ПОРШЕНЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к области эксплуатации трубопроводов, а именно, к устройствам для очистки внутренней поверхности трубопроводов.
Известен поршень для очистки газопроводов, содержащий полый цилиндрический корпус, на котором установлены тянущая, несущая и, по крайней мере, одна скребковая манжеты, на одном торце корпуса установлена насадка для направленного воздействия газового потока на внутреннюю поверхность трубопровода, выполненная в виде пучка изогнутых в направлении внутренней поверхности трубопровода патрубков, а на противоположном торце корпуса установлена насадка для сбора мусора. В полости корпуса размещен сменный мешок для мусора, соединенный с насадкой для сбора мусора и выполненный из материала, обеспечивающего прохождение газа от насадки для сбора мусора к насадке для воздействия на внутреннюю поверхность трубопровода направленного газового потока (патент РФ №2311587, МПК F17D 3/08, F16L 101/12, B08B 9/04, опубл. 27.11.2007).
Известное устройство имеет следующие недостатки. В процессе движения поршня по трубопроводу части манжет, расположенные снизу, испытывают более сильную нагрузку из-за веса давящего на них поршня. Вес поршня увеличивает также мусор, собирающийся в мешок корпуса. Это приводит к неравномерному изнашиванию манжет (снизу они изнашиваются быстрее), а также к неравномерной очистке поверхности трубопровода.
Известен поршень очистной дисковый двунаправленный для очистки внутренней поверхности трубопроводов (патент РФ №2177378, МПК B08B 9/055, опубл. 27.12.2001), принятый за прототип. Поршень очистной дисковый двунаправленный содержит трубчатый, заглушенный с обоих концов корпус, оснащенный по краям блоками дисков, каждый из которых стянут в пакет между фланцем, закрепленным на корпусе, и прижимным кольцом. Блоки содержат следующие диски, выполненные из полиуретана или из какого-либо другого прочного гибкого эластомера: направляющие, с диаметром, равным или меньшим на некоторую величину внутреннего диаметра трубопровода, уплотнительные с диаметром, большим внутреннего диаметра трубопровода на натяг, и промежуточные, разделяющие дистанционно между собой направляющие, которые расположены ближе других к концам корпуса, и уплотнительные.
Недостатки прототипа следующие:
- велика вероятность создания взрывоопасной ситуации в трубопроводе при повреждении заглушенного с торцов корпуса поршня, содержащего воздух:
при реакции воздуха с перекачиваемой средой при высоком давлении в трубопроводе может возникнуть взрыв;
- вследствие отсутствия герметичности корпуса возможно просачивание внутрь него рабочей среды, что ведет к утяжелению поршня и неравномерному распределению нагрузки на разные части манжет - части, расположенные в процессе очистки под поршнем, испытывают более сильные нагрузки, в результате износ манжет происходит неравномерно;
- из-за неравномерного распределения сил, действующих на внутреннюю поверхность трубопровода со стороны манжет, очистка происходит неравномерно.
Задачей изобретения является исключение возникновения взрывоопасной ситуации при работе поршня, а также улучшение его эксплуатационных характеристик.
Поставленная задача решается поршнем для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащим трубчатый корпус, оснащенный по концам блоками манжет, стянутых в пакеты, причем блоки содержат расположенные ближе других к торцам корпуса направляющие манжеты с диаметром, равным или меньшим на некоторую величину внутреннего диаметра трубопровода, уплотнительные манжеты с диаметром, большим внутреннего диаметра трубопровода на натяг, и промежуточные манжеты, разделяющие дистанционно между собой направляющие и уплотнительные. В отличие от прототипа, по меньшей мере один из блоков дополнительно содержит конусную манжету, а корпус выполнен герметичным и заполнен инертным или углекислым газом.
Согласно изобретению на одном из торцов корпуса расположен амортизатор из маслобензостойкой резины.
Согласно изобретению корпус имеет отверстия с пробками для заполнения его газом и для контроля герметичности корпуса.
Согласно изобретению на корпусе выполнено цилиндрическое углубление для установки сигнализатора его местонахождения.
Заполнение корпуса поршня инертным или углекислым газом предотвращает взрывоопасную ситуацию в случае его повреждения при движении по трубопроводу, так как указанные газы не вступают в реакции с перекачиваемой средой.
Существо изобретения поясняется чертежом, где изображен поршень для очистки внутренней поверхности трубопровода.
Поршень состоит из трубчатого корпуса 1, оснащенного по концам блоками манжет. Блоки содержат расположенные ближе других к концам корпуса направляющие манжеты 2 с диаметром, равным или меньшим на некоторую величину внутреннего диаметра трубопровода, уплотнительные манжеты 3 с диаметром, большим внутреннего диаметра трубопровода на натяг, промежуточные манжеты 4, разделяющие дистанционно между собой направляющие и уплотнительные манжеты, а также конусную манжету 5. На одном из торцов корпуса расположен амортизатор 6 из маслобензостойкой резины, в корпусе 1 выполнены отверстия для пробок 7. На корпусе выполнено цилиндрическое углубление 8 для установки сигнализатора 9 местонахождения поршня.
Поршень осуществляет очистку трубопровода следующим образом. При запасовке его в трубопровод манжеты уплотнительные 3, диаметр которых больше внутреннего диаметра трубопровода на "натяг", деформируются, причем края манжет 3 изгибаются в сторону, обратную направлению движения. Манжеты 3 являются не только уплотнительными, но также выполняют функцию чистящих элементов. Манжеты направляющие 2, диаметр которых равен или на некоторую величину меньше внутреннего диаметра трубопровода, при запасовке не деформируются, служат для направления и центрации поршня в целом в трубопроводе и поэтому расположены в самых крайних по отношению к манжетам 3 положениях по концам корпуса 1. Манжеты 2, кроме того, служат для первичной очистки стенок трубопровода от отложений, поэтому для восприятия без значительной деформации усилий чистки, толщина их значительно больше толщины манжет 3, которые усилия чистки воспринимают за счет сил упругости при своей деформации и сил давления рабочей среды в трубопроводе за поршнем. Отложения, которые смогли пройти через зазоры между стенкой трубопровода и манжетой 2, образовавшиеся за счет разницы внутреннего диаметра трубопровода и манжеты 2 или же за счет износа последней, окончательно дочищаются манжетами 3, а также скребковой конусной манжетой 5.
При эксплуатации поршня исключена возможность взрыва при повреждении корпуса вследствие инертности заполняющего его газа. Выполнение корпуса поршня герметичным предотвращает просачивание рабочей среды внутрь, что не утяжеляет поршень и ведет к меньшему изнашиванию частей манжет, расположенных при эксплуатации под поршнем. Снижение веса поршня приводит также к более равномерному распределению сил, действующих на поверхность трубопровода, и, следовательно, к ее более равномерному очищению.
Таким образом, предложенное изобретение позволяет исключить возникновение взрывоопасной ситуации при работе поршня, а также улучшить его эксплуатационные характеристики.