Способ очистки трубопроводов и стояков канализационной сети


 


Владельцы патента RU 2583006:

Григорьев Владимир Степанович (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам очистки трубопроводов и стояков канализационной сети населенных пунктов и промышленных предприятий. Техническим результатом изобретения является снижение эксплуатационных затрат на содержание канализационной сети. Технический результат достигается способом, заключающимся в формировании саморазрушающегося поршня и осуществлении его движения. При этом на засоренном участке трубопровода сети в смотровой канализационный колодец со стороны входа водных стоков в трубопровод размещают направляющий трубчатый путепровод общей высотой над ним не менее двукратной глубины колодца и его нижний конец податливой части путепровода, например, в виде сильфона вставляют в трубопровод. Затем в наружный обрез недеформируемой гладкотрубчатой части путепровода или стояка вводят соразмерный по диаметру с ним предварительно сформированный саморазрушающейся поршень и обеспечивают ему за счет сил тяжести ускоренное движение в системе путепровод-трубопровод или стояке и встречное соударение с засором в трубопроводе или стояке вплоть до его удаления. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам очистки трубопроводов и стояков канализационной сети населенных пунктов и промышленных предприятий от отложений и засоров в процессе их эксплуатации. При этом необходимость очистки трубопроводов вызывается непостоянством гидравлического режима в канализационных сетях и неблагоприятным рельефом, что является основной причиной образования отложений в них, а также случайным попаданием в трубопроводы и стояки не транспортируемых сточной водой предметов, образующих их засорение [1].

Известны многие способы профилактической очистки отложений и устранения засорений в трубопроводах, основанные на гидродинамическом, гидравлическом или механическом методах их реализации.

Гидродинамическая очистка заключается в размыве и выносе в виде отдельных частиц осадка сточных вод струей воды, подаваемой под большим напором непосредственно в трубопровод по шлангу от специальных машин [1]. Этот метод позволяет полностью механизировать работу по удалению отложений в трубопроводах, но требует дорогостоящего технического оснащения.

Гидравлическая очистка от отложений (осадка) в трубопроводах основывается на размывающей и транспортирующей способности потока сточной или привозной воды. С этой целью в трубопровод помещают плавучий снаряд в виде надувного резинового шара, заключенного в брезентовую камеру, или полого металлического цилиндра меньшего диаметра, сдерживаемый при перемещении в нем с помощью ручной лебедки, обеспечивая тем самым протекание с большей скоростью потока сточной или нагнетаемой воды в образовавшемся зазоре между стенками трубопровода и снаряда [1]. Недостатками данного способа являются низкая эффективность при малых напорах сточных вод, большой расход дополнительно используемой воды.

При механической очистке удаление осадка в трубопроводе производится путем его сгребания к смотровому колодцу и подъема на поверхность земли. Устранение засорения осуществляется с помощью трубы малого диаметра, проволоки или гибкого шланга, разбивкой засора вручную или с применением высоконапорных установок, а также вплоть до разборки части канализационной сети на отдельные элементы [1]. Наличие многообразия приемов устранения засора больше свидетельствует не о широких возможностях решения этой проблемы, а указывает на сложность и необходимость поиска ее решения более эффективными способами.

Из известных наиболее близким по технической сущности является способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от отложений [2], который заключается в формировании саморазрушающегося поршня с последующим его перемещением в трубопроводе. При этом поршень формируют путем подачи инертного хладагента в заполненный водой трубопровод над ее стационарной поверхностью.

Общими признаками прототипа и предлагаемого способа являются формирование саморазрушающегося поршня и перемещение поршня в трубопроводе.

К недостаткам технического решения, рассматриваемого в качестве прототипа, можно отнести следующие:

- стационарность поверхности воды в трубопроводе обеспечивается двусторонним его перекрытием;

- формирование саморазрушающегося поршня сопряжено с необходимостью подвода инертного хладагента в зону его образования и большим расходом хладагента из-за открытости системы протекания процесса;

- неприменимость способа для устранения засоров;

- перемещение саморазрушающегося поршня связано с необходимостью применения силового воздействия на него при помощи специального устройства.

Задача изобретения - изменение местоположения формирования саморазрушающегося поршня, расширение функциональных достоинств, снижение материальных и энергетических затрат при осуществлении.

