Гидробародинамическое устройство комбинированной очистки внутренней поверхности трубопроводов


 


Владельцы патента RU 2465075:

Ежова Кристина Константиновна (RU)

Устройство содержит манжету с двумя рядами расположенных в шахматном порядке и по кругу пружинных элементов, образующих во внешнем круге клиновидные канавки, внутренний эластичный элемент, шток и центратор-кавитатор, который выполнен в виде винта, вращающегося под действием гидробародинамических струй манжеты на его лопасти. Лопасти винта могут быть выполнены в виде лопаток, кромка которых, соприкасающаяся с отложениями, снабжена абразивостойким материалом, а сам винт может быть снабжен кольцом(ами) жестко соединенным(и) с лопастями. Комбинируется динамическое разрушение отложений на внутренней поверхности трубы струями воды и разбуривание отложений винтом, выполняющим функцию долота бурового инструмента. Повышается эффективность работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области очистки внутренних поверхностей напорных трубопроводов от отложений. Отложения образуются за счет осаждения твердых частиц транспортируемого продукта и последующего прилипания этих отложений к стенке трубы. Зарастание трубы отложениями приводит к уменьшению проходного сечения трубы, снижению ее производительности, повышению энергоемкости процесса. Особенно это важно для нефтепродуктов.

Известны устройства очистки внутренней поверхности трубы, использующие гидробародинамический эффект. Такие устройства вводятся внутрь трубы, и на устройство воздействуют потоком рабочего агента, как правило, воды.

В клиновидных канавках, между трубой и устройством, образуются высокоскоростные струи, имеющие давление до 1 МПа и обладающие большой кинетической энергией.

Эти струи, динамически воздействуя на отложения, разрушают их. Отложения выводятся наружу через шламовыпуски. Далее возможна их утилизация.

Известно гидробародинамическое устройство очистки внутренней поверхности трубопровода [1].

Устройство состоит из струеформирующей манжеты, штока и центратора-кавитатора. Используется комбинация кавитационного эффекта и гидробародинамического.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность очистки при встрече с плотными и твердыми отложениями.

Известно устройство, реализованное в гидробародинамическом способе очистки внутренней поверхности трубопроводов [2] - прототип. Устройство состоит из струеформирующей манжеты, штока и кавитатора - ограничителя хода. Кавитатор - ограничитель хода одновременно выполняет роль центратора, который предохраняет устройство от переворачивания и останавливает его при встрече с преградой. В данном способе также используется комбинация кавитационного эффекта и гидробародинамического.

Недостатком устройства, используемого в данном способе, является сложность технологической обвязки и технологического процесса, предназначенных для преодоления устройством твердых отложений, что снижает его эффективность очистки, выраженную в снижении производительности работы.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы устройства при комбинированной очистке внутренней поверхности трубопроводов.

Технический результат достигается за счет того, что центратор-кавитатор выполнен в виде винта, вращающегося под действием гидробародинамических струй манжеты на его лопасти.

Лопасти винта могут быть выполнены, например, в виде лопаток, кромка которых, соприкасающаяся с отложениями, снабжена абразивостойким материалом. Винт может быть снабжен кольцом(ами), жестко соединенным(и) с лопастями.

Более подробно сущность изобретения будет описана ниже. На фиг.1 представлен схематический чертеж гидробародинамического устройства очистки внутренней поверхности трубопроводов.

Устройство состоит из струеформирующей манжеты 1, содержащей пружинные элементы 2, расположенные в два ряда в шахматном порядке (см. вид А) и образующие во внешнем круге клиновидные канавки (см. схему С). Внутренняя полость манжеты 1 покрыта эластичным элементом 3.

Для устойчивости манжеты 1 используется шток 4, на котором установлен винт (крыльчатка) 5, при помощи подшипника 6 и гайки 7. Лопасти винта 5 в верхней части имеют форму лопатки, а части, соприкасающиеся с отложениями, снабжены абразивостойким материалом 8.

На виде В показан вариант, при котором винт (крыльчатка) 5 снабжен кольцом 9, повышающий прочность лопастей винта 5.

Устройство помещено в трубу 10, с отложениями 11.

Работает устройство следующим образом. Заводят устройство в трубопровод обычным способом через камеру пуска (на фиг.1 не показана). При этом клиновидные канавки внешнего круга манжеты 1, сопрягаясь с трубой 10, образуют клиновидные щели. Далее на манжету 1 подают давление рабочего агента (например, воды, эмульсии и пр.). При перепаде давления перед устройством и за ним, равным (0,2-0,6) МПа, устройство начнет движение. При этом на устройство должен подаваться расход рабочего агента, обеспечивающий этот перепад с учетом расхода рабочего агента, необходимого для образования гидробародинамических струй в клиновидных щелях (схема С).

