ПОРШЕНЬ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА
PISTON TO CLEAN PIPELINE INNER SURFACE

Изобретение относится к эксплуатации трубопроводных систем, в частности к очистке внутренней поверхности трубопроводов, и может быть использовано для очистки внутренней полости трубопровода от асфальтосмолистых отложений.
Известны различные устройства для очистки внутренней полости трубопровода. Например, известен поршень пенополиуретановый (поролоновый) литой конструкции, с оголовком в виде усеченного конуса. Корпус поршня усилен по окружности полосами из поролона высокой плотности (Мустафин Ф.М., Гумеров, А.Г., Квятковский О.П. и др. Очистка полости и испытание трубопроводов. М.: Недра, 2001 г., с.84-87).
Недостаток известного устройства заключается в том, что в процессе очистки пространство между полосами забивается отложениями, в результате чего скорость продвижения поршня по трубопроводу и качество очистки будут низкими.
Известны устройства для очистки внутренней полости трубопровода с различными вставками, повышающими их прочность. Например, известен поршень, представляющий собой литой цилиндр из эластичного синтетического материала с оголовком в виде усеченного конуса. Поршень имеет винтовую цилиндрическую пружину из упругой проволоки, концы которой соединены по оси цилиндра, витки выполнены в виде правильного зигзага, наружные вершины которого выступают на поверхности поршня и смещены относительно друг друга по винтовой линии (патент РФ №2296015, МПК В08В 9/055, опубл. 27.03.2007).
Недостаток устройства: в процессе очистки основная масса отложений будет застревать между вершинами пружин, замедляя продвижение поршня и ухудшая качество очистки.
Кроме того, все указанные выше устройства обладают существенным недостатком, проявляющимся в следующем: при сильном загрязнении трубопровода собирающиеся в большом количестве перед устройством отложения могут привести к закупорке трубопровода и созданию аварийных ситуаций.
6
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус из эластичного синтетического материала с цилиндрическим основанием и оголовком в виде усеченного конуса и размещенные на поверхности корпуса продольные ленточные с щеточным ворсом полосы с зазором между ними. Ленты установлены с охватом корпуса от основания с одной его стороны через оголовок и до основания с другой стороны корпуса с перехлестом лент в центре оголовка общей связью, расположенной на оси корпуса. Корпус может быть выполнен литым в единой отливке с ленточными полосами (патент РФ №2027534, МПК В08В 9/04, опубл. 27.01.1995). Однако такое устройство не обеспечивает эффективную очистку из-за выполнения полос параллельными оси цилиндра.
Задача изобретения - повышение качества очистки внутренней поверхности трубопровода и исключение возможности закупорки трубопровода накапливающимися перед устройством отложениями.
Задача решается поршнем из эластичного синтетического материала для очистки внутренней поверхности трубопровода, представляющим собой литой полый цилиндр с оголовком, в котором, в отличие от прототипа, внешняя поверхность цилиндра имеет кольцевые ступенчатые выступы в количестве от одного и более, а перед выступами по окружности цилиндра выполнены сквозные отверстия, проходящие во внутреннюю полость поршня, количество и размеры которых определяются диаметром трубопровода.
Согласно изобретению при наличии на поверхности цилиндра более одного выступа их диаметр увеличивается в направлении от оголовка цилиндра к его торцу, причем последний от оголовка выступ или несколько последних выступов имеют диаметр, равный или превышающий внутренний диаметр трубопровода.
Существо изобретения поясняется чертежом, где показан поршень для очистки внутренней поверхности трубопровода.
Поршень для очистки внутренней поверхности трубопровода представляет собой литой полый цилиндр 1 из эластичного синтетического материала с круглым оголовком 2, внешняя поверхность цилиндра имеет кольцевые ступенчатые выступы 3, перед которыми выполнены сквозные отверстия 4, проходящие во внутреннюю полость поршня. Внутренняя поверхность трубопровода обозначена поз.5.
Устройство работает следующим образом.
Под действием рабочего тела (потока нефти) поршень движется по трубопроводу и очищает его внутреннюю поверхность 5 с помощью кольцевых ступенчатых выступов 3. Высокое качество очистки достигается выполнением кольцевых выступов в виде ступенек с увеличением их диаметра к основанию цилиндра. Это позволяет очищать поверхность трубопровода равномерно, слой за слоем. Снятые и накапливающиеся перед выступами отложения попадают в сквозные отверстия 4, равномерно расположенные по окружности перед каждым выступом, проходят во внутреннюю полость поршня и продвигаются в потоке вместе с поршнем или отставая от него, не препятствуя движению поршня по трубопроводу. С внутренней поверхностью трубопровода непосредственно соприкасается только острая кромка последнего (или нескольких последних) выступа, что значительно снижает износ поршня, но не влияет на качество очистки. При проходе поршня через местные сужения эластичный поршень сжимается, уменьшая свой диаметр.
Отверстия 4 выполняются следующим образом. Количество отверстий перед каждым ступенчатым выступом - по 8 шт. Диаметр отверстий выбирается из расчета 1/8 внутреннего диаметра трубопровода.
Например: для трубопровода D=80 мм диаметр отверстий d=10 мм; для трубопровода D=200 мм диаметр отверстий d=25 мм; для трубопровода D=500 мм диаметр отверстий d=62,5 мм. Оптимальные для лучшей очистки количество и размеры отверстий определены экспериментально.
Поршень для очистки внутренней поверхности трубопровода может быть изготовлен в промышленных условиях и реализован в трубопроводных системах при их эксплуатации.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет повысить качество очистки внутренней поверхности трубопровода и исключить возможность закупорки трубопровода накапливающимися перед устройством отложениями.