УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к очистке полости и внутренней поверхности трубопроводов от жидкостей и может быть использована в коммунальном хозяйстве, мелиорации, нефтяной и газовой промышленности.
Из уровня техники известен способ очистки трубопроводов от жидкости [а.с. SU №1338903, МПК B08B 9/4, опубл. 23.09.1987 г.] путем пропускания через криволинейный участок трубопровода тороидального разделителя с клапаном для его заполнения жидкостью. Тороидальный разделитель, выполненный из гибкого воздухонепроницаемого материала, имеет свободный от жидкости объем, компенсируемый складками оболочки.
Недостатками известного очистного устройства являются: 1) существенная трудоемкость его эксплуатации, связанная с определением необходимого объема заполняемой жидкости и непосредственно с самой операцией заполнения тороидального разделителя; 2) низкая проходимость в трубопроводах, пораженных коррозией, вследствие падения в них движущего давления; 3) низкая экологичность эксплуатации устройства, обусловленная тем, что при самоосвобождении застрявшего в трубопроводе тороидального разделителя за счет изменения его размеров и формы возможно загрязнение окружающей среды, вследствие разлива эксплуатационной жидкости.
Также известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода [а.с. №1796290, МПК B08B 9/04, опубл. 23.02.1993 г.], содержащее эластичную торообразную оболочку, заполненную жидкостью или газом, и две покрышки, наружную и внутреннюю, размещенную между наружной покрышкой и торообразной оболочкой. Внутренняя покрышка выполнена из пленочного инертного материала, а наружная - из капрона. По совокупности существенных признаков рассмотренное техническое решение принято за прототип.
Недостатками прототипа являются: 1) низкая проходимость устройства в трубопроводах, пораженных коррозией, связанная с падением в них движущего давления, возникающем из-за недостаточной герметичности контакта покрышки с бугристой внутренней поверхностью трубопровода; 2) невысокое качество очистки внутренней поверхности трубопроводов от жидкости, вследствие низкой впитывающей способности материала покрышки; 3) высокая материалоемкость устройства, обусловленная необходимостью увеличения его длины для обеспечения приемлемой проходимости в трубопроводах, пораженных коррозией.
Задачей создания полезной модели является обеспечение технического результата, обусловленного существенными признаками и заключающегося в устранении вышеуказанных недостатков, в частности: 1) улучшение проходимости устройства за счет обеспечения достаточной герметичности контакта покрышки с внутренней поверхностью пораженного коррозией трубопровода; 2) повышение качества очистки внутренней поверхности трубопровода за счет использования покрышки из материала, обладающего высокой впитывающей и удерживающей жидкость способностью; 3) снижение материалоемкости за счет уменьшения длины устройства.
Решение поставленной задачи и достижение вышеуказанного технического результата достигается тем, что в устройстве для очистки трубопроводов от жидкости, включающем эластичную торообразную оболочку, заполненную газом, и обтягивающую ее торообразную покрышку, согласно заявляемому техническому решению, покрышка выполнена из полотна с односторонним ворсом на ее лицевой стороне, при этом изнаночная сторона покрышки обращена к оболочке.
На схеме изображен общий вид заявляемого устройства, размещенного в трубопроводе.
Заявляемое устройство содержит торообразную покрышку 7, обтягивающую эластичную торообразную оболочку 2, заполненную газом, например, воздухом. Покрышка 1 выполнена из полотна с односторонним ворсом (например, из иглопробивной прочной полиамидной, льняной или хлопковой ткани), обладающим высокой впитывающей и удерживающей жидкость способностью, что повышает качество очистки внутренней поверхности трубопровода от жидкости. Изнаночная сторона покрышки 1 обращена к поверхности оболочки 2, а лицевая сторона этой покрышки с односторонним ворсом - к внутренней поверхности трубопровода 3.
внт
Торообразная оболочка 2 представляет собой камеру с герметично установленным в ней ниппелем (на схеме не показан). Ниппель предназначен для заполнения оболочки 2 сжатым газом до требуемого давления p.
внт
внш
внт
внш
Для обеспечения достаточной герметичности контакта ворса покрышки 1 с внутренней поверхностью трубопровода 3 давление газа p внутри оболочки 2 должно быть больше движущего внешнего давления газа p в трубопроводе 3, нагнетаемого через заглушку, т.е. должно быть выполнено условие p>p. Это позволяет улучшить проходимость устройства в целом, что дает возможность уменьшить его длину и, как следствие, снизить материалоемкость.
На схеме вытесняемая устройством из полости трубопровода эксплуатационная жидкость обозначена позицией 4.
Устройство работает следующим образом.
внт
внш
внт
внш
внт
внш
Предварительно через ниппель заполняют сжатым газом, например, воздухом под давлением p, эластичную торообразную оболочку 2, обтянутую полотняной покрышкой 1. Затем устройство вкатывают в один из концов трубопровода 3. Закрывают этот конец трубопровода заглушкой (на схеме не показана) и через нее нагнетают в трубопровод 3 сжатый воздух под давлением p. Под действием этого давления торообразная оболочка 2 с покрышкой 1 выворачиваются в соответствии с указанными на схеме стрелками и перекатываются как единое целое по внутренней поверхности трубопровода 3, вытесняя перед собой эксплуатационную жидкость 4. При соблюдении условия, когда давление газа p внутри оболочки 2 должно быть больше движущего давления газа p в трубопроводе 3, нагнетаемого через заглушку (p>p), ворс на лицевой стороне покрышки 1 плотно прилегает к внутренней стороне трубопровода 3 с любой степенью поражения его коррозией. Это обеспечивает достаточную герметичность контакта покрышки 1 с внутренней поверхностью трубопровода 3 и, как следствие, улучшает качество ее очистки от жидкости и проходимость устройства в целом.
Для удаления эксплуатационной жидкости из полости трубопровода достаточно одного прохода устройства. При необходимости удаления жидкости не только из полости, но и с внутренних стенок трубопровода и язвенных углублений в них выполняют дополнительные проходы заявляемого устройства. При этом, так как полотно с односторонним ворсом обладает высокой способностью впитывания и удержания значительного объема жидкости, то ворс на лицевой стороне покрышки 7, обращенный к внутренней поверхности трубопровода 3, впитывает большое количество эксплуатационной жидкости 4, находящейся не только в полости, но и в углублениях на внутренней поверхности пораженного коррозией трубопровода 3. Это обеспечивает полноту удаления эксплуатационной жидкости 4, что повышает качество очистки трубопроводов.
Параметры ворса выбирают таким образом, чтобы при эксплуатации устройства ворс покрышки 1 плотно прилегал к внутренней поверхности трубопровода 3, пораженного коррозией. При этом, выбор длины ворса определяют по величине глубины коррозионных язвенных углублений на внутренней поверхности трубопровода.
Теоретическим анализом и экспериментально было также установлено, что расположение ворса на покрышке, отличающееся от предлагаемого, менее эффективно. Так, например, расположение ворса на покрышке с противоположной стороны от предлагаемого не обеспечивает заявленного технического результата, а двухстороннее расположение ворса повышает сопротивление вывороту покрышки и, таким образом, приводит к снижению проходимости устройства, а также к повышению материалоемкости и энергоемкости его эксплуатации.
Заявляемое устройство наиболее эффективно при очистке от жидкостей трубопроводов, пораженных коррозией.