Изобретение относится к области очистки теплоэнергетического оборудования и трубопроводов, а также может быть использовано для бурения дрен и скважин в грунте. Способ заключается в том, что в потоке жидкости формируют струи, в которых развивают кавитацию, воздействуют струями на отложения, которые выносятся из очищаемой трубы потоком жидкости, создают кольцевой пояс кавитации вращением кавитатора со скоростью 100-1200 об/мин, а количество подаваемой жидкости синхронизируют в зависимости от скорости вращения кавитатора и скорости очистки. Устройство для осуществления способа содержит систему подачи жидкости и кавитатор с приводом вращения. Кавитатор выполнен в виде полого вала, на конце которого установлено гидравлическое сопротивление, выполненное в виде пластины треугольной формы. Полый вал установлен с камерой и сообщен с системой подачи жидкости, при этом на полом валу в камере установлена крыльчатка. Изобретение обеспечивает очистку полностью забитых отложениями трубопроводов, повышение скорости и эффективности очистки, а также позволяет осуществлять сверление отверстий и скважин в грунте. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетическим системам и может быть использовано для очистки трубопроводов, скважин, резервуаров, водогрейных и паровых котлов, систем охлаждения холодильных агрегатов и компрессоров, каландров, бойлеров и т.д. Известен способ очистки путем создания электрогидравлического удара в жидкости (а.с. СССР 414005, МПК В 08 В 9/04 от 03.01.72г.). Недостатком этого способа является то, что этот способ неприемлем для очистки полностью забитых отложениями трубопроводов. Известен способ очистки внутренних полостей оборудования от отложений путем удаления отложений высокоскоростными струями жидкости, например патент США, кл. 252-8.55, 3522984, опубл. 11.08.1970 г. Недостатком этого способа является то, что он непригоден для очистки трубопроводов, забитых отложениями с твердостью более 4 баллов по шкале Мооса. Известен способ очистки трубопроводов от отложений путем разгона бойка потоком жидкости или газа, например патент США кл. 252-8.55, 3549532, опублик. 22.12.1970г. Недостатком этого способа является то, что он неприемлем для очистки длинных трубопроводов больших размеров. Известно устройство для очистки трубопроводов, включающее систему подачи жидкости и очистное устройство (а.с. СССР 995910, В 08 В 9/04, 1979г.). Известно устройство для очистки трубопроводов, включающее электрогенератор, кабель и головку с электродами (а.с. СССР 476907, МПК В 08 В 3/10, от 24.10.73г.). Недостатком этого устройства является то, что оно непригодно для очистки протяженных трубопроводов большого диаметра. Известно устройство для очистки трубопроводов, содержащее насос, шланг, головку (патент США кл. 166-42, 32888217, опубл. 29.11.1966г.). Недостатком этого устройства является то, что оно непригодно для очистки скважин. Известен гидравлический пробойник, содержащий насос, боек, механизм привода бойка, шланг (патент США 3514250, кл. 21-2.5, опубл. 26.05.1970г.). Также известны способ и устройство по а.с. СССР 1420299, F 16 L 58/02, 1984. Способ заключается в том, что по шлангу насосом подают жидкость и головкой формируют струи для разрушения отложений. Устройство состоит из насоса, шланга и головки. Недостатком этих способа и устройства является то, что они не могут быть применены для очистки полностью забитых отложениями трубопроводов. Известна также серийно выпускаемая пневмогидравлическая установка и инструмент для очистки внутренних поверхностей труб теплообменников, конденсаторов, холодильников и котлов от карбонатных и иловых отложений, выпускаемая научно-производственным предприятием "Сплавы" ("Пневмогидравлическая установка "Крот-5", описание установки и технические характеристики", г. Белгород, 1999г.). Данная установка содержит пневмогидравлический привод, наконечник, ниппель, вал силовой, державку, трубку соединительную, рубашку, наконечник. Недостатками этой установки являются большая мощность, значительный вес, большие габариты, высокая стоимость, малая производительность, неудобство в работе, сложность в эксплуатации. Кроме того, твердые бариевые отложения этой установкой не удаляются. Наиболее близким аналогом для способа является способ очистки внутренней поверхности трубопроводов от отложений по (а.с. СССР 1729623, кл. В 08 В 9/04, 1992г.). Способ заключается в том, что в очищаемой трубе перемещаемым по ней кавитатором формируют струи жидкости, в которых развивают кавитацию, этими струями разрушают отложения и потоком жидкости выносят их из очищаемого трубопровода. Недостатками данного способа являются:

Невозможность использования этого способа в теплотехнических установках. Наиболее близким аналогом для устройства является устройство для очистки трубопроводов от отложений по вышеуказанному авторскому свидетельству. Это устройство содержит систему подачи жидкости и кавитатор. Недостатками этого устройства являются:

Невозможность очистки полностью забитых отложениями труб;

Невозможность очистки труб малого диаметра;

Невозможность использования этого устройства для очистки теплотехнических установок. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение возможности очистки полностью забитых отложениями трубопроводов, повышение скорости и эффективности очистки, а также обеспечение возможности сверления отверстий и скважин в грунте. Указанный результат достигается тем, что в способе очистки трубопроводов от отложений, включающем формирование струй жидкости, развитие в сформированных струях кавитации, воздействие струями на отложения и вынос из трубопровода разрушенных отложений потоком жидкости, создают кольцевой пояс кавитации вращением кавитатора со скоростью, равной 100-1200 об/мин, при этом количество подаваемой жидкости синхронизируют в зависимости от скорости вращения кавитатора и скорости очистки. Поток жидкости подают в зону очистки под давлением 0,05-100 МПа. Формирование струй жидкости в зоне очистки с помощью вращающегося кавитатора позволяет создать кольцевой пояс кавитации, что на пять порядков увеличивает число кавитации, а следовательно, ускоряет процесс очистки. Диапазон давления подаваемой воды, равный 0,05-100 МПа, определяет оптимальные условия очистки, так как при давлении, меньшем чем 0,05 МПа, эффект кавитации не наблюдается, а при давлении более 100 МПа происходит запирание кольцевого зазора кавитациями и дальнейшее увеличение давления жидкости не приводит к увеличению числа кавитации. Диапазон скорости вращения кавитатора, равный 100-1200 об/мин, определяет также оптимальные условия очистки, так как при скорости вращения кавитатора меньше чем 100 об/мин не возникает низкочастотных резонансов очищаемых трубопроводов, что значительно ускоряет разрушение отложений, а при увеличении скорости вращения более чем 1200 об/мин возникает вихревой экран, препятствующий возникновению кавитации в порах и трещинах отложений, что резко уменьшает скорость разрушения отложений. Технический результат достигается также тем, что устройство для очистки трубопроводов от отложений, содержащее систему подачи жидкости и кавитатор, снабжено приводом вращения. Кавитатор выполнен в виде полого вала с установленным на его конце гидравлическим сопротивлением в виде пластины треугольной формы, а полый вал установлен с камерой и сообщен с системой подачи жидкости, при этом на полом валу в камере установлена крыльчатка. Полый вал может быть выполненным из отдельных трубок, соединенных между собой. Вход и выход полого вала из камеры загерметизирован уплотнениями. На наружной поверхности полого вала выполнены насечки или выступы для раскручивания жидкости. Использование вращающегося кавитатора позволяет получить кольцевой слой кавитаций, разрушающих отложения по всей длине кавитатора, а не только в забойной зоне, что значительно увеличивает скорость очистки трубопроводов. Выполнение кавитатора в виде полого вала и установка на его конце гидравлического сопротивления позволяет увеличить удельное давление на отложения в забойной зоне и помогает создать волновое вращающее поле кавитации, что способствует увеличению скорости очистки. Выполнение гидравлического сопротивления в виде треугольной пластины, толщина которой меньше внутреннего диаметра полого вала, а ширина больше внешнего диаметра полого вала, позволяет увеличить центробежную силу скоростного потока за счет воздействия на него эксцентриситета кавитатора и создания в забойной зоне переменных полостей, заполненных жидкостью, из которых происходит периодическое вытеснение воды, что на 6 порядков увеличивает удельное давление скоростного потока жидкости. Установка полого вала в камере позволяет увеличить давление воды в забойной зоне, а также уменьшает нагрузку на привод. Выполнение полого вала из отдельных трубок позволяет создать волновое кольцевое вращающееся поле кавитации. Установка уплотнений на входе и выходе полого вала из камеры позволяет увеличить давление воды. Установка крыльчатки на полом валу в камере позволяет синхронизировать количество подаваемой воды в забойную зону в зависимости от вращения полого вала и скорости очистки, что улучшает качество очистки. Выполнение на наружной поверхности полого вала насечек или выступов позволяет увеличить скорость вращающего кольцевого поля кавитации, что ускоряет скорость очистки и улучшает ее качество. На фиг. 1 изображено устройство для очистки трубопроводов от отложений, на фиг.2 - вид А фиг.1