Это достигается тем, что для обеспечения возможности очистки как трубопроводов, так и стояков в их единстве взаимосвязей при ней по общей технологической схеме «саморазрушающийся поршень-стояк-трубопровод» на засоренном участке трубопровода самотечной канализационной сети в смотровой канализационный колодец со стороны входа водных стоков в трубопровод предварительно подобно стояку временно в качестве приспособления размещают направляющий трубчатый путепровод общей высотой над ним не менее двукратной глубины колодца и его нижний конец податливой части путепровода, например, в виде сильфона вставляют в трубопровод, а затем в наружный обрез недеформируемой гладкотрубчатой части путепровода или стояка вводят соразмерный по диаметру с ним предварительно сформированный саморазрушающийся поршень и обеспечивают ему за счет сил тяжести ускоренное движение в системе путепровод-трубопровод или стояке и встречное соударение с засором в трубопроводе или стояке вплоть до его удаления.

Этот способ очистки применим и для случая одновременного засорения системно соединяемых при эксплуатации между собой стояка и трубопровода.

Данная совокупность общих существенных признаков необходима и достаточна при любой реализации изобретения.

Кроме того, техническое решение отличается в своем развитии и уточнении совокупностью существенных признаков, относящихся к частным случаям его выполнения и использования.

Так, ввод монолитного саморазрушающегося поршня в трубопровод длиной более полутора его диаметра через направляющий трубчатый путепровод со сложным профилем его податливой части является практически невозможным. А в случае когда саморазрушающийся поршень в целом образуют в виде гирлянды из отдельных составляющих поршней, т.е. каждого меньшей длины, и с центральным отверстием в них, размещая последние друг за другом через их центральные отверстия на гибкой подвеске, можно легко через путепровод направлять в трубопровод сборный саморазрушающийся поршень большей массы и создавать больший суммарный импульс воздействия на засор при очистке трубопровода. При этом по длине извлеченного участка подвески при очистке трубопровода судят о месте засора в нем.

Для обеспечения возможности формообразования саморазрушающегося поршня требуемого состава непосредственно на рабочем месте при очистке трубопровода его образуют как целое из отдельных дисков различного состава путем смерзания через прослойку воды между ними за счет внутреннего хладосодержания.

В особо тяжелых случаях засорения трубопровода при большом расстоянии между канализационными колодцами для создания дополнительного ускорения поршня больше, чем ускорение свободного падения, при формировании саморазрушающегося поршня в нем с задней стороны формируют глухое отверстие, в которое устанавливают его движитель с реактивной тягой, например пороховой.

При очистке трубопровода от отложений сложного характера, требующей послойного их удаления, необходимо использовать механизм очистки как химического воздействия, так и механизм контактного взаимодействия при движении поршня. Это реализуется так, что сначала в трубопровод вводят поршень, образованный из водных растворов моющих средств, а затем ледяной поршень, полученный замораживанием воды, а при необходимости повторного ввода поршней в трубопровод эту последовательность сохраняют вплоть до его очистки.

В практике возникают ситуации по удалению засора из трубопровода, когда необходимо применение поршней, создаваемых из водных растворов моющих средств с высокой их концентрацией из дорогостоящих веществ, тогда становится целесообразным изготавливать их в виде «матрешки». В этом случае предварительно формируют ледяной стержень размером меньше требуемого диаметра саморазрушающегося поршня, а затем на последний намораживают оболочку необходимой толщины из водных растворов моющих средств для получения окончательного размера поршня.

Очистка трубопроводов и стояков от местных отложений и засоров производится за счет встречного соударения саморазрушающегося поршня с ними при его движении под действием сил тяжести и химического воздействия на них в случае формирования поршня на основе водных растворов моющих средств.

Для проведения очистки сначала в соответствующих формах, например, из полимера путем замораживания воды или водных растворов моющих средств в морозильных устройствах при температуре минус 10…20°C заготавливают поршни (снаряды) определенного типоразмера. При необходимости применения их в специальных контейнерах доставляют на место очистки трубопровода.

Общая структура взаимосвязи элементов технологического оснащения осуществления данного способа применительно к очистке трубопровода приведена на фиг.1

На засоренном участке трубопровода 1 (диаметр d=100 мм), расположенного под землей 2 (на глубине h0=1,5 м), в смотровой колодец 3 со стороны входа сточных вод помещают трубчатый путепровод (диаметр d1=105 мм), состоящий из недеформируемой 4 и податливой 5 его частей, нижний конец последней вставляют в раструб трубы канализационной сети. При вводе поршня (d2=98 мм, l=140 мм, масса m=1 кг) в верхний обрез путепровода над трубопроводом 1 высотой h=3 м поршень на входе в трубопровод приобретает скорость V=(2gh)½=(2·9,81·3)½=7,8 м/с с импульсом p=m·V=1·7,8=7,8 кг·м/с [3]. В случае неупругого соударения поршня массой m=1 кг при скорости встречи V=7,8 м/с с неподвижным засором массой m1=2 кг (V1=0) оба тела продолжат движение по трубопроводу (без учета коэффициента трения) со скоростью V2=(m·V+m1·V1)/(m+m1)=7,8/3=2,6 м/с до остановки в следующем смотровом колодце 3.

