ВНУТРИТРУБНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА МУСОРА НА МАГНИТНЫХ КОЛЕСАХ

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для внутритрубной очистки при строительстве и капитальном ремонте объектов имеющих трубопроводную обвязку.
Согласно п. 3.7 Правил производства работ при капитальном ремонте магистральных газопроводов ВСН 51-1-97 при капремонте магистральных газопроводов следует производить очистку полости отремонтированного участка. А в соответствии с п. 11.10 СНиП III -42-80 «Очистка полости и испытание трубопроводов» очистку следует проводить одним из следующих способов:
- промывкой с пропуском очистных поршней или поршней разделителей;
- продувкой с пропуском очистных поршней или поршней разделителей;
- продувкой без пропуска очистных поршней.
Недостатком применения очистных поршней с промывкой (продувкой), является то, что их можно использовать на прямолинейных участках трубопроводов, при этом труба не должна менять проходное сечение.
Недостатком продувки, является то, что после ее проведения и визуальной оценки качества очистки трубопровода с применением робототехники, в случае обнаружения незначительного количества остаточного технологического мусора, необходимо выполнить повторную продувку, что связано со значительными энергозатрами.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является полезная модель «Внутритрубное устройство для селективного сбора мусора на магнитных колесах» (патент на полезную модель №171697). Известное устройство включает в себя самоходную платформу на магнитных колесах, вакуумное устройство для сбора немагнитного мусора с заборной насадкой, на вакуумном устройстве впереди шарнирно закреплен вращающийся при качении ролик с магнитной панелью для сбора магнитного мусора, а также установлена видеокамера с подсветкой для визуального контроля очищаемого участка трубопровода до и после уборки. При этом самоходная платформа на магнитных колесах снабжена механизмом подъема, а ее кинематика обеспечивает прилегание всех магнитных колес к криволинейной поверхности трубопровода.
Недостатком известного устройства является низкая мощность всасывания вакуумного устройства и ограниченный объем собираемого им технологического (магнитного и немагнитного) мусора, так как возможность маневрирования устройства в трубопроводной обвязке ограничивает габариты устройства и, как следствие, его мощность.
Целью настоящей полезной модели является создание внутритрубного устройства для сбора мусора на магнитных колесах, обеспечивающего:
- сбор значительных объемов технологического мусора;
- маневрирование в трубопроводе;
- визуальный контроль процесса очистки;
- экономию средств, при проведении доочистки трубопровода после его продувки.
Указанная цель достигается за счет применения:
- самоходной платформы на магнитных колесах;
- промышленного вакуумного устройства, обладающего высокой мощностью всасывания и дополнительно оснащенного блоком разделения мусора на фракции;
- блока управления и навигации;
- видеокамеры с подсветкой;
- всасывающего шланга с насадкой.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении эффективности очистки внутренней поверхности трубопровода за счет увеличения общего объема собираемого технологического мусора.
Сущность настоящей полезной модели заключается в том, что заявляемое внутритрубное устройство для сбора мусора на магнитных колесах, включающее в себя самоходную платформу на магнитных колесах с механизмом подъема и видеокамерой с подсветкой, согласно полезной модели, содержит вакуумное устройство для сбора магнитного и немагнитного мусора, оснащенное всасывающим шлангом с насадкой с гибким элементом, обеспечивающим прилегание всасывающего элемента насадки к профилю трубопровода, на грузовой платформе самоходной платформы на магнитных колесах установлен электропривод, управляющий положением насадки в горизонтальной плоскости, а подъемный механизм самоходной платформы на магнитных колесах выполнен с возможностью регулирования положения насадки в вертикальной плоскости, на всасывающем патрубке промышленного вакуумного устройства установлен блок разделения мусора на фракции, состоящий из циклона с датчиком объема, промежуточной емкости, соединенной шаровыми кранами с циклоном и емкостью для мусора, при этом датчик объема и шаровые краны связаны с блоком управления.
На фиг. 1-3 показана конструкция внутритрубного устройства для сбора мусора на магнитных колесах,
где: 1 - трубопровод;
2 - самоходная платформа на магнитных колесах;
3 - грузовая платформа;
4 - электропривод;
5 - видеокамера с подсветкой;
6 - насадка;
7 - всасывающий шланг;
8 - промышленное вакуумное устройство;
9 - гибкий элемент;
10 - всасывающий элемент насадки;
11 - подъемный механизм;
12 - блок управления и навигации;
13 - блок разделения мусора на фракции.
На фиг. 1, 2 показано устройство в транспортном положении.
На фиг. 3 показано устройство в рабочем положении.
На фиг. 4, 5 показан блок разделения мусора на фракции, где
14 - циклон;
15 - датчик объема;
16 - блок управления;
17 - шаровой кран;
18 - промежуточная емкость;
19 - шаровый кран;
20 - специальная емкость.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
На внутреннюю поверхность трубопровода 1 (стального), устанавливается внутритрубное устройство для сбора мусора на магнитных колесах, представляющее собой самоходную платформу на магнитных колесах 2, на грузовой платформе 3 которой установлен электропривод 4, на его оси закреплена видеокамера с подсветкой 5 и насадка 6, соединенная всасывающим шлангом 7 с промышленным вакуумным устройством 8, установленным около входа трубопровод 1. Насадка 6 оснащена гибким элементом 9, обеспечивающим прилегание всасывающего элемента насадки 10 к профилю трубопровода 1. Колеса самоходной платформы на магнитных колесах 2 оснащены индивидуальными электроприводами, а постоянные магниты обеспечивают примагничивание ее колес к поверхности трубопровода 1. Самоходная платформа на магнитных колесах 2 оснащена подъемным механизмом 11. Управление устройством осуществляется через установленный на нем блок управления и навигации 12.
При движении устройства вперед по участку трубопровода 1, требующему очистки, грузовая платформа 3 поднята с помощью подъемного механизма 11, видеокамера с подсветкой 5 включена. Оператор включает промышленное вакуумное устройство 8 при визуальном обнаружении мусора. Установленный на грузовой платформе 3 самоходной платформы на магнитных колесах 2 электропривод 4 управляет положением насадки 6 и, соответственно, всасывающим элементом насадки 10 в горизонтальной плоскости, в вертикальной плоскости положение насадки 6 относительно профиля трубопровода 1 регулируется подъемным механизмом 11 самоходной платформы на магнитных колесах 2. Гибкий элемент 9 насадки 6 обеспечивает прилегание всасывающего элемента насадки 10 к профилю трубопровода 1. Визуальный контроль качества проведенной очистки трубопровода происходит при движении внутритрубного устройства для сбора мусора на магнитных колесах назад (задним ходом).
Для увеличения общего объема собираемого технологического мусора на всасывающем патрубке промышленного вакуумного устройства 8 установлен блок разделения мусора на фракции 13, легкие и тяжелые.
Блок разделения мусора на фракции 13 работает следующим образом. За счет разряжения, создаваемого промышленным вакуумным устройством 8 по всасывающему шлангу 7 технологический мусор попадает в циклон 14 по тангенциально установленному входному патрубку и получает вращательное движение внутри цилиндрической части циклона 8. Обладая сравнительно большой скоростью на входе, частицы более тяжелых фракций мусора под действием центробежных сил отбрасываются к стенкам циклона 8 и под действием сил гравитации по спирали опускаются в его коническую часть (см. фиг. 4, 5), при этом легкие фракции технологического мусора попадают непосредственно в промышленное вакуумное устройство 8. По сигналу датчика объема 15 о заполнении циклона 8 заданным объемом мусора по управляющему сигналу с блока управления 16 открывается шаровой кран 17 и скопившийся мусор ссыпается в промежуточную емкость 18. Шаровой кран 19 при этом закрыт.Затем по управляющему сигналу с блока управления 16 шаровой кран 17 закрывается и открывается шаровой кран 19, а мусор из промежуточной емкости 18 ссыпается в специальную емкость 20, после чего шаровой кран 19 закрывается.
По мере заполнения мусором циклона 8, по сигналу датчика объема 15 цикл повторяется.
Следует отметить, что перед началом работы шаровые краны 17,19 закрыты, а также то, что вместо шаровых кранов могут быть использованы краны других конструкций, обладающие пропускным сечением, позволяющим мусору под собственным весом свободно ссыпаться вниз.
Применение внутритрубного устройства для сбора мусора на магнитных колесах позволяет проводить доочистку трубопровода после его продувки с минимальными затратами.