Предлагаемое устройство содержит привод 1, соединенный с полым валом 2, который может быть выполнен из отдельных трубок (на чертеже не показаны). На полом валу 2 установлена камера 4 с уплотнениями 5, внутри которой на валу 2 установлено колесо 6 (крыльчатка) для нагнетания жидкости, которое делит камеру 4 на полости 7,8. Полость 7 через отверстие 9 сообщена с полостью 10 вала 2. Полость 8 сообщена с системой 11 подачи жидкости. На конце полого вала 2 установлено гидравлическое сопротивление 12, которое выполнено треугольной формы, причем толщина Б меньше, чем внутренний диаметр полого вала 2, а ширина В больше внешнего диаметра полого вала 2. На полом валу 2 выполнены насечки или выступы 13. Способ осуществляют следующим образом. Гидравлическое сопротивление 12 вводят в очищаемый трубопровод. Системой 11 подают воду в камеру 4, которая через отверстия 9, полость 10 поступает в забойную зону. Давление воды составляет 0,05-100 МПа. В этот момент приводом 1 начинают вращать полый вал 2 со скоростью 100-1200 об/мин. Гидравлическое сопротивление 12 начинает вращать воду в забойной зоне. В результате этого формируются струи воды, которые воздействуют на отложения. Измельченные частицы отложений перемешиваются с водой. Эта смесь воды и отложений начинает вытекать по кольцевому зазору, образованному стенкой очищаемого трубопровода и вращающимся полым валом 2. За счет вращения вала 2 вода в кольцевом зазоре закручивается. В этом потоке начинают развиваться кавитации, которые разрушают отложения на стенке очищаемого трубопровода. Вода выносит отложения из него. Кроме кавитации на отложения воздействует сила удара частичек отложений, которые вращаются вместе с водой. Происходит гидроабразивная очистка. Кроме этого, частицы отложений удаляются со стенки очищаемого трубпровода за счет ее волновой вибрации, которая возникает за счет вращательного колебания полого вала. Ввиду того что модули упругости материала трубопровода и отложений разные, возникают силы, отрывающие отложения от стенки очищаемого трубопровода. Пример. Очищали трубы бойлера диаметром 14 мм, длиной 6 м, которые полностью были забиты карбонатными отложениями. Очистку выполняли устройством, изображенным на чертеже. Во время очистки по полому вращающемуся валу подавали воду под давлением 0,05-100 МПа, а вал вращали со скоростью 100-1200 об/мин. Во время очистки меняли режимы давления подачи воды и скорости вращения полого вала от нижних до верхних пределов. При переходе нижних и верхних пределов скорость очистки вала ниже в 2-3 раза, чем при режимах, лежащих в заявленных диапазонах давления жидкости и вращения полого вала. Скорость очистки при заявленных параметрах давления воды и вращения полого вала была 3-8 м/мин. Использование группы изобретений позволяет очистить трубопроводы малого диаметра от сплошных отложений. Кроме этого, это устройство можно использовать для образования отверстий в грунте, в том числе и скальных породах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки трубопроводов от отложений, включающий формирование струй жидкости, развитие в сформированных струях кавитации, воздействие струями на отложения, вынос из трубопровода потоком жидкости разрушенных отложений, отличающийся тем, что создают кольцевой пояс кавитации вращением кавитатора, со скоростью, равной 100-1200 об/мин, при этом количество подаваемой жидкости синхронизируют в зависимости от скорости вращения кавитатора и скорости очистки. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток жидкости подают под давлением 0,05-100 МПа. 3. Устройство для очистки трубопроводов от отложений, содержащее систему подачи жидкости и кавитатор, отличающееся тем, что кавитатор снабжен приводом вращения и выполнен в виде полого вала с установленным на его конце гидравлическим сопротивлением в виде пластины треугольной формы, а полый вал установлен с камерой и сообщен с системой подачи жидкости, при этом на полом валу в камере установлена крыльчатка. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что полый вал выполнен из отдельных трубок, соединенных между собой. 5. Устройство по любому из пп. 3 и 4, отличающееся тем, что на наружной поверхности полого вала выполнены насечки или выступы для раскручивания жидкости.