В клиновидных щелях происходит ускорение потока рабочего агента и выброс их в виде струй.

Разрушение отложений 11 происходит за счет кинетической энергии струй. Однако часто встречаются отложения повышенной прочности, и эффективность работы устройства резко снижается.

В предлагаемом изобретении происходит следующее. Струи воды, кроме отложений 11, воздействуют и на лопасти винта 5, заставляя его вращаться. Встречаясь с отложениями 11, лопасти винта 5, выполняя роль бурового долота, разрушают эти отложения механически.

Чтобы эффект разрушения был выше, лопастям придают форму резцовых лопаток, кромка которых усилена абразивостойким материалом. Комбинация механического и гидравлического разрушения отложений повышает эффективность работы устройства.

Усиление прочности лопастей можно достичь, снабдив винт кольцом 9, жестко соединенным с лопастями (см. вид В). Количество лопастей винта 5 может быть различным и подбирается экспериментальным путем.

Винт 5 выполняет несколько функций. Во-первых, это центратор. Он центрирует устройство в трубе и не позволяет манжете 1 опрокидываться. Во-вторых, выполняет роль бурового инструмента. Разбуривает отложения, разрушает их. В-третьих, это кавитатор. Струи манжеты 1, ударяясь о лопасти винта 5, заставляют его вращаться, но сами, при этом разбиваясь на части, создают кавитационные микровзрывы хаотичного характера. Устойчивость же отложений к пульсирующим нагрузкам ниже, чем к постоянным, и разрушение их начинается быстрее. Кроме того, сохраняется и эффект кинетического разрушения отложений струями воды.

Суммируя эффекты устройства, достигаем технический результат по повышению эффективности работы устройства.

Применение устройства не требует изменения технологии работ и не требует дополнительного обслуживания.

Устройство технически применимо и может быть изготовлено в условиях механических мастерских.

Источники информации

1. Патент RU №2009729 C1 B08B 9/04 от 24 апреля 1992 г. Гидробародинамическое устройство очистки внутренней поверхности трубопроводов.

2. Патент RU №2008105 C1 B08B 9/04 от 12 августа 1991 г. Гидробародинамический способ Ежова очистки внутренней поверхности трубопроводов - прототип.

1. Гидробародинамическое устройство комбинированной очистки внутренней поверхности трубопроводов, содержащее манжету с двумя рядами расположенных в шахматном порядке и по кругу пружинных элементов, образующих во внешнем круге клиновидные канавки, внутренний эластичный элемент, шток и центратор-кавитатор, отличающееся тем, что центратор-кавитатор выполнен в виде винта, вращающегося под действием гидробародинамических струй манжеты на его лопасти.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лопасти винта могут быть выполнены в виде лопаток, кромка которых, соприкасающаяся с отложениями, снабжена абразивостойким материалом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что винт снабжен кольцом(ами), жестко соединенным(и) с лопастями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки внутренних поверхностей безнапорных трубопроводов от отложений. .

Изобретение относится к установкам и устройствам для очистки змеевиков печных труб от отложений кокса и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к области очистки внутренней поверхности труб. .

Изобретение относится к области очистки и касается аппарата для удаления остаточного бетона из цилиндрических контейнеров для готового перемешиваемого бетона. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, предназначено для очистки внутренней поверхности трубопроводов без остановки перекачки. .

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано для очистки змеевика печи и трансферного трубопровода от отложений кокса на установках замедленного коксования.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и водоснабжения, предназначено для устранения отложений внутри труб и может быть использовано в тех отраслях народного хозяйства, которые эксплуатируют трубопроводы.

Изобретение относится к области очистки трубопроводов и касается способа и системы очистки трубы. .

Изобретение относится к устройствам для очистки полых изделий, например трубопроводов, изнутри с помощью движущихся приспособлений и удаления отложений из полости трубопровода и обеспечивает расширение технологических возможностей за счет уменьшения внешнего диаметра до 45 мм, а также увеличения мощности и работоспособности устройства за счет эффективного использования его в трубопроводах малого диаметра от 70-100 мм.

Изобретение относится к способу изготовления устройства, используемого при очистке внутренних поверхностей трубопроводов, в частности нефте- и газопроводов. .

