Способ очистки внутренней поверхности трубопровода

 

Использование: гидротехника. Сущность изобретения: способ предусматривает ограничение участка трубопровода задвижками, установку в трубопровод очистного подвижного элемента, подключение после него системы подачи рабочего агента (воды), заполнение трубопровода газом, а затем рабочим агентом при условии поддержания до и после очистного элемента зон равного давления, достигаемого в устройстве путем установки байпаса с открытой задвижкой . В конце трубопровода установлен шламовыпуск с задвижкой, через который можно убедиться в завершении процесса заполнения трубопровода рабочим агентом с перемежающимися порциями газа. После этого, закрывая задвижку байпаса, создают на подвижном элементе перепад давлений 0,1-0,3 МПа. Подвижный очистной элемент проходит под действием этого перепада по трубопроводу, одновременно из шламовыпуска выходит отработанный рабочий агент, перемежаясь с порциями воздуха. Поскольку воздух выходит из шламовыпуска значительно быстрее, чем рабочий агент, то в трубопроводе создаются гидравлические удары, обуславливающие пульсацию жидкой фазы, которая значительно повышает процесс очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ы, Ä 1801628 А1 (я)5 B 08 В 9/04

: ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН -,-:- -":::;*: 1 ". ю .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926293/12 (22) 16.04,91 (46) 15,03.93. Бюл. Ке 10 (75) В.П.Панченко, H.Н.Горбунов, Ю.К.Юхнович и Е.В.Стругальский (56) Авторское свидетельство СССР

M 1414931, кл, В 08.В 9/04. 1982. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА (57) Использование: гидротехника. Сущность изобретения . способ предусматривает ограничение участка трубопровода задвижками, установку в трубопровод очистного подвижного элемента, подключение после него системы подачи рабочего агента (воды), заполнение трубопровода газом, а затем рабочим агентом при условии поддержания до и после очистного элемента зон равного давления, достигаемого в устройстИзобретение относится к гидравлике, а именно к гидравлической очистке магистральных и разводящих сетей напорных трубопроводов от наростов и отложений, продуктов коррозии.

Цель изобретения — повышения качества очистки.

На чертеже представлено устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ.

Очистной элемент 1 установлен в трубопроводе 2, который имеет магистральные задвижки 3 и шламовыпуски 4 с задвижкой

5, В месте установки очистного элемента 1 расположен байпас 6 с задвижкой 7. Рабочий агент (вода) подается системой 8.

Очистку проводят следующим образом. ве путем установки байпаса с открытой задвижкой. В конце трубопровода установлен шламовыпуск с задвижкой, через который можно убедиться в завершении процесса заполнения трубопровода рабочим агентом с перемежающимися порциями газа. После этого, закрывая задвижку байпаса, создают на подвижном элементе перепад давлений

0,1-0,3 МПа. Подвижный очистной элемент проходит под действием этого перепада по трубопроводу, одновременно из шламовыпуска выходит отработанный рабочий агент, перемежаясь с порциями воздуха, Поскольку воздух выходит из шламовыпуска значительно быстрее, чем рабочий агент, то в трубопроводе создаются гидравлические удары, обуславливающие пульсацию жидкой фазы, которая значительно повышает процесс очистки, 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

В трубопровод 2, заполненный воздухом, устанавливают очистное устройство 1. при этом задвижки 3 и 5 закрыты, а задвижка 7 открыта. После этого в трубопровод 2 системой 8 подают воду, которая заполняет пространство перед очистным устройством ()

1 через байпас 6. Вода начинает сжимать воздух, находящийся в трубопроводе 2. Воз- Q() дух вытесняется в верхние точки трубопровода и частично растворяется в воде. После этого задвижку 7 закрывают, а задвижку 5— открывают, Вследствие перепада давлений трубоочистное устройство начинает перемещаться по трубопроводу. Вода проходит через очистное устройство 1 в виде струй около стенки трубопровода 2, Струи воды очищают стенку трубопровода от отложений. Вода транспортирует измельченные

1801628 отложения к шламовыпуску 5, через который они выбрасываются из трубопровода 2.