Наличие в доме канализации, автономной или централизованной, всегда предполагает риск получить неприятную ситуацию, когда канализационные стоки не уходят, хуже того, переливаются из унитаза на пол. Справиться с этим не всегда под силу самостоятельно и приходиться вызывать аварийные службы.

Ждать аварийную службу, возможно, придется долго, а выливающиеся канализационные стоки представляют малоприятное зрелище. Поэтому нужно предпринять меры к самостоятельной очистке труб канализации.

В первую очередь, нужно понять, в чем причина засора. Это может быть:

• В канализационную трубу может случайно попасть посторонний предмет, который перекрывает путь сточным водам.
• Накопившиеся жировые отложения на стенках канализационной трубы, которые уменьшили ее просвет.
• Осадок твердых частиц в трубах, которые уже приобрели твердость камня.
• Бытовые отходы крупной фракции.

Чтобы устранить причину засора используют несколько способов:

• Использование специальных средств, которые в продаже есть как в жидком виде (Крот и пр.), так и в сыпучем виде, которые помогают растворить некоторые виды засоров.
• Механический способ, который подразумевает удаление предметов или бытовых остатков вручную.
• Гидродинамическая очистка.

В настоящее время рекламируется достаточно много специальных жидкостей и порошков, которые помогают бороться с засорами канализационных труб. Независимо от производителя средства, у всех один принцип действия.

Засор удаляется путем растворения активными веществами органических и неорганических бытовых остатков.

При небольших засорах нужно залить жидкость или засыпать порошок в сливное отверстие, выждать необходимое время в соответствии с инструкцией и смыть большим количеством воды.

Такой способ помогает устранить не только засор, но и рекомендуется для его профилактики.

Нужно не реже одного раза в три месяца проводить очистку трубопровода от скапливающихся жировых отложений и прочих примесей сточных вод, которые могут в будущем стать причиной засоров.

Но, покупая средство для устранения засоров и его профилактики, обратите внимание, не опасно ли это средство для пластиковых труб.

Механический способ устранения засоров

Для устранения засора механическим способом применяются несложные приспособления:

• сантехнический вантуз;
• сантехнический трос;
• специальные механизмы.

Вантуз должен быть в каждом доме. Это первая помощь при подозрениях на засор.

Чем чаще вы будете пользоваться вантузом, тем меньше риск образования крупного засора.

Принцип действия вантуза прост. Под резиновой мембраной образуется воздух, который при резком нажатии на ручку вантуза создает гидравлический удар и таки образом пробивает путь сточной воде.

В настоящее время в продаже появились более современные виды вантуза, представляющие собой ручной насос с присоской. Предназначается этот современный вантуз для прочистки или профилактики труб канализации, но не подходит для прочистки водопроводных труб.

Сантехнический трос выпускается нескольких разновидностей и может использоваться для бытового применения и профессионального:

• Небольшого диаметра (6 мм), длиной 5 метров трос изготавливается из оцинкованной проволоки, что придает ему необходимую гибкость, упругость и прочность. За счет гибкости такой трос может устранять засоры в трубопроводах сложной конфигурации.
• Другой вид троса диаметром 9 мм – пружинный, изготавливаемый из полой металлической спирали и оборудован поворотной ручкой.
• Следующие в списке тросов два образца больше подходят для профессионального использования. Диаметры этих тросов составляют 13.5 и 16 мм соответственно. Первый их них имеет длину 25 метров, второй — 60 метров.

Принцип действия сантехнического троса заключается в том, что один его конец вставляется в сливное отверстие унитаза или другого сантехнического устройства и вращательным движением проталкивается до места засора.

По мере движения, на спираль тросика наматывается разная грязь и мусор, затрудняющий поступление жидких канализационных стоков. Дойдя до места засора, тросик проталкивает его дальше по трубе или, наматывая на свою спираль, помогает извлечь причину засора. Вынув трос из сливного отверстия, можно увидеть причину засора и принять меры к недопущению в дальнейшем такой неприятной ситуации.

Такими тросиками производится не только удаление канализационных засоров, но очистка водопроводных труб.

Существующие механизированные приспособления для чистки канализационных и водопроводных труб используются, в основном, профессионалами. Есть небольшие приспособления, которые можно иметь в своей домашней мастерской. По внешнему виду и принципу работы они напоминают обычную электродрель со специальными насадками. Только вращение происходит не вручную, а с помощью электричества.

