МАГНИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА СТРУЖКИ В ПОЛОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области безостановочного ремонта трубопроводов и может быть использована при применении технологии врезки и перекрытии трубопровода под давлением.
Во время операций по врезке под давлением образуется металлическая стружка, которая падает на дно трубопровода. Ее наличие является причиной множества проблем, таких как:
плохое качество перекрытия трубопровода под давлением и, как следствие, утечки. Это затрудняет или делает невозможным работы по подключению новых участков трубопровода или замене старых;
стружка в процессе эксплуатации трубопровода может быть отнесена потоком продукта в линейные краны, фильтры, что может нарушить их работу.
Известны просмотровые устройства, представляющие собой оборудование для визуального осмотра внутренней полости действующего газопровода, удаления остатков металлической стружки с внутренней резьбы фитинга и очистки трубы перед монтажом стоп-системы. Однако они применимы для трубопроводов малых диаметров, низких давлений перекачиваемого продукта, а также совместимы только со специальным оборудованием и не подходят для промысловых, магистральных и технологических трубопроводов [https://techsys-umr.ru/equipment/prosmotrovye-ustroystva/].
Известно, что на магистральных трубопроводах очистку внутренней полости производят при помощи скребков с магнитными секциями [СП 86.13330.2014. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП III-42-80*. Введен 01.06.2014. - Минстрой России, 2014. - С. 128-130].
Однако не все трубопроводы оборудованы камерами запуска-приема и удовлетворяют требованиям к пропуску очистных устройств. Даже если возможен запуск очистных устройств, то осуществляется это не во время работ по врезке и перекрытию под давлением, что подразумевает невозможность удаления стружки из рабочей зоны герметизирующего устройства.
Известно устройство для сбора металлической стружки, включающее корпус и рабочий орган с магнитами, которое используется внутри заглубленного металлического трубопровода через технологическое отверстие, вырезанное в верхней части стенки трубопровода, где собирается образующаяся стружка.
Поднимаемое/опускаемое и вращающееся множество магнитов, выдвигающееся в рабочем органе устройства и работающее как единое целое, притягивает и собирает стружку внутри области-проекции, что позволяет поднимать и удалять собранную стружку через технологическое отверстие (Pat. 6848143 US, Int. Cl. B08B 9/00. Scavenging metallic debris from buried metal pipelines / John A. Schneider. No. 10/216457, date of filing 10.10.2002, date of publication 01.02.2005 [Электронный ресурс]. URL: https://patentimases.storage.googleapis.com/d2/55/68/953ee8e2b327a4/US6848143.pdf).
Однако предлагаемое устройство собирает стружку только под прорезным отверстием, не захватывая область установки перекрывающего устройства.
Задачей полезной модели является создание нового устройства для сбора стружки в полости трубопровода с достижением следующего технического результата: очистка полости трубопровода от металлической стружки во время врезки и перекрытия трубопровода под давлением без ограничения по диаметрам трубопровода, перекачиваемым средам, давлению перекачки, температуре, маркам оборудования для врезки и перекрытия.
Поставленная задача решается тем, что магнитное устройство для сбора стружки в полости трубопровода включает корпус и рабочий орган с магнитами. Согласно полезной модели рабочий орган представляет собой лапы по обеим сторонам корпуса, которые соединены между собой пружинами растяжения. В нижней части корпуса устройства и в верхней и нижней частях лап установлены и жестко закреплены блоки магнитов. В нижней части лап расположены ролики. Верхняя часть корпуса представляет собой фланец с отверстиями под болты и отверстием под шток машины для врезки.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для сбора стружки, на фиг. 2 изображено устройство для сбора стружки в сложенном положении, на фиг. 3 изображено устройство для сбора стружки в рабочем положении, на фиг. 4 изображен корпус устройства, на фиг. 5 изображена лапа устройства.
Магнитное устройство для сбора стружки в полости трубопровода содержит корпус 1, верхняя часть которого представляет собой фланец 2 с отверстиями под болты и отверстием 3 под шток 4 машины для врезки, а в нижней части установлены блоки 5 магнитов, при этом по обеим сторонам корпуса 1 расположены лапы 6, соединенные между собой пружинами 7 растяжения и включающие блоки 8 магнитов в верхней части лап и блоки 9 магнитов в нижней части лап, также в нижней части лап расположены ролики 10.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для сбора стружки устанавливают на шток 4 машины для врезки с помощью отверстия 3. Затем располагают в корпусе адаптера машины для врезки и крепят болтами через фланец 2 с отверстиями под болты. Крепление к штоку выполняют подходящим как к штоку машины для врезки, так и к штоку машины для перекрытия трубопровода.
С помощью пружины 7 растяжения, закрепленной на лапах 6 устройства, его приводят в рабочее положение с горизонтальным расположением лап б.
По мере достижения устройством дна трубопровода 11 происходит касание роликами 10 нижней стенки трубопровода 11. Ролики 10 устанавливают в нижней части лап 6, имеющей уклон, тем самым обеспечивается перемещение роликов 10 к центру устройства и приведение лап 6 в горизонтальное положение. Блоки 8 магнитов, установленные в верхней части лап, прижимаются ко дну трубопровода 11 и притягивают стружку из области перекрытия. Блоки 9 магнитов в нижней части лап в процессе их раскрытия перемещаются в непосредственной близости к стружке из центральной области, захватывая ее.
В нижней части корпуса 1 устройства, прижимающейся ко дну трубы в полностью развернутом состоянии, также установлены блоки 5 магнитов.
Именно на них возложена обязанность сбора большей части стружки. Рекомендуется использовать Самарий-Кобальтовые магниты марки S30A, так как они имеют максимальную притягивающую способность, а также устойчивые к изменениям температуры свойства.
После того, как стружка притягивается ко всем блокам магнитов, предусмотренным в данном устройстве, его необходимо удалить из полости трубопровода. Это осуществляется путем втягивания штока 4 машины для врезки обратно, в корпус адаптера. В разложенном положении пружина 7 растягивается и находится в напряжении, что при втягивании штока 4 позволяет сложить лапы 6 в исходное положение, не препятствующее выходу устройства из полости трубопровода 11. Пружину растяжения 7 необходимо подобрать из условия, что усилие на отрыв должно быть больше, чем вес обеих лап 6.