукта, который по сетчатому конусу 21 движется в накопительную емкость 7 между корпусом

1 и обечайкой 6. Вращающийся шнековый питатель 8 захватывает порошок из накопительной емкости 7, уплотняет его и проталкивает с некоторым давлением через полость 13, образованную перфорированным раструбом 12 с эжекторным соплом 11 и корпусом 1.

Порошок продавливается вдоль стенки трубопровода, где оболочка 4 конусной передней частью формирует из него покрытие цилиндрической формы.

Под действием индукционного и ультразвукового полей происходит "холодное спекание" металлического порошка. Газообразные продукты спекания через выходы 15 поступают в полость

13 и осушают порошок. 1 з.п,ф-лы, 1 ил. сыпучего изолирующего материала текучим агентом в трубу, отделение материала, подачу его к стенке трубы и спекание оболочки, изолирующий материал вводят в трубы с транспортируемым продуктом,, создают зону разрежения, изолирующий материал уплотняют, при этом удаляют из него транспортируемый продукт в зону разрежения, спекание оболочки осуществляют воздействием ультразвукового и индукционного полей с прессованием, охлаждают ее, продолжая прессование, а газообразными продуктами спекания

1581473 осушают уплотненный изолирующий материал, Способ осуществляют устройством, содержащим корпус индукционный наУ

5 греватель и отделитель, в котором индукционный нагреватель снабжен ультразвуковым излучателем и закреплен на корпусе, а снаружи заключен в раздвижную оболочку, внутри корпуса расположена обечайка, связанная с корпусом ребрами и образующая с ним накопительную емкость, выход которой сообщается со шнековым питателем, связанным с гидравлическим винтом, размещенным внутри обечайки, с корпусом ребрами связано эжекторное сопло с перфорированным раструбом, составляющие с корпусом полость, плавно изогнутую от выхода шнекового пи-. тателя к образующей раздвижной оболочки нагревателя, причем оболочка нагревателя снабжена дренажными окнами, связанными выходами с полостью в корпусе, против шнекового питателя расположены отжимные окна с выходами, выходящими впереди перфорированного паструба, на другом торце корпуса закреплена оправка с окнами, снаружи покрытая оболочкой, а отделитель выполнен.в виде сетчатого конуса, закрепленного на торце обечайки, вершина которого приклеплена к оправкам ребрами.

На чертеже изображено устройство для нанесения покрытий в трубах, общий вид.

Устройство содержит корпус 1, на котором закреплен индукционный нагреватель 2 ° снабженный ультразвуковым излучателем 3 и заключенный в . раздвижную оболочку 4. Внутри корпу. са ребрами 5 к нему прикреплена обечайка 6, образующая с корпусом .накопительную емкость 7, выход кото45 рой сообщается со шнековым питателем

8, Питатель расположен на наружной части гидравлического винта 9. Впереди винта к корпусу ребрами 10 прикреплено эжекторное сопло 1 1 с перфорированным раструбом 12, составляющие с корпусом полость 13, плавно, изогнутую от выхода шнекового питателя к образующей раздвижной оболоч- ки. Оболочка нагревателя снабжена дренажными окнами 14, связанными с полостью 13 выходами 15, В корпусе против шнекового питателя расположены отжимные окна 16 с выводами 17, выходящими впереди перфорированного раструба. К торцу корпуса прикреплена оправка 18 с окнами 19, покрытая оболочкой 20. Отделитель выполнен в виде сетчатого конуса 21, закрепленного на торце обечайки, Вершина конуса прикреплена к оправке ребрами 22, Нанесение покрытий в трубах указанным способом и устройством осуществляют следующим образом, После введения устройства в трубу, например, через байпас в действующий трубопровод вводят изолирующий материал, например, металлический порошок потоком транспортируемого продукта. При этом продвижение устройства в трубопроводе регулируют тросом (не показан) . Порошок потоком подают к устройству, где он по сетчатому конусу 21 движется в накопительную емкость 7 между корпусом 1 и обечайкой 6, а поток на сетчатом конусе отделяется оа порошка и движется внутри обечайки, вращает гидравлический винт 9 с шнековым питателем 8, а при прохождении эжекторного сопла 11, закрепленного -на кор-. пусе ребрами 10, создает разрежение с наружной стороны выхода сопла.

Вращающийся шнековый питатель захватывает порошок из накопительной емкости, уплотняет его и проталкивает с некоторым давлением через полость

13, образованную перфорированным раструбом 12 с эжекторным соплом и корпусом. При уплотнении порошка в шнековом питателе избыточный транспортируемый продукт поступает в отжимные окна 16 и по выводам 17 удаляется в зону разрежения, Остатки избыточного продукта через отверстия перфорированного раструба отсасываются в зону разрежения, Для работы устройства в область индукционного нагревателя 2 с ультразвуковым излучателем 3, закрепленных на корпусе 1 и заключенных в оболочку

4, подают давление, например, продукта в трубопроводе, под действием которого оболочка раздвигается, и включают индукционный нагреватель с ультразвуковым излучателем, При движении устройства уплотненный порошок из полости 13 продавливается вдоль стенки трубопровода, где оболочка 4 конусной передней частью формирует из него покрытие цилиндрической. формы. По мере продвижения устройства