Очистка труб давлением

В качестве профилактики труб от засоров в канализационных, отопительных и водопроводных системах часто используют метод гидродинамической очистки труб. Принцип работы такого метода заключается в подаче в систему воды под высоким давлением , вследствие чего весь мусор и грязь, скопившиеся в трубах, просто выбиваются сильным напором воды.

Домашние «мастера – самоделкины» приспособили моющие пылесосы для подачи воды под напором в трубопровод, нуждающийся в очистке. Можно, наверное, использовать еще и другие приспособления, как, например, устройство для мытья машины, где вода тоже подается под высоким давлением.

Все методы хороши, и стоит только выбрать подходящий именно для вашей ситуации.

Но, чтобы не допустить этой самой неприятной ситуации, необходимо обращать на некоторые признаки приближающегося засора. Это может быть:

• Замедленное стекание воды из раковины умывальника;
• Такое же медленное стекание воды, слитой из бачка унитаза в канализационный стояк;
• Удаление воды из полной ванны происходит больше, чем за 4-5минут;
• Недостаточный напор воды в кранах с горячей или холодной водой.

Если появляется хотя бы один из вышеперечисленных признаков, то следует принять профилактические меры к очистке канализационных и водопроводных труб.

Легче сделать профилактику, чем после вызывать сантехника или лично устранять неприятнопахнущие ситуации. Профилактические работы обходятся дешевле и отнимают меньше времени и нервов.

Лекция 5

Очистка трубопровода.

Нефтепроводы, по которым перекачивают парафинистые и высокопарафинистые нефти, со временем снижают свою пропускную способность из-за осаждения на внутренней поверхности отложений, состоящих в основном из парафинов и церезинов.

Процесс выпадения парафина сложен, зависит от физико-химических свойств перекачиваемой нефти, скорости и температурного режима перекачки, температурных изменений окружающей среды и других факторов.

В состав отложений входят также маслянистые и асфальто-смолистые вещества, нейтральные смолы и асфальтены, вода, окислы, сульфиды металлов, песок и другие минеральные и органические вещества. Соотношение компонентов в составе отложений зависит от времени эксплуатации нефтепровода, вида перекачиваемой нефти, характера подготовки нефти к транспортированию (обезвоживание, обессоливание) и других условий.

Борьба с отложениями в трубопроводном транспорте ведется в двух направлениях:

1) путем предупреждения выпадения парафина и церезинов,

2) периодической очистки внутренней поверхности трубопровода.

Предупреждения выпадения парафина и церезинов

При решении проблемы предотвращения осаждения парафина на внутренней поверхности труб существенный эффект дает использование препаратов-диспергаторов. В качестве препаратов-диспергаторов применяются такие вещества, как растворимые в нефти сульфонаты кальция, алюминия, синтетические жирные кислоты, высокомолекулярные смолистые вещества и др.

Сущность этого процесса заключается в том, что диспергатор, обладающий высокой адсорбционной способностью, адсорбируется в растворе нефти на частицах церезина в момент их образования, пока они еще не слились в более крупные агрегаты и образуют прочную полимолекулярную пленку, окружающую каждую частицу. Вслед за образованием пленки каждая частица окружается сольватным слоем из углеводородов нефти. В результате частицы надежно изолируются от окружающей среды и одна от другой, что предотвращает их слипание, – образуется устойчивая суспензия, из которой церезин уже не будет выделяться.

В последнее время успешно испытываются специальные присадки для предотвращения отложений парафина.

Другим возможным методом предотвращения отложений парафина является покрытие внутренней поверхности труб лаками и эмалями на основе эпоксидных смол.

Очистка внутренней поверхности трубопровода

В практике эксплуатации нефтепроводов известны следующие способы очистки их внутренней поверхности от отложений: термический, химический и механический. Эти способы можно использовать раздельно и в комбинации один с другим.

Термический способ очистки нефтепровода заключается в том, что трубопровод промывается теплоносителем – горячими нефтепродуктами или горячей водой с паром. Этот способ применим лишь на участках трубопровода небольшой протяженности и малого диаметра.