Так как в трубопроводе воздух занимает отдельные объемы, которые движутся с водой к шламовыпуску, то когда очередной объем воздуха подходит к шламовыпуску, .происходит быстрое падение давления в трубопроводе 2 перед очистным устройством 1. Возникает гидравлический удар, и струи воды импульсно ускоряются. После того как очередной объем воздуха выйдет из трубопровода 2, давление в нем восстанавливается, затем снова падает. Когда очередная порция воздуха снова выходит из шламовыпуска 4, цикл повторяется. Такое пульсирование давлений создает гидроудар по всей длине трубопровода, поэтому перед очистным устройством происходит частичная очистка трубы от отложений и их измельчение.

Эффективность способа объясняется тем, что при опорожнении трубопровода корроэионные отложения, имеющие внутри пористую структуру и наружный плотный слой, освобождаются от воды, а освободившийся объем заполняется воздухом. Поскольку наружный плотный слой имеет сравнительно маленькую фильтрационную способность. то этот процесс замещения воды: воздухом довольно. продолжителен (несколько часов). При последующем заполнении трубопровода водой воздух, заполнивший поры отложений, сжимается, а освободившийся от сжатия объем пор заполняется водой. Процесс этот происходит также. постепенно, практически в зависимости от длины очищаемого участка, которйй, как правило, бывает не менее 15-20 км, время заполнения составляет от 1 до5ч. Заполнение трубопровода производят при открытой концевой задвижке 3, при этом из внутренней полости трубы воздух вытесняется водой. Для того, чтобы обеспечить пульсацию давлений по длине трубы, вместе с водой в трубу эакачивают порции воздуха, Практика показала, что воздух распределяется в верхней части трубы пор-: циями, даже если воздух и воду подавать одновременйо, но для: этого соотношение воды и воздуха должно быть примерно 7:3 при давлении 0,3 МПа.. Связь между сжатием воздуха в отношениях, жидкостью и пульсациями давления такова: при сжатии воздуха в теле наростов освободившийся объем заполняется водой, при импульсе понижения давления в трубе (обратная волна гидроудара) сжатый воздух в теле нароста вытесняет мгновенно воду, при этом отложения "взрываются" изнутри, На чертеже показана схема реализации способа в плане, причем шламовыпуск 4 выводят на поверхность земли.

Воздух, скопившийся в верхней части трубы, движется вместе с водой под действием касательных напряжений, развивае.мых потоком воды относительно воздуха, 10 При этом образуются отдельные линзы (подушки) сжатого воздуха; которые при выходе из шламовыпуска создают обратную волну понижения давлений, Предложенный способ получения сто15 хастических пульсаций давления наиболее . прост, не требует введения в полость трубы каких-либо дополнительных механизмов и сопровождается рядом дополнительных эффектов очистки,.например, кавитация; обра20 зивное воздействие парогазовых пузырьков и т.д.

Использование изобретения позволяет увеличить скорость очистки водопроводов на 35%; При этом сокращается расход воды

>5 на 60%. Кроме того, повышается качество очистки, так как в порах отложений практических нет шламообразных продуктов, Формула изобретения

1. Способ очистки внутренней поверх;ности трубойровода, заключающийся в установке в начале трубопровода очистного . устройства с последующим.его перемеще35, нием вдоль трубопровода за счет создания перепада давления рабочего агента -за очистным устройством на величину 0,2-1,25

МПа, отличающийся тем, что, с целью повышения, качества очистки, перед созда40 нием перепада давления рабочего агента за очистным устройством на величину 0,2—

1,25 Mila, трубопровод заполняют газом, преиМущественно воздухом, затем в трубопровод подают жидкий рабочий агент

45 порциями под давлением 0,1 — 0,3 МПа в течение 1 — 5 ч перед очистным устройством, при этом в течение указанного времени до и после очистного устройства в области последнего пОддерживают зоны равного дав50 ления и одновременно с этим из концевого участка трубопровода отводят отработанный рабочий агент.

2. Способ по и, 1, отличающийся .тем, что участок очищаемого трубопровода

55 с магистральными задвижками и установленным в нем очистным устройством со средством его перемещения ограничивают установкой на его концах магистральных задвижек, а для сообщения зон трубопровода до и после очистного устройства трубопро1801628

Составитель В.Панченко

Техред М.Моргентал

Корректор С,Патрушева

Редактор

Заказ 812 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 вод снабжают байпасом с задвижкой для его перекрытия, при этом на хвостовом участке трубопровода устанавливают шламовыпуск с задвижкой.