УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА
PIPELINE INNER SURFACE CLEANER

Изобретение относится к эксплуатации магистральных трубопроводов и предназначено для очистки внутренней поверхности трубопроводов, может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода (а.с. №671881, SU, МПК B08B 9/02, опубл. 05.07.79, бюл. №25), содержащее цилиндрический пустотелый гофрированный корпус из эластичного материала, выполненный по меньшей мере из трех секций, одна из которых имеет расположенные по ее окружности радиальные отверстия для подачи моющего раствора и расположена в средней части корпуса.
Недостатком известного устройства является то, что рабочая среда смешивается с моющей жидкостью, а затем за счет того, что удельное давление рабочей среды больше удельного давления проталкиваемой среды, загрязненный состав через отверстия поступает в проталкиваемую среду, в результате чего нарушается состав проталкиваемой среды, что влечет за собой дополнительные затраты на очистку этой среды.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода (патент №2324550, Российская Федерация, МПК B08B 9/055, опубл. 20.05.08, бюл. №14), содержащее полый корпус в виде трубы с размещенными на нем в передней и задней частях эластичными манжетами и перепускной клапан, причем корпус состоит из отдельных труб количеством не менее двух, между которыми размещена манжета, а в передней части корпуса установлен клапан.
Недостатком известного устройства является то, что посредством периодического открытия клапана рабочая среда смешивается с проталкиваемой средой, в результате чего нарушается состав проталкиваемой среды, что влечет за собой дополнительные затраты на очистку этой среды.
Техническим результатом предложенного технического решения является расширение диапазона диаметров очищаемых трубопроводов за счет повышенной диаметральной деформации эластичных манжет и повышение качества очистки стенок трубопроводов с большими колебаниями внутреннего диаметра.
Технический результат достигается тем, что эластичные манжеты устройства для очистки выполнены зигзагообразной формы и снабжены силовым кордным каркасом, нити которого расположены радиально, а внутренний периметр уплотняющего элемента эластичной манжеты связан с наружным периметром крепежной части эластичной манжеты пружинными элементами, выполненными в виде равномерно расположенных радиальных секторов, при этом эластичный материал радиальных секторов идентичен эластичному материалу манжеты. Пружинные элементы связаны между собой ребрами жесткости, образующими окружность.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - устройство в начале участка трубопровода;
фиг.2 - устройство в конце участка трубопровода;
фиг.3 - эластичная манжета, сечение;
фиг.4 - эластичная манжета, вид А.
Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода содержит полый корпус 1 с закрепленными на нем посредством крышек 2, 3, фланцев 4, 5 и кольца 6 эластичными манжетами 7, 8 и 9. На торцах полого корпуса 1 выполнены фланцы 10, 11 с кольцевыми проточками 12, 13, в которых посредством крышек 2, 3 установлены борта 14, 15 эластичной диафрагмы 16. На переднем торце полого корпуса 1 выполнена крышка 17, а на цилиндрической поверхности полого корпуса 1 выполнены отверстия 18. Эластичные манжеты 7, 8, контактирующие с технологической жидкостью, установлены рабочими торцами 19, 20 навстречу друг другу. Эластичные манжеты 7, 8 и 9 выполнены зигзагообразной формы и снабжены силовым кордным каркасом, нити 21 которого расположены радиально. Внутренний периметр уплотняющего элемента 22 эластичных манжет 7, 8, и 9 связан с наружным периметром крепежной части 23 эластичных манжет 7, 8 и 9 пружинными элементами, выполненными в виде равномерно расположенных радиальных секторов 24. Эластичный материал радиальных секторов 24 идентичен эластичному материалу манжет 7, 8 и 9. Радиальные сектора 24 связаны между собой ребрами жесткости 25, образующими окружность.
Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода работает следующим образом.
Устройство для очистки вводят в полость очищаемого трубопровода 26 через специальную камеру пуска, в которую через обратный клапан 27 между эластичными манжетами 7 и 8 закачивают технологическую среду, например жидкость до удельного давления 0,2 МПа, а со стороны крышки 2 находится проталкиваемая среда под удельным давлением 0,2 МПа. Со стороны крышки 3 подают рабочую среду, например азот, максимальное рабочее давление которого 0,8 МПа. При повышении удельного давления рабочей среды, например до 0,35 МПа, посредством поддутия эластичной диафрагмы 16 и при помощи эластичных манжет 7, 8 удельное давление технологической среды также повышается до 0,35 МПа. За счет разницы удельного давления рабочей среды и удельного давления проталкиваемой среды устройство для очистки трогается с места и движется по очищаемому трубопроводу 26. При повышении сопротивления движению по трубопроводу 26 устройства для очистки вследствие увеличения слоя отложений на стенке очищаемого трубопровода 26 удельное давление рабочей среды повышается и за счет того, что эластичная диафрагма 16 имеет возможность раздуваться, также увеличивается давление технологической среды. В результате эластичные манжеты 7 и 8 с большим усилием прижимаются к стенке очищаемого трубопровода 26, при этом находящийся на ней слой отложений качественно очищается.
Зигзагообразная форма эластичных манжет 7, 8 и 9 способствует повышению диаметральной деформации эластичных манжет и обеспечивает качественную очистку стенок трубопроводов с большими колебаниями внутреннего диаметра. Радиальные сектора 24 совместно с ребрами жесткости 25 и технологической средой позволяют создать оптимальное усилие прижатия эластичных манжет 7, 8 и 9. Радиальное расположение нитей 21 силового кордного каркаса также способствует повышенной диаметральной деформации эластичных манжет и продлению срока эксплуатации устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода за счет повышения его износостойкости.
В процессе движения устройства для очистки по трубопроводу 26 часть технологической среды расходуется. Расход технологической среды компенсируется тем, что рабочая среда через отверстия 18 поддувает эластичную диафрагму 16, в результате чего удельное давление рабочей среды поддерживает удельное давление технологической среды. Таким образом, технологическая среда служит буфером между рабочей и проталкиваемой средами и препятствует попаданию рабочей среды в проталкиваемую среду, тем самым предложенное устройство исключает дополнительные затраты на очистку этой среды.