УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к очистке отложений напорных трубопроводов и может быть использовано в нефтяной, химической, коммунальной, металлургической и других отраслях.
Известно устройство «Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода» (патент РФ №2096096, кл. В08В 9/04, 1997 г.), содержащее манжету, центратор и очистной элемент, причем, манжета имеет осевое отверстие, а очистной элемент выполнен в виде установленного перед манжетой по ходу перемещения устройства генератор колебаний, имеющего полный корпус с размещенными на одном его торце со стороны манжеты клапаном, открытым в исходном положении, а на другом торце закрытым клапаном, подпружиненным относительно ценратора, установленного перед корпусом, причем клапаны связаны между собой посредством штока.
Недостатком известного устройства является то, что установленный перед корпусом центратор расположен в отложениях трубопровода которые, как правило, в различных сечениях трубопровода имеют концентрический вид. Это приводит к неустойчивому относительно оси трубопровода перемещению устройства и, соответственно, к снижению эффективности очистки отложений в трубопроводе. Кроме этого запорная плоская поверхность закрытого в исходном положении клапана генератора колебаний перпендикулярна к поверхности трубопровода. Соответственно после открытия клапана в этом же направлении действуют виброимпульсные потоки жидкости, которые отражаясь от внутренней поверхности трубопровода приводят, в свою очередь, к снижению кинетической энергии гидродинамической струи. А это приводит к снижению эффективности очистки отложений в трубопроводе.
Известно также устройство «Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода».
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является «Гидромеханический скважинный перфоратор» (патент №342447, кл. В08В 9/04, 1997 г.), содержащее струеформирующую манжету, центратор, генератор колебаний, состоящий из полого корпуса с размещенным на одном его торце клапаном, открытым в исходном положении, а другом торце - закрытым подпружиненным клапаном, причем клапаны связаны между собой посредством штока, при этом струеформирующая манжета размещена по ходу перемещения устройства в передней части полого корпуса генератора колебаний, центратор размещен в задней части, а запорная поверхность закрытого в исходном положении клапана генератора колебаний выполнена в виде усеченного конуса, основание которого расположено в направлении перемещения устройства.
Недостатком этого устройства является то, что запорная корпусная поверхность закрытого в исходном положении клапана генератора колебаний направлена под углом к внутренней поверхности трубопровода. Соответственно после открытия клапана в этом направлении действуют виброимпульсные потоки реагента, которые отражаясь от внутренней поверхности трубопровода приводят, в свою очередь, к снижению кинетической энергии гидродинамической струи, которой может оказаться недостаточной для удаления отложений, имеющих концентрический вид в различных сечениях трубопровода. А это приводит к снижению эффективности очистки отложений в трубопроводе.
Целью данной полезной модели является повышение эффективности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве используется дополнительный клапан колебаний расположенным на заданном расстоянии от первого клапана колебаний в направлении перемещения устройства.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям «новизна» и «существенных отличия» предлагаемой полезной модели.
На фиг. 1 показан схематический чертеж устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода, на фиг. 2 - это же устройство в момент срабатывания.
Устройство состоит из лепестковой струе формирующей манжеты 1, центратора 2, генератора колебаний, состоящего из полого корпуса 3 с размещенными на разных его торцах седлами 4,5,6.
Седло 4 открыто и над ним размещен клапан 7, который связан с клапанами 8 и 9 штоком 10.
Между штоком и седлом 4 имеется зазор А, через который полость Б корпуса 3 соединены с конфузором В, куда подается поток рабочего агента Г. В свою очередь полость Б корпуса 3 гидравлически связана с полостью Д клапана 9 посредством выполненных в штоке 10 каналов 11 и 12.
На фиг. 1 и 2 показаны также трубопровод 13 и отложения 14.
Устройство работает следующим образом.
После того как устройство заведено в трубопровод и на него подан поток рабочего агента (стрелки Г), этот поток попадает в конфузор В, откуда через зазор А, образованным штоком 10 и седлом 4, рабочий агент попадает в полость Б, где начинает возрастать давление до величины, определяемой пружины 15 клапанов 8, 9 и насосом, создающим поток рабочего агента Г, давление которого должно быть всегда больше усилия пружины 15. Вторая часть потока Г воздействует на манжету 1, при котором устройство приводится в движение. Третья часть потока попадает в клиновидный зазор между трубопроводом 13 и манжетой 1, образует гидродинамические струи, которые смывают отложения 14. При этом центратор 2 имеет контакт с очищенной поверхностью трубопровода 13.
В момент, определяемый усилием пружины 15, одновременно открываются клапаны 8 и 9, поток рабочего реагента из полости Б резко выбрасывается в зоны пониженного давления (как показано стрелками на фиг. 2), а клапан 7, посредством штока 10, резко закрывается. Возникает гидравлический удар, который в виде импульса передается отложениям 14.
Давление в полости Б падает и клапан 8 и 9, под действием пружины 15, закрывается, а клапан 7 открывается, и цикл работы повторяется.
Шток 10, клапаны 8, 9 и 7 начинают работать в вибрационном режиме, излучая волны. Вибрация нарушает структурные связи отложений, что убыстряет процесс разрушения отложений.
Предложенное устройство позволяет повысить эффективность очистки отложений в трубопроводе.
Полезная модель прошла испытания по очистке отложений в трубопроводах.
Источники информации:
1. Патент РФ №2096096, кл. В08В 9/04.
2. Патент РФ №42447, кл. В08В 9/04.