Кроме того, отличие процесса реализации очистки стояков от очистки трубопроводов состоит в том, что исключается необходимость использования технологического оснащения в виде путепроводов.

В другом случае для интенсификации процесса очистки, в зависимости от структуры отложений и засоров трубопроводов и стояков, используют механизм химического воздействия на них с помощью поршней, изготовляемых замораживанием из водных растворов моющих средств, например, таких как гидроксид натрия и гипохлорид натрия или 5%-ный водный раствор «Мономер ВО-65», 5%-ный водный раствор сернокислого хрома 1-3 и сульфонол 3-6 [4].

Применение данного способа позволяет снизить эксплуатационные затраты на содержание канализационной сети и повысить надежность ее функционирования.

Источники информации

1. Эксплуатация систем водоснабжения, канализации и газоснабжения: Справочник / Под ред. В.Д. Дмитриева, Б.Г. Мишукова, - 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. - 383 с.

2. Патент РФ №2005570, опубл. 15.01.1992, МПК5 B08B 9/04, B08B 9/00.

3. Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. - М.: Мир, 1982, 520 с.

4. Патент РФ №2075356, опубл. 20.03.1997, МПК6 B08B 9/04.

1. Способ очистки трубопроводов и стояков канализационной сети, включающий формирование саморазрушающегося поршня и осуществление его движения, отличающийся тем, что на засоренном участке трубопровода сети в смотровой канализационный колодец со стороны входа водных стоков в трубопровод размещают направляющий трубчатый путепровод общей высотой над ним не менее двукратной глубины колодца и его нижний конец податливой части путепровода, например, в виде сильфона вставляют в трубопровод, а затем в наружный обрез недеформируемой гладкотрубчатой части путепровода или стояка вводят соразмерный по диаметру с ним предварительно сформированный саморазрушающийся поршень и обеспечивают ему за счет сил тяжести ускоренное движение в системе путепровод-трубопровод или стояке и встречное соударение с засором в трубопроводе или стояке вплоть до его удаления.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что саморазрушающийся поршень образуют путем замораживания водных растворов заданной концентрации моющих средств, применяемых для очистки трубопроводов и стояков.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что саморазрушающийся поршень в целом образуют в виде гирлянды из отдельных составляющих поршней с центральным отверстием в них, размещая последние друг за другом через их центральные отверстия на гибкой подвеске, а по длине извлеченного участка подвески при очистке трубопровода судят о месте засора в нем.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что саморазрушающийся поршень образуют как целое из отдельных дисков различного состава путем смерзания через прослойку воды между ними за счет их внутреннего хладосодержания.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формировании саморазрушающегося поршня в нем с задней стороны формируют глухое отверстие, в которое устанавливают его движитель с реактивной тягой, например пороховой.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сначала в трубопровод вводят поршень, образованный из водных растворов моющих средств, а затем ледяной поршень, полученный замораживанием воды, а при необходимости повторного ввода поршней в трубопровод эту последовательность сохраняют вплоть до полной его очистки.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно формируют ледяной стержень размером, меньшим требуемого диаметра саморазрушающегося поршня, а затем на последний намораживают оболочку необходимой толщины из водных растворов моющих средств для получения окончательного размера поршня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки полых изделий типа гидроцилиндров, пневмогидроаккумуляторов и т.п. Согласно способу в предварительно заполненную газом полость изделия подают жидкость от источника высокого давления типа пневмогидроаккумулятора.

Изобретение относится к удалению обводненного осадка со дна емкости с плоским дном. Устройство очистки дна бака от осадка содержит систему для сбора осадка.

Изобретение относится к области машиностроения, эксплуатации и ремонта автотракторных двигателей и промышленного оборудования, где имеются глухие отверстия с гладкой или резьбовой поверхностью, а также глубокие глухие отверстия с искривленными осями.

Изобретение относится к моечной технике и может найти применение при промывке полых изделий типа гидроцилиндров. Техническим результатом данного изобретения является повышение эффективности и сокращение времени промывки.
Изобретение относится к способам очистки емкостей от нефти и нефтепродуктов, используемых для транспортировки и хранения нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано для последующего образования биологических удобрений, образующихся как побочный продукт при микробиологической очистке емкостей от нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и может быть использовано в быту и в других отраслях народного хозяйства. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности очистки.

