Устройство для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов
DEVICE FOR CLEANING INTERNAL CAVITY OF OIL AND PETROLEUM PRODUCTS MAIN PIPELINES

Изобретение относится к области магистрального трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для очистки трубопроводов от образуемых в их внутренней полости отложений.
В процессе эксплуатации магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов важное значение для поддержания оптимальной пропускной способности трубопроводов имеет их периодическая очистка от внутритрубных отложений, которая должна выполняться с обеспечением сохранения качества перекачиваемых продуктов.
При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее рабочий орган, расположенный на валу и размещенный в головке, свинченной со штуцером, дно которого выполнено с отверстиями для прохода рабочего агента (патент на изобретение RU 2405635, кл. В08В 9/053, опубл. 10.12.2010 г., бюл. №34).
Известно устройство для очищения полости трубопровода, содержащее патрубок подвода очищающей жидкости, связанный с ним подвижный полый цилиндрический корпус, снабженный средством для срезания отложений на внутренней поверхности трубопровода, установленный с возможностью вращения, привод перемещения устройства вдоль трубопровода и привод вращения, опорный корпус с центральным осевым каналом и сообщающимися с этим каналом радиально расположенными соплами с форсунками, в количестве не менее трех, наклоненными к его оси в направлении, противоположном перемещению устройства, подшипниковый узел из подшипников и распорных втулок, поджатых спереди резьбовой муфтой на опорном корпусе, а также муфтой, закрепленной на подвижном полом корпусе и снабженной расположенными на ней фрезами в передней части опорного корпуса перед соплами с форсунками, крыльчатку с лепестками, равномерно расположенными по кольцу и наклоненными в одну сторону по отношению к оси устройства с возможностью взаимодействия с потоком очищающей жидкости, при этом между лепестками крыльчатки со стороны оси вращения образованы зазоры для прохождения очищающей жидкости из форсунок к стенкам трубопровода для создания реактивной движущей силы и перемещения устройства, а ось, по меньшей мере, одного сопла с форсункой расположена пересекающейся с лепестком крыльчатки для воздействия на нее струи и обеспечения вращения подвижного полого корпуса с фрезами на переднем торце (патент на изобретение RU 2700871, кл. В08В 9/0495, В08В 9/0497, В08В 9/053 опубл. 23.09.2019 г., бюл. №27).
Общими недостатками указанных устройств являются: сложность применения устройств, вызванная необходимостью предварительной остановки перекачки, удаления из внутренней полости трубопровода перекачиваемого по нему продукта, последующего удаления очищающего реагента, промывки внутренней полости трубопровода от очищающего реагента, заполнения трубопровода перекачиваемым продуктом;
необходимость использования значительного объема очищающего реагента для обеспечения перемещения устройства во внутренней полости трубопровода.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для очистки внутренней поверхности магистральных трубопроводов и определения проходимости трубопроводов при их подготовке к внутренней диагностике, содержащее трубчатый корпус, манжеты, установленные между манжетами центраторы, каждый из которых представляет собой расположенные равномерно по окружности трубчатого корпуса двуплечие рычаги, ось вращения которых укреплена на внешней части трубчатого корпуса, установленная по оси трубчатого корпуса тяга, на которой подвижно укреплена соприкасающаяся с роликом втулка, соединенная с пружиной, другой конец которой закреплен на неподвижной упорной втулке (патент на изобретение RU 2255818, кл. В08В 9/053, опубл. 10.07.2005 г., бюл. №19). Недостатками данного устройства являются:
отсутствие возможности для предотвращения загрязнения перекачиваемого продукта удаляемыми при прохождении устройства отложениями;
недостаточная эффективность очистки внутренней полости трубопровода, обусловленная применением только механического снятия отложений, без использования очищающего реагента.
Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем разработки конструкции устройства для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов, обеспечивающей возможность перемещения устройства в трубопроводе под воздействием перекачиваемого продукта с удалением отложений на его внутренней поверхности под воздействием очищающего реагента и механического средства для снятия отложений, без загрязнения перекачиваемого продукта.
Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, устройство для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов содержит расходный контейнер, размещенный в головной части устройства, приемный контейнер, размещенный в хвостовой части устройства, сферическую форсунку, фрезу с электроприводом, установленные на общем стержне, проходящем через внутреннюю полость расходного контейнера по его продольной оси, погружной насос, помещенный во внутренней полости расходного контейнера и соединенный посредством шланга со сферической форсункой, которая установлена между расходным контейнером и фрезой и направляет поток очищающего реагента на стенку трубопровода в сторону фрезы, приемный контейнер посредством шарнирного крепления соединен с торцевой поверхностью стержня и снабжен уплотняющей манжетой, а также четырьмя обратными клапанами, установленными на равном удалении друг от друга по окружности его стенки, обращенной в сторону фрезы.