Химический способ очистки нефтепроводов от отложений заключается в применении моющих растворов. Наиболее эффективны растворы, содержащие в своем составе поверхностно-активные вещества. Эти вещества относятся к различным классам органических соединений, которые благодаря особым физико-химическим свойствам, присутствуя в растворе даже в сравнительно малых количествах, способны изменять свойства поверхности и границы раздела фаз содержащей их системы. Действие моющих растворов заключается в том, что они адсорбируются на загрязненной поверхности в большей степени, чем частицы парафина и грязи, вытесняя последние. Чтобы предотвратить возможность укрупнения и вторичного осаждения на поверхности трубы отделенных с поверхности частиц, применяют высокомолекулярные диспергаторы. Они образуют защитные полимолекулярные пленки, окружающие частицы, что обеспечивает вынос их вместе с жидкостью.

Применение моющих растворов дает хороший результат только при незначительных отложениях парафина, при больших отложениях парафина действие моющего раствора оказывается недостаточным.

Кроме того, применением моющих растворов достигается удаление из трубопровода только парафина. Механические примеси (песок, глина, ржавчина и др.), так же как и более крупные предметы (камни, куски металла), остаются в трубопроводе и снижают его пропускную способность.

В практике эксплуатации магистральных нефтепроводов широкое распространение получил механический способ очистки, основанный на применении скребков и эластичных разделителей.

Очистка магистральных нефтепроводов от

асфальтосмолопарафиновых веществ (АСПВ)

Требования к периодичности, планированию, технологии, организации проведения очистки участков МН устанавливает регламент ОР-75.180.00-КТН-018-10.

Для сохранения пропускной способности МН и подготовки нефтепровода к внутритрубной диагностики проводится очистка внутренней поверхности трубопровода от асфальтосмолопарафиновых веществ (далее - АСПВ).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Объем работ по очистке нефтепровода зависит от типа перекачиваемой нефти и меры чистоты внутренней поверхности. В частности, при дефектоскопии нефтепроводов транспортирующих малопарафинистую нефть, в большинстве случаев достаточно использовать штатные средства очистки, позволяющие получать вполне удовлетворительные результаты. Для трубопроводов же, транспортирующих парафинистую нефть с высоким содержанием асфальтосмолистых веществ, приходится прибегать к неоднократным очисткам и использовать при этом специальные устройства.

Лупинги, резервные нитки и перемычки между параллельными трубопроводами должны быть отключены от основного трубопровода в течение всего периода от запуска первого прибора (скребка) до приема последнего прибора (скребка при периодической очистке или при проведении внутритрубных инспекций).Минимальное время между запусками двух очистных скребков не регламентируется и определяется технологическими возможностями узлов запуска и приема очистных устройств. Допускается одновременный прием двух очистных скребков в камеру приема при наличии конструктивных и технологических возможностей узла приема очистных устройств.

1. Очистные скребки типа СКР 1 и СКР1-1

Очистные скребки СКР1 и СКР1-1 различного диаметра предназначены для очистки внутренней полости трубопровода от парафиносмолистых отложений, глиняных тампонов, а также удаления посторонних предметов.

Рабочая среда для скребков - нефть, нефтепродукты, газ, вода. Технические характеристики скребков для проведения очистных работ на трубопроводах различного диаметра представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 Технические характеристики скребков типа СКР1

Рисунок 2 Технические характеристики скребков типа СКР1-1

Корпус скребка представляет собой стальную полую конструкцию. Фланцы, приваренные в средней и задней частях корпуса, обеспечивают крепление на них: двух ведущих, четырех чистящих дисков, разделенных прокладочными дисками малого диаметра и одной или двух манжет (в зависимости от конструкции). Прокладочные диски обеспечивают определенное расстояние между ведущим и читящими дисками. Диски и манжеты изготавливаются из высококачественных полиуретанов, стойких к истиранию. На переднем торце скребка расположены байпасные отверстия, ось которых направлена под углом к стенке трубопровода. Они предназначены для размыва отложений, которые скребок счищает с внутренней поверхности трубопровода и толкает впереди себя. Байпасные отверстия могут закрываться заглушками-болтами. Иллюстрация работы скребка по очистке приведена на рисунке 3.

Рисунок 3 Механизм очистки трубопровода

В задней части скребка в защитной раме может устанавливаться передатчик для скребка. На некоторых типоразмерах скребков манжеты не предусмотрены. На заключительной стадии очистки, перед пропуском дефектоскопа, на передней и на задней частях скребка вместо одного прокладочного устанавливается щеточный диск. Такой скребок называется скребком типа СКР1-1 (рисунок 2). Минимальное проходное сечение трубопровода, необходимое для пропуска очистного скребка, составляет 85% Dн. Специальная комбинация чистящих и щ?точных дисков обеспечивает эффективное удаление отложений с внутренних стенок нефтепроводов и из коррозионных углублений в стенках.