Изобретение относится к области электрогидроимпульсной очистки полых изделий и может быть использовано для очистки от отложений бывших в эксплуатации полых промышленных изделий.

Изобретение относится к эксплуатации железнодорожных вагонов-цистерн (ВЦ), применяемых для транспортировки сжиженных углеводородов (СУГ). Установка для слива СУГ из ВЦ (1) оснащена угловыми сливо-наливными вентилями (6 и 7), угловым вентилем для отбора и подачи паров СУГ (8), сливо-наливными трубами (4) и трубой для отбора и подачи паров СУГ (5).

Изобретение относится к способу очистки внутренних полостей полых изделий и может использоваться в машиностроении и других отраслях промышленности. Способ очистки заключается в прокачке через полость жидкости с неустановившимся режимом течения.

Изобретение относится к устройству и способу очистки контейнеров, используемых для хранения напитков. Устройство для очистки и повторной заправки самоохлаждающегося контейнера бочоночного типа для напитков, имеющего теплообменный блок, содержащий сжатый углерод, содержит: платформу для приема контейнера с отверстием, ориентированным в направлении вниз; трубопровод, расположенный для соединения с отверстием; источники чистящих и санирующих материалов, соединенных через нормально закрытые клапаны с указанным трубопроводом; средства для последовательного управления открыванием и закрыванием указанных клапанов для ввода в контейнер и выпуска из него чистящих и санирующих материалов; источник охлажденной текучей среды; насос для обеспечения циркуляции охлажденной текучей среды через указанные клапаны, трубопровод, контейнер и обратно к насосу; средства для ввода в теплообменный блок углекислого газа под давлением, подлежащего адсорбции сжатым углеродом, расположенным в блоке, при одновременной циркуляции указанной охлажденной текучей среды; и средства для удержания контейнера на указанной платформе в течение очистки и повторной заправки.

Изобретение относится к области безопасной очистки резервуаров для хранения нефти, нефтепродуктов и других опасных жидкостей, соприкосновение которых с воздухом недопустимо. Из резервуара откачивают нефть или опасную жидкую среду с одновременным заполнением освобождающегося пространства инертным, по отношению к содержимому резервуара, газом. Осуществляют мойку резервуара в среде инертного газа горячей морской водой преимущественно с моющими добавками с последующим вытеснением загрязненного инертного газа из резервуара балластной морской водой с последующим ее откачиванием. Вслед за откачкой балластной морской воды резервуар заполняют чистым инертным газом. Осуществляют продувку резервуара инертным газом, дегазацию - замещение, инертного газа воздухом, вентиляцию резервуара воздухом для доступа персонала и проведения освидетельствований и необходимых работ. Комплекс оборудования включает моечные мониторы, контрольно-измерительные приборы, погружные насосы с гидравлическим приводом и трубопроводами для откачки моечной воды, установленные на дне резервуара, центробежные насосы высокого давления с гидравлическим приводом для подачи моечной воды, гидравлическую станцию для обеспечения работы гидравлического оборудования. Технический результат: обеспечение возможности произвести очистку резервуаров автоматически в безопасной инертной среде, избежание доступа в танки-хранилища кислородосодержащей газовой среды и риска воспламенения пирофорных отложений до окончания работ по осушке, мойке, зачистке, дегазации и вентилированию резервуара, безопасность процесса мойки резервуара на сооружении, расположенном в открытом море или же в прибрежных районах. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам очистки внутренних поверхностей трубопроводов, жидкостных отопительных систем, радиаторов центрального отопления и т. п. от загрязнений (шлама, различных отложений, продуктов коррозии, пробок и засоров) и может быть использовано в теплоэнергетике, жилищно-коммунальном хозяйстве, промышленности. Способ содержит не менее одного цикла, последовательно включающего отключение очищаемого участка от магистрального трубопровода, подключение сливного стояка очищаемого участка к откачивающему устройству, создание внутри очищаемого участка зоны пониженного давления за счет удаления воды из сливного стояка откачивающим устройством, отключение сливного стояка очищаемого участка от откачивающего устройства, подключение подающего стояка к магистральному трубопроводу либо к нагнетающему устройству с одновременной подачей в него воды либо воздуха под давлением не менее 100 кПа, подключение сливного стояка к магистральному трубопроводу либо к окачивающему устройству с одновременным включением откачивания воды. Технический результат: эффективная очистка системы отопления без применения химических реагентов без демонтажа отдельных элементов систем. 1 ил.
Наверх