Изобретение поясняется фиг. 1-4.
На фиг. 1 изображен механический внутритрубный очиститель, общий вид в разрезе.
На фиг. 2 изображен механический очиститель.
На фиг. 3 изображена сферическая форсунка.
На фиг. 4 изображена передняя торцевая стенка приемного контейнера.
На фиг. 1-4 применены следующие обозначения:
1 - расходный контейнер;
2 - приемный контейнер;
3 - фреза;
4 - электропривод;
5 - сферическая форсунка;
6 - погружной насос;
7 - шланг;
8 - стержень;
9 - обратный клапан;
10 - уплотняющая манжета;
11 - шарнирное крепление;
12 - трубопровод.
Устройство для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов работает следующим образом.
При сборке устройства расходный контейнер 1 выполняют со сферической головной частью и торцевой стенкой, в его внутренней полости размещают погружной насос 6 со шлангом 7, по его продольной оси неподвижно устанавливают стержень 8, свободный конец которого пропускают через торцевую стенку расходного контейнера 1. На торцевой стенке расходного контейнера 1 выполняют заливную горловину (не показана) для заполнения его внутренней полости очищающим реагентом. На свободном конце стержня 8 неподвижно закрепляют сферическую форсунку 5 с обеспечением соприкосновения ее тыльной части с торцевой стенкой расходного контейнера 1 и направления потока очищающего реагента на стенку трубопровода в сторону фрезы 3. Внутреннюю полость сферической форсунки 5 соединяют со свободным концом шланга 7. На стержне 8 на уровне вертикальной плоскости, проходящей по основанию сферической форсунки 5, неподвижно закрепляют электропривод 4, снабженный устройством для накопления электрической энергии и датчиком включения (не показаны). На конце стержня 8 устанавливают фрезу 3, закрепленную на подшипнике (не показан), и соединяют ее подвижной связью с электроприводом 4. Электропитание погружного насоса 6 подключают к устройству для накопления электрической энергии (не показано) электропривода 4. По окружности стенки приемного контейнера 2, обращенной в сторону фрезы 3, на равном удалении друг от друга устанавливают четыре обратных клапана 9, обеспечивающими поступление во внутреннюю полость приемного контейнера 2 смеси очищающего реагента с отложениями, снятыми с внутренней полости трубопровода 12. На обечайке приемного контейнера 2 закрепляют уплотняющую манжету 10. Приемный контейнер 2 посредством шарнирного крепления 11 соединяют с торцевой поверхностью стержня 8.
Устройство для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов помещают во внутреннюю полость трубопровода 12, подают сигнал на датчик включения (не показан) электропривода 4, через который включают в работу погружной насос 6 и фрезу 3. Посредством потока продукта, перекачиваемого по трубопроводу 12, воздействуют на заднюю стенку приемного контейнера 2 и далее, через шарнирное крепление 11 и стержень 8 - на расходный контейнер 1. В процессе перемещения устройства для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов очищающий реагент из расходного контейнера 1 через погружной насос 6 и шланг 7 подают во внутреннюю полость сферической форсунки 5, направляя поток очищающего реагента на стенку трубопровода 12 в сторону фрезы 3. Смесь очищающего реагента с отложениями, снятыми с внутренней полости трубопровода 12, направляют к стенке приемного контейнера 2, обращенной в сторону фрезы 3, и через обратные клапаны 9 заполняют ею внутреннюю полость приемного контейнера 2. Переток смеси очищающего реагента с отложениями, снятыми с внутренней полости трубопровода 12, в заднюю часть устройства для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов предотвращают посредством уплотняющей манжеты 10, постоянно контактирующей со стенкой трубопровода 12. В конце очищаемого участка трубопровода 12 подают сигнал на датчик включения (не показан) электропривода 4, через который отключают погружной насос 6 и фрезу 3, выводят устройство для очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов из трубопровода 12, опорожняют приемный контейнер 2 и заполняют расходный контейнер 1 очищающим реагентом.
Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается повышение эффективности очистки внутренней полости магистральных трубопроводов нефти и нефтепродуктов за счет обеспечения возможности перемещения устройства в трубопроводе под воздействием перекачиваемого продукта с удалением отложений на его внутренней поверхности под воздействием очищающего реагента и механического средства для снятия отложений, без загрязнения перекачиваемого продукта.