15814 порошок прессуется и одновременно под действием индукционного поля и ультразвукового поля за счет вихревых токов и диффузионного взаимодействия (10 раз более интенсивного, I чем при тепловом воздействии) происходит 1 холодное спекание" металлического порошка (около 200 С) или ультразвуковая сварка полимерных порошков с частным нагревом трубы. 3а счет механоабразивного износа пленки окислов и других загрязняющих поверхности веществ разрушаются и под действием направленного давления ультра- 15 звукового поля и перепада давлений в зонах уплотнения и разрежения вместе со следами транспортируемого продукта движутся по уплотняемому материалу через перфорированный раструб 2ц в зону разрежения. Так как оболочка

4 имеет подвижность в радиальном направлении, то толщина покрытия по мере прессования и спекания уменьшается за счет некоторой конусности обо-. лочки по всей длине, а газообразные продукты спекания (сгорания смазывающей добавки на металлическом порошке, пары от следов жидких загрязняющих примесей) под давлением, при- 30 мерно равном давлению прессования, поступают в дренажные окна и через выходы 15 поступают в полость 13, где вытесняют остатки транспортируемого продукта чеРез перфорированный 3 раструб 12 в зону разрежения и осушают порошок. По мере спекания порошка и продвижения устройства в трубопроводе на эту часть покрытия продвигается оправка 18, в "окна 19 4О которой движется транспортируемый продукт и раздвигает оболочку 20, уплотняет покрытие давлением продукта в трубопроводе и охлаждает. Вершина сетчатого конуса прикреплена к 4 оправке ребрами 22, что позволяет сохранить устойчивость конуса при небольшой жесткости сетки с большим живым сечением и большим гидродинамическом напоре транспортируемого пр одукта, Для использования устройства при ремонте обсадных труб по оси устройства через вершину сетчатого конуса и гидравлический винт пропускают патрубок (не показан), что позволяет замкнуть циркуляцию восходящим потоком через бурильные или насоснокомпрессорные трубы и проводить об73 б ратную циркуляцию в скважине для ввода порошка и привода гидравлического винта.

Нагреватель, состоящий иэ индукционного нагревателя с ультразвуковым излучателем, работающим от магнитострикционного преобразователя за счет энергии электромагнитного поля

Ф индукционного нагревателя, оформлен отдельной заявкой. В устройстве возможно использование также индукционного нагревателя на корпусе, зак люченного в раздвижную оболочку, с прикрепленными к оболочке изнутри пьезоэлектрическими ультразвуковыми излучателями.

В сравнении с прототипом, в котором наносят защитные покрытия в заводских условиях, использование предложенного способа и устройства позволяет наносить защитные синтетические покрытия без остановки эксплуатации трубопроводов, а также восстанавливать металлические трубопроводы тем же или упрочняющим металлом без остановки их эксплуатации. При ремонте обсадных труб возможно использование способа и устройства для восстановления тела изношенных обсадных труб, или нанесение покрытия нри нарушении герметичности, например в резьбовых соединениях обсадных труб.

Формула изобретения

1. Способ нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубы, преимущественно трубопровода, включающий ввод сыпучего изолирующего материала с транспортирующим потоком, отделение изолирующего материала, подачу

pro к стенке трубопровода и спекание, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и исключения загрязнения покрытий примесями, нанесение покрытий ведут в процессе эксплуатации трубопровода, в качестве транспортирующего потока используют передаваемый по трубопроводу продукт, перед подачей к стенке изолирующий материал уплотняют, а в трубопроводе создают разряжение, спекание осуществляют воздействием ультразвукового и индукционного полей с одновременным прессованием, после спекания проводят охлаждение, продолжал прессование, а газообразными

1581473 о о го 1 7 г г 4 fá ééòò ï17

-Составитель Т.Гвоздик

Редактор Н. Горват Техред Я. Ходанич

Корректор С.Шевкун

Заказ 2053 Тираж 633 Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР l1303 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 продуктами спекания осушают уплотненный изолирующий материал, 2. Устройство для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубы,преимущественно трубопровода, 5 включающее корпус, индукционный нагреватель и отделитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса и исключения загряз- 1ð нения покрытий примесями, нанесение покрытий ведут в процессе эксплуатации трубопровода, устройство снабжено ультразвуковым излучателем, установленным на корпусе, раздвижной оболочкой с дренажными окнами, расположенной снаружи ультразвукового излучателя, обечайкой, расположенной внутри корпуса, связанной с ним ребрами и образуюшей с корпусом накопительную емкость, шнековым питатеI лем с гидравлическим винтом, эжекторным соплом с перфорированным раструбом, расположенным на одном торце устройства и образующие с корпусом полость, плавно изогнутую от выхода шнекового питателя к образующей раздвижной оболочки нагревателя, оправкой с окнами,. расположенной на противоположном торце устройства, при этом корпус выполнен с отжимными окнами, расположенными напротив шнекового питателя, отделитель выполнен в виде сетчатого конуса, закрепленного на обечайке, а накопительная емкость сообщена со шнековым питателем.