Изобретение относится к нефтяной, газовой, химической отрасли, а также к водохозяйственному комплексу, включая и коммунальное хозяйство

Изобретение относится к области очистки внутренних поверхностей напорных трубопроводов от отложений

Изобретение относится к области очистки внутренних поверхностей напорных трубопроводов от отложений

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода

Изобретение относится к водоотводным и дренажным системам и применяется для их очистки. Роторный насадок содержит опорные части и третью часть, которая вращается. Для вращения применяется винтовой насос, соединенный с внутренней поверхностью шестеренчатой передачей, и третья часть имеет снаружи винтовую эластичную нарезку. Опорные части имеют снаружи продольные эластичные пластины. Центральная подводящая труба имеет дулеобразные отверстия в начале и в конце третьей части, которые расположены зеркально по поверхности трубы. Повышается качество работы роторного насадка. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам очистки внутренней поверхности труб. При осуществлении способа к трубе присоединяют шаблон, соединенный с устройством, включающим фрезу, щетку, крыльчатку для обеспечения вращения фрезы и щетки, тросом, длина которого превышает длину трубы. Производят отсоединение троса с устройством от шаблона, присоединяют трос с устройством к натяжному барабану. Протаскивание устройства вдоль трубы производят с одновременной подачей воздуха во внутреннюю полость трубы. Повышается эффективность очистки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при ремонте нефтепромыслового трубопровода. При ремонте нефтепромыслового трубопровода раскапывают трубопровод на длину до 15 м в начале трубопровода, обрезают трубопровод, конец трубопровода смещают в сторону относительно оси трубопровода на величину до 0,4 м, помещают в трубопровод компоновку в виде винтового забойного двигателя с долотом на насосно-компрессорной трубе, прокачивают по насосно-компрессорной трубе воду с расходом от 0,2 до 0,5 м3/мин под давлением 3-6 МПа, подают трубу с усилием на соленые отложения от 1,5 до 3 т и производят разбуривание соленых отложений, по мере продвижения компоновки внутри трубопровода наращивают колонну насосно-компрессорных труб, разбуривают трубопровод на прямых участках с отклонением от оси до 15° на 10 м. Предложенный способ обеспечивает разрушения в нефтепромысловом трубопроводе соляных отложений сульфата бария. 1 табл.

Изобретение относится к устройству и способу контроля очистки трубопровода при внутритрубной диагностике, и может быть использовано для определения степени загрязненности трубопровода и его готовности к пропуску внутритрубного ультразвукового дефектоскопа. Устройство состоит из корпуса, представляющего собой штангу, к которой прикреплено несколько фланцев. При этом к передним двум фланцам крепятся бампер и грузы, а к третьему фланцу крепятся полиуретановые конические полозья в сборе с цилиндрическими полозьями. Полиуретановые конические и цилиндрические полозья являются носителями имитаторов ультразвуковых датчиков, а полиуретановые конические полозья выполнены в виде упругих несущих элементов, к которым крепятся полиуретановые цилиндрические полозья, скрепленные между собой посредством листовых пружин и болтов с шайбами. Способ заключается в том, что устройство контроля очистки пропускают в трубопроводе, при этом в движение устройство контроля очистки трубопровода приводится посредством манжет потоком перекачиваемого продукта. В процессе пропуска устройства по участку трубопровода происходит осаждение твердых фракций парафина и попавших в нефть частиц грунта на поверхность имитаторов ультразвуковых датчиков, а после извлечения устройства из камеры приема производится визуальный осмотр и подсчет общего количества закрытых парафином имитаторов ультразвуковых датчиков и количества групп, состоящих из трех и более смежных имитаторов ультразвуковых датчиков, закрытых парафином. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении надежности и достоверности обнаружения загрязнений и, как следствие, повышение достоверности исследования трубопровода для избегания повреждения ультразвуковой диагностической аппаратуры. 2 н., 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации дымовых труб и может быть использовано для очистки и нанесения антикоррозийного покрытия на внутренние поверхности труб. Способ нанесения антикоррозийного покрытия на внутреннюю поверхность дымовой трубы заключается в механическом отделении отложений от поверхности трубы и удалении отложений из зоны очистки. Узел очистки запасовывают в дымовую трубу с помощью крана, центруют его в дымовой трубе, обеспечивают его движение вверх-вниз автокраном со скоростью 0,1 м/с, производят очистку дымовой трубы вращательным движением металлических щеток. После очистки внутренней поверхности дымовой трубы на устройство устанавливают узел покраски и распыляют раствор через форсунки, нанося на внутреннюю поверхность дымовой трубы антикоррозийное покрытие. Изобретение обеспечивает повышение качества антикоррозионного покрытия внутренней поверхности дымовой трубы, за счет улучшения очистки, и увеличение ее долголетия. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх