Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и предназначена для очистки наружной поверхности трубопровода, в том числе и магистрального трубопровода.
Известно устройство для очистки наружной поверхности трубопроводов (патент RU №2245747, МПК В08В 9/023, опубл. 10.02.2005 Бюл. №4), включающее каретку для перемещения по очищаемой трубе, на которой смонтированы привод, составное зубчатое колесо, и очистные элементы, причем составное зубчатое колесо установлено с возможностью вращения на роликах каретки, на зубчатом колесе установлены по меньшей мере три опоры держателя рабочего инструмента, держатели рабочего инструмента установлены на опорах шарнирно на одноплечих рычагах, при этом свободные концы всех рычагов охвачены кольцевым подпружиненным тросом, а привод кинематически связан с составным зубчатым колесом.
Недостатками данного устройства являются сложность в изготовлении, применении и обслуживании, из-за большого количества точно сопрягаемых сложных конструктивных элементов, так как необходимо обеспечить как продольное перемещение, так и вращение зубчатого колеса с очистными элементами, что в свою очередь приводит к большой металлоемкости.
Известна также машина для очистки наружной поверхности трубопровода (патент RU №2170631, МПК В08В 9/023, опубл. 20.07.2001 Бюл. №20), содержащая раму с боковинами и прикрепленными к ней ходовыми колесами, два носителя инструментов с приводами их вращения, каждый из которых выполнен в виде гибкого обруча, и движитель носителя инструментов по оси трубопровода, причем приводы вращения носителей инструментов имеют цепи, охватывающие носители инструментов, а каждый носитель инструментов состоит из шарнирно закрепленных П-образных секций с зубьями для цепи, причем движитель носителя инструментов выполнен в виде смонтированных в секциях под углом к продольной оси гибкого обруча роликов, базированных на наружной поверхности трубопровода.
Недостатками данного устройства являются сложность в изготовлении, применении и обслуживании, из-за большого количества точно сопрягаемых сложных конструктивных элементов, так как необходимо обеспечить как продольное перемещение, так и вращение носителей инструментов при помощи цепных приводов, что в свою очередь приводит к большой материалоемкости.
Наиболее близкой по технической сущности является машина для абразивной очистки наружной поверхности трубопроводов (патент на ПМ RU №59451, МПК В08В 9/00, опубл. 27.12.2006 Бюл. №36), содержащая сопла, причем каждое сопло имеет свой привод, при этом привод сопла состоит из цилиндро-червячного мотор-редуктора и механизма качания, выполненного кривошипно-шатунным.
Недостатками данного устройства являются сложность в изготовлении, применении и обслуживании, из-за большого количества точно сопрягаемых сложных конструктивных элементов, так как каждое сопло имеет свой привод, при этом привод сопла состоит из цилиндро-червячного мотора-редуктора и механизма качания, выполненного кривошипно-шатунным, что в свою очередь приводит к большой материалоемкости.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции за счет уменьшения количества конструктивно сложных сопрягаемых деталей для снижения материалоемкости и упрощения изготовления применения и обслуживания.
Техническая задача решается устройством для очистки наружной поверхности трубопровода, включающим герметичную камеру с наружным патрубком, устанавливаемую снаружи трубопровода при помощи откидного крепления, сопла, направленные на наружную поверхность трубопровода, опорные ролики, обеспечивающие перемещение вдоль трубопровода и расстояние от наружной поверхности до сопел, и толкатель, обеспечивающий перемещение камеры.
Новым является то, что сопла установлены с внутренней стороны камеры равномерно по охватывающей трубопровод поверхности и сообщены с ее внутренней полостью, а ролики равномерно установлены и зафиксированы по между соплами, при этом наружный патрубок камеры выполнен с возможностью соединения с подающей линией парогенератора.
Новым является также то, что камера выполнена в виде полукольца, а откидное крепление в виде гибкой или жесткой тяги, охватывающей трубопровод с возможностью продольного перемещения и соединенной своими концами с соответствующими торцами полукольца камеры.
На фиг. 1 изображено устройство, установленное на трубопровод, в изометрии.
На фиг. 2 изображено поперечное сечение (относительно трубопровода) устройства, установленного на трубопровод.
Устройство для очистки наружной поверхности трубопровода 1 (фиг. 1 и 2) включает герметичную камеру 2 с наружным патрубком 3, устанавливаемую снаружи трубопровода 1 при помощи откидного крепления 4, сопла 5, направленные на наружную поверхность 6 трубопровода 1, опорные ролики 7, обеспечивающие перемещение вдоль трубопровода 1 и необходимое расстояние от наружной поверхности 6 до сопел 5 для очистки наружной поверхности 6, и толкатель 8 (фиг. 1), обеспечивающий перемещение камеры 2 вдоль трубопровода 1. Сопла 5 (фиг. 1 и 2) установлены с внутренней стороны камеры 1 равномерно по охватывающей трубопровод поверхности и сообщены с ее внутренней полостью 9 (фиг.2). Ролики 7 (фиг. 1 и 2) равномерно установлены и зафиксированы между соплами 5. Наружный патрубок 3 камеры 2 выполнен с возможностью соединения с подающей линией (не показана) парогенератора (не показан).
Количество сопел 5 и угол направления их на наружную поверхность 6 трубопровода 1 определяется эмпирическим путем для более эффективной очистки наружной поверхности 6.
Толкатель 8 (фиг. 1) вместе с камерой 2 может перемещаться как вручную (для трубопроводов 1 малого диаметра), так и механическим (для трубопроводов 1 большого диаметра - более 350 мм) приводом (не показан). Привод толкателя 8 может быть выполнен любой конструкции (лебедка, гидравлический поршень, цепной привод и т.д.), авторы на него не претендуют.
Откидное крепление 4 (фиг. 2) может быть изготовлено в виде гибкой тяги (цепь, трос, канат или т.п. с пружинным или ременным натяжителем (не показаны) для трубопроводов 1 малого диаметра), фиксируемой, например, на скобах 10, расположенных на торцах 11 и 12 камеры 2, или жесткой тяги 4 (не показана, скоба, полу труба, кронштейн или т.п.), фиксируемый на петле (не показана) с одной стороны на торце 11 или 12 и рояльной петли, замковым механизмом или т.п. (не показаны) на другом торце 12 или 11 камеры 2. На конструкцию тяги 4 авторы не претендуют, так как их известно большое количество из открытых источников.
Сама камера 2 может быть любой конструкции с полостью 9 для сообщения с наружным патрубком 3 и соплами 5, например, в виде полукольца (см. фиг. 1 и 2).
Откидное крепление 4 (фиг. 2), охватывая трубопровод 1 вместе камерой 2, изготовлено с возможностью продольного перемещения при помощи роликов 7. Количество роликов 7, устанавливаемых между соплами 5, и их расположение выбирается исходя из диаметра трубопровода 1 (чем больше диаметр, тем больше роликов 7). Для снижения трения между откидным креплением 4 и наружной поверхностью 6 трубопровода 1 может быть использована как минимум одна прокладка 13 из фрикционного материала (медь, латунь, углепластик или т.п.) или как минимум один ролик (не показаны), аналогичный роликам 7. Чем больше диаметр трубопровода 1, тем больше требуется накладок 13 или роликов. Устройство работает следующим образом.
На начало выбранного для очистки участка трубопровода 1 (фиг. 1 и 2) сверху устанавливают камеру 2 с роликами 7, взаимодействующими с наружной поверхностью 6 трубопровода 1. Камеру 2 фиксируют на трубопроводе 1 гибкой или жесткой тягой откидного крепления 4 с прокладкой(ами) 13 (фиг. 2) или роликом(ами). Откидное крепление 4 фиксируют на соответствующих торцах 11 и 12 камеры 2 (например, при помощи скоб 10). Наружный патрубок 3 (фиг. 1) гибким рукавом (не показан) соединяют с подающей линией парогенератора. Толкатель 8 соединяют с приводом или рукой одного из обслуживающего устройство персонала. Парогенератор вырабатывает перегретый пар, поступающий через наружный патрубок 3 (фиг. 2) в полость 9 камеры 2, направляется к соплам 5, и далее из них на наружную поверхность 6 трубопровода 1, очищая его. При этом при помощи толкателя 8 (фиг. 1) камеру 2 перемещают вдоль трубопровода 1 по всей длине очищаемого участка. На другом конце очищаемого участка трубопровода 1 камеру переворачивают относительно оси 14 трубопровода 1, и при помощи толкателя 8 проходят в обратном направлении, очищая наружную поверхность 6 трубопровода 1 снизу. Если трубопровод 1 имеет небольшую длину и изготовлен с возможностью поворота, то для очистки с другой стороны его поворачивают относительно оси 14, и при помощи толкателя 8 камеру 2 перемещают в обратном направлении, обрабатывая паром из сопел 5 наружную поверхность 6 трубопровода 1.
Для снятия устройства с трубопровода 1 камеру 2 располагают сверху, отсоединяют и откидывают крепление 4 и снимают устройство. Как показала практика для обслуживания устройства и под держания его работы достаточно максимально два человека.
Предлагаемая конструкция устройства для очистки наружной поверхности трубопровода имеет очень малое количество подвижных и полное отсутствие сложно сопрягаемых деталей, что приводит к снижению материалоемкости и упрощению его изготовления, применения и обслуживания.