УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТРУБ ОТ ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Изобретение относится к способам очистки труб от различных отложений и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности и других отраслях народного хозяйства.
Известен способ очистки внутренних поверхностей труб от отложений, заключающийся в подаче через полость трубы закрученного газожидкостного потока моющей жидкости при одновременном вращении трубы вокруг ее оси. Повышение эффективности очистки достигается тем, что трубу прогибают по дуге в пределах упругих деформаций ее материала, а вращение трубы осуществляют вокруг ее дугообразной оси [1].
Способ позволяет интенсифицировать процесс отрыва и удаления загрязнений с внутренних поверхностей труб, вместе с тем, он требует использования дополнительного технологического оборудования для прокачки потока моющей жидкости. Кроме того, достаточно большой радиус дуги прогиба нефтепромысловой трубы с защитным стеклянным покрытием ее полости, получившей в процессе эксплуатации повреждение в виде трещин или сколов стекла, создает предпосылки к затруднению процесса разрушения и отделения очень твердого защитного стеклянного покрытия от металла полости трубы, что снижает технологические возможности способа.
Известен способ очистки труб от твердых отложений, включающий механическое воздействие на трубу путем приложения знакопеременной нагрузки перпендикулярно оси трубы с одновременным поступательным
и вращательным движением трубы, последующий контроль очищаемой поверхности и окончательную очистку трубы [2]. Способ по совокупности существенных признаков наиболее близок к заявляемому изобретению и принят в качестве прототипа.
Способ обеспечивает очистку полости трубы от твердых солевых отложений за счет комплексного воздействия на последнюю знакопеременной нагрузки, направленной перпендикулярно оси трубы, с одновременным ее вращением и поступательным перемещением, например, в правильном стане. Вместе с тем, в способе не исключено наличие местных, прочно сцепленных с металлом трубы оставшихся отложений, которые удаляются с использованием, например, электрогидравлического эффекта, что усложняет и удорожает процесс полной очистки труб, т.к. требует использования дополнительного технологического оборудования. И этот недостаток, как и в способе по [1], будет усиливаться при очистке нефтепромысловых труб от материалов, имеющих не только высокую твердость, но и прочное сцепление с поверхностью трубы, например, от поврежденного в процессе эксплуатации внутреннего защитного стеклянного покрытия, твердость которого по минералогической шкале составляет 4,5-7,5, или от осадка сульфата бария (барита) с твердостью 3,0-3,5.
Задача изобретения состоит в создании способа очистки труб от твердых отложений, включающего механическое воздействие на трубу с одновременным ее поступательным и вращательным движением, при котором полная и качественная очистка, например, нефтепромысловых труб от твердых отложений в виде барита, а также возможность очистки таких труб от поврежденного при эксплуатации защитного стеклянного покрытия их полостей осуществлялась бы при уменьшении поперечного
сечения трубы в пределах упругопластических деформаций ее материала под воздействием установленных в указанном поперечном сечении с равномерным охватом наружной поверхности трубы ударных элементов.
Задача решается тем, что в способе очистки труб от твердых отложений, включающем механическое воздействие на трубу с одновременным поступательным и вращательным движением трубы, механическое воздействие на трубу с уменьшением ее поперечного сечения осуществляют путем приложения ударной локальной нагрузки к поперечному сечению трубы при помощи охватывающих наружную поверхность трубы и расположенных на равном расстоянии друг от друга ударных элементов.
Целесообразно ударное воздействие на трубу осуществить при помощи четырех ударных элементов.
Целесообразно ударное воздействие на трубу осуществить в радиально-обжимной машине.
При использовании изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в полном разрушении и отделении от металла твердых солевых отложений по границе раздела металл-осадок без использования дополнительных средств очистки, а также разрушении и отделении защитного стеклянного покрытия.
Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежа, где на фиг.1 показана схема уменьшения поперечного сечения очищаемой трубы в блоке охватывающих ее наружную поверхность ударных элементов, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Нефтепромысловую трубу 1, в полости 2 которой образовались твердые солевые отложения, устанавливают в блоке ударных элементов 3,
равномерно охватывающих ее наружную поверхность с возможностью одновременного воздействия на трубу в одном поперечном сечении. Одновременно с ударным воздействием указанных элементов трубе сообщают вращательное и поступательное перемещение относительно указанного блока. В момент удара, например, четырех ударных элементов по фиг.2, происходит мгновенное уменьшение поперечного сечения, т.е. наружного и внутреннего диаметров трубы соответственно с Д на Д1 и с d на d1. В процессе ударного сжатия внутренней поверхности трубы происходит вспучивание, ударное разрушение и инерционный отрыв от металла твердых солевых отложений по границе раздела металл-осадок, поскольку они в отличие от материала трубы не пластичны, а труба передает энергию удара в радиальных направлениях в сечениях трубы. И этот процесс осуществляется последовательно по всей длине трубы в ходе ее поступательного перемещения и вращения относительно ударных элементов. Аналогичным образом происходит и процесс очистки полости нефтепромысловой трубы от поврежденного защитного стеклянного покрытия. В зависимости от степени загрязнения полости трубы и характера отложений можно регулировать параметры обработки (силу и частоту ударов ударных элементов, величину продольной подачи и скорость вращения трубы), назначая их в соответствии со степенью деформации материала трубы от упругой до упругопластической.
Предлагаемый способ был опробован на нефтепромысловых трубах с твердыми солевыми отложениями на их внутренних поверхностях и с поврежденным защитным стеклянным покрытием их внутренних поверхностей с использованием блока ударных элементов радиально-обжимной машины. Испытания подтвердили 100%-ную очистку внутренней металлической поверхности труб как от частиц солевых отложений, так и
от частиц разрушенного стеклянного покрытия, что установлено визуальным контролем полости трубы с использованием подсветки. Очищенные трубы полностью сохраняют свои эксплуатационные характеристики и пригодны для дальнейшего использования.