УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРУБ

Предлагаемое устройство относится к пескоструйной обработке и может быть использовано для очистки внутренних поверхностей труб.
Пескоструйная и гидроабразивная обработка находят применение в технике при очистке поверхностей металлов от различных покрытий, окалины, ржавчины и могут применяться для очистки трубопроводов от шлака, появившегося в процессе эксплуатации.
Известен способ и реализующая его установка для струйной обработки внутренней поверхности трубных заготовок (патент RU 2274540 МПК В24С 3/16, опубл. 20.04.2006). В известном изобретении создают накопительно-расходный узел, содержащий два отдельно расположенных бункера с встроенными внутри струйными аппаратами, и систему трубопроводов рабочего тела, к которым последовательно прикрепляют обрабатываемые заготовки. В бункерах формируется абразивно-воздушная смесь, которая затем циркулирует внутри обрабатываемых изделий и отводится через систему трубопроводов. Недостатками данного устройства является сложность его применения для обработки изделий больших размеров, а также малая производительность при очистке из-за отсутствия системы удаления загрязненного абразива из трубы.
Известно изобретение, относящееся к устройствам для очистки внутренних полостей изделий газожидкостным потоком (патент RU 2414309 МПК В08В 9/032, опубл. 20.03.2011). Устройство состоит из расходного бака с установленным в нем газоотделителем, патрубком слива отработавшей моющей жидкости с запорным клапаном, пробоотборником, насоса, магистрали всасывания с фильтром и запорными клапаном и напорной магистрали с завихрителем и запорным клапаном, системы подачи газа с клапанами и фильтром системы слива с фильтром. Данное изобретение имеет следующие недостатки: трудность промывки и очистки изделий большой длины, низкая эффективность очистки труб большой длины, а также большие габаритные размеры устройства, что вызывают затруднение при подготовке и выполнении очистных работ.
По совокупности сходных существенных признаков наиболее близким техническим решением к заявленному устройству может быть выбрано, например, способ и реализующее его устройство для обработки внутренних цилиндрических поверхностей свободным абразивом (патент RU 2558782 МПК B24C l/00, В24В 31/10, опубл. 27.06.2015). В известном устройстве образуют абразивно-воздушную смесь в герметичной рабочей зоне, которую создают на части обрабатываемой цилиндрической поверхности посредством двух заслонок, подают сжатый воздух под давлением 3-10 атм через сопла, расположенные симметрично по центру рабочей зоны, обеспечивая постоянную циркуляцию абразивно-воздушной смеси.
Недостаток известного устройства заключается в том, что не предусмотрен отвод продуктов очистки и загрязненного абразива, что снижает эффективность очистки труб большой длины. Кроме того, равномерность очистки по диаметру зависит от числа и плотности расположения сопел.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача повышения эффективности процесса очистки для сильнозагрязненных внутренних поверхностей труб, в том числе большой длины.
Технический результат заявленного устройства заключается в повышении эффективности очистки внутренних поверхностей труб большой длины за счет установки сопел под углом к обрабатываемой поверхности с возможностью вращения, а также использованию гидроабразивной жидкости с возможностью отвода загрязнений через патрубок.
Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для очистки внутренних поверхностей труб, содержащее центральный полый стержень с симметрично расположенными соплами, жестко закрепленные две заслонки и подводящий патрубок с возможностью циркуляции абразивной смеси внутри герметичной рабочей зоны и с возможностью перемещения вдоль обрабатываемой трубы.
Новым в предложенной полезной модели является то, что сопла установлены под углом α к обрабатываемой поверхности с возможностью вращения вокруг центрального полого стержня, а на заслонке размещены отводящие патрубки.
Новым в предложенной полезной модели также является то, что в качестве рабочей среды, поступающей через подводящий патрубок в центральный полый стержень устройства, используют воздушно-абразивную смесь или гидроабразивную смесь.
Новым в предложенной полезной модели также является то, что сопла выполнены в виде штуцеров с распылителями с возможностью регулирования угла α установки к обрабатываемой поверхности.
Новым в предложенной полезной модели также является то, что для уменьшения трения вращающийся центральный полый стержень устанавливают в подшипники качения, закрепленные в заслонках.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами: на фиг. 1 дан чертеж устройства, основной вид, на фиг. 2 - чертеж устройства, сечение А-А, на фиг. 3 - чертеж штуцера в сборе с распылителем, местный вид Б.
Устройство состоит: 1 - центральный полый стержень, 2 - заслонки, 3 - рабочая зона, 4 - подводящий патрубок, 5 - штуцеры, 6 - распылители, 7 - отводящие патрубки, 8 - обрабатываемая труба, 9 - подшипники качения.
Основными элементами устройства являются центральный полый стержень 1 с жестко закрепленными на нем двумя заслонками 2 круглой формы для герметизации рабочей зоны 3. Центральный полый стержень 1 соединен с насосной станцией посредством подводящего патрубка 4 с возможностью подачи и циркуляции воздушно-абразивной или гидроабразивной смеси внутри герметичной рабочей зоны и возможностью перемещения вдоль обрабатываемой трубы. На центральном полом стержне 1 выполнены симметрично расположенные сопла в виде штуцеров 5 с распылителями 6. Распылители 6 устанавливают с углом наклона α от 20 до 90 градусов к обрабатываемой поверхности трубы. Выполнение сопла в виде сборной конструкции позволяет осуществлять замену штуцеров 5 при их износе, а также регулировку угла наклона α за счет замены распылителей 6. Отводящие патрубки 7 размещены на заслонке 2 и обеспечивают отведение продуктов очистки из рабочей зоны 3. Их число зависит от диаметра обрабатываемой трубы 8 и выбирается от 1 до 6. Центральный полый стержень 1 установлен относительно заслонок 2 с возможностью вращения на подшипниках 9, которые представляют собой корпусные подшипники качения и крепятся на заслонке 2 при помощи шпилек.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для очистки труб вводят в обрабатываемую трубу 8 определенного диаметра, затем подают абразивно-воздушную или гидроабразивную смесь от насосной станции через подводящий патрубок 4 на центральный полый стержень 1 и через штуцеры 5, распылители 6 на обрабатываемую внутреннюю поверхность трубы 8. Распылители 6 наклонены под углом α к обрабатываемой поверхности от 20 до 90 градусов в зависимости от диаметра трубы, давления и степени загрязнения трубы. Для повышения эффективности очистки труб разных диаметров и длины устройство имеет возможность регулировки угла наклона распылителей 6 благодаря подбору штуцеров 5.
Центральный полый стержень 1 установлен на двух подшипниках качения 9 с возможностью вращения относительно неподвижных заслонок 2. Вращение возникает от инерционной силы при подаче давления через распылители 6, которые наклонены под углом α к обрабатываемой поверхности. В результате вращения поток абразивно-воздушной или гидроабразивной смеси равномерно распределяется по обрабатываемой поверхности трубы 8, не зависимо от числа и расположения распылителей 6.
Чтобы продукты очистки не распространялись по обрабатываемой трубе 8, очистка производится в закрытой полости называемой рабочей зоной 3. Рабочую зону 3 создают две заслонки 2, которые изготовлены из полиуритана. Для отвода продуктов очистки используют отводящие патрубки 7. Обработку протяженных поверхностей труб по всей длине, например, магистральных трубопроводов, выполняют перемещением герметичной рабочей зоны вдоль обрабатываемой трубы 8.