Непосредственно перед запасовкой скребка в трубопровод производится установка передатчика для скребка ПДС 14-02 или ПДС 10-00 (далее ПДС). ПДС является генератором электромагнитных сигналов в диапазоне приема наземного локационного оборудования. Передатчик для скребка выполнен во взрывозащищенном исполнении и предназначен для работы во взрывоопасных зонах.

Подъем и перемещение скребка производится за кольцо на бампере или за корпус скребка.

2. Двухсекционный очистной скребок типа СКР 2

Скребок предназначен для очистки внутритрубной поверхности трубопроводов от парафинсодержащих отложений, мусора и продуктов коррозии. Основные параметры скребков различных типоразмеров приведены на рисунке 4.

Скребок типа СКР2 состоит из головной и хвостовой секций, соединенных карданным шарниром. Каждая секция содержит полый корпус и два блока полиуретановых дисков, расположенных в головной и хвостовой частях корпуса и предназначенных для очистки внутренней поверхности трубопровода.

Рисунок 4 Технические характеристики скребков типа СКР2

Блоки дисков состоят из набора дисков чистящих, ведущих, прокладочных и щеточных, разделенных прокладочными дисками, закрепленных на корпусе болтами.

На каждой секции между полиуретановыми дисками расположены щеточные диски, выполненные в виде прокладочного диска с запрессованными проволочными пучками. Задние блоки дисков на головной и хвостовой секциях содержат чистящие и ведущие диски с байпасными отверстиями, прокладочные диски с пазами (только на хвостовой секции) и ведущие диски уменьшенного диаметра для формирования направленного потока перекачиваемого продукта. На головной секции скребка расположены шарнирно закрепленные рычаги со щетками с жесткой щетиной, подпружиненные в направлении стенки трубы. На передней части головной секции установлен бампер и прокладка с пазами, образующие группу радиально направленных сопел. В задней части хвостовой секции расположен передатчик для скребка, закрытый защитной рамой.

Помещенный в очищаемый трубопровод, скребок движется вместе с потоком перекачиваемого продукта. Очистка от парафинсодержащих отложений осуществляется полиуретановыми чистящими дисками. Твердые отложения удаляются жесткими щетками, установленными на шарнирных рычагах. Отложения из коррозионных углублений удаляются щеточными дисками с гибкой щетиной. Кольцевой канал между ведущим диском уменьшенного диаметра и стенкой трубопровода, отверстия в ведущих и чистящих дисках формируют поток перекачиваемого продукта, который через отверстия в корпусе скребка, а затем через группу радиально направленных сопел в передней части головной секции перетекает в зону трубопровода перед скребком, вынося с собой взвешенные частицы удаленных со стенок отложений (рисунок 5). При этом поток жидкости, выходящий через сопла, размывает отложения на стенке трубопровода. Сформированный поток жидкости удаляет взвешенные отложения из рабочей зоны скребка и очищает металлические щетки от отложений.

Рисунок 5 Вынос взвешенных частиц потоком перекачиваемого продукта

Из-за наличия байпасных отверстий на корпусе и в дисках скребка скорость потока перекачиваемого продукта должна быть не менее 0,5 м/с для нефти и не менее 1 м/с для нефтепродуктов с пониженной вязкостью и воды. В случае эксплуатации скребка в трубопроводе с пониженной скоростью перекачки транспортируемого продукта необходимо заменить прокладку на переднем бампере скребка на прокладку с уменьшенной площадью байпасных отверстий. Ориентировочные значения площади байпасных отверстий по отношению к сечению трубопровода в зависимости от скорости перекачки продукта по трубопроводу приведены ниже:

3% для скорости потока более 1 м/с для нефти;

2% для скорости потока более 0,7 м/с для нефти;

1% для скорости потока более 1 м/с для воды и нефтепродуктов.

При необходимости, для перекрытия байпасных отверстий допускается установка прокладки без пазов.

Непосредственно перед запасовкой скребка в трубопровод производится установка передатчика для скребка ПДС 14-02.

3. Магнитный скребок типа СКР3

Магнитный скребок СКР3 предназначен для оценки качества очистки внутренней полости трубопровода от посторонних металлических предметов. Качественная очистка является необходимым условием получения достоверных данных при пропуске магнитного дефектоскопа. Пропуск магнитного скребка производится до пропуска прибора-шаблона и магнитного дефектоскопа.

Технические характеристики магнитных скребков типа СКР3 приведены на рисунке 6.

Корпус скребка представляет собой стальную конструкцию. Фланцы, приваренные в передней и задней частях корпуса, обеспечивают крепление на них чистящих и поддерживающих дисков. Магниты, на которые крепятся щетки, расположены по окружности в центральной части корпуса.

Рисунок 6 Технические характеристики магнитных скребков типа СКР3

Находящиеся в полости трубопровода посторонние металлические предметы собираются на четырех магнитах-сборниках на корпусе скребка, а также на щетках. Немагнитные объекты собираются щетками и манжетами.

Для очистки могут применяться также скребки, имеющие пояса магнитов со щетками в передней и задней части корпуса и магниты-сборники в центральной его части.

4. Технология последовательной очистки трубопроводов

скребок трубопровод очистка двухсекционный

При проведении очистных работ длительно не очищенных нефтепроводов одним из способов является технология последовательной очистки. Эта технология предполагает постепенное удаление отложений с внутренней поверхности нефтепровода путём многократного прогона различных очистных устройств (различного диаметра) по нефтепроводу в определённой последовательности.

Критерием безопасной эксплуатации при очистке таких нефтепроводов и их подводных переходов является безостановочное движение очистного устройства от камеры запуска до камеры приема.

Кратко технология очистки показана на рисунке 7.

Рисунок 7 Технология последовательной очистки

Последовательность прогона ОУ осуществляется по этапам:

1 этап - многократная очистка мягкими и упрочнёнными поролоновым ОУ;

2 этап - многократная очистка поролоновым ОУ с контролем местонахождения;

3 этап - очистка ОУ с сигнализатором местоположения и прямыми резиновыми манжетами;

4 этап - очистка ОУ с сигнализатором местоположения и прямыми полиуретановыми манжетами.

При необходимости смонтировать временные камеры запуска и приема очистных устройств и изучить степень отложения АСПО на стенке нефтепровода по всей длине.

1 этап - многократная очистка нефтепровода от АСПО с помощью мягких и упрочнённых поролоновых (пенополиуретановых) очистных устройств. При первом пропуске необходимо запускать меньшего диаметра, чем диаметр очищаемого трубопровода (так как нефтепровод очень запарафинизирован, диаметр ОУ должен быть равен диаметру минимального проходного сечения трубопровода), и соответствующей (как можно меньшей) плотности, и сопровождать движение устройства по нефтепроводу с помощью акустических приборов. В дальнейшем диаметр и плотность очистных устройств должны каждый раз подбираться по результатам предыдущего пропуска устройства, т.е. должна быть проанализирована информация о состоянии (степени и характере повреждений) пропущенного устройства после извлечения из трубопровода, а также тип, количество и качество извлеченного из трубопровода мусора и АСПО.

2 этап - по результатам предыдущего пропуска проводится очистка (придерживаясь принципов, изложенных ранее) с помощью двух поролоновых очистных устройств, совмещенных с сигнализатором местонахождения. При первом пропуске используют резиновые диски, при втором пропуске используют полиуретановые диски того же диаметра;

3 этап - по результатам предыдущего пропуска проводится очистка (придерживаясь принципов, изложенных ранее) ОУ с сигнализатором местоположения и прямыми резиновыми манжетами диаметром, равным внутреннему диаметру очищаемого нефтепровода;

4 этап - по результатам предыдущего пропуска проводится очистка (придерживаясь принципов, изложенных ранее) ОУ с сигнализатором местоположения и прямыми полиуретановыми манжетами диаметром, равным внутреннему диаметру очищаемого нефтепровода;

проведение 4 этапа при необходимости повторяют, для достижения требуемой степени очистки нефтепровода. Возможно, в зависимости от результатов очистки нефтепровода по предыдущим этапам, изменение количества пропусков очистных устройств.

Достоинство технологии последовательной очистки по сравнению с поэтапной, заключается в том, что используется меньшее количество ОУ (снижение затрат) при достижении той же степени очистки.

5. Технология очистки трубопроводов с удалением парафина через вантузы

Технический результат предлагаемой технологии очистки внутренней поверхности трубопровода от АСПО состоит в обеспечении промышленной безопасности эксплуатации трубопроводов, а именно, в предотвращении аварийной остановки перекачки продукта и снижении риска застревания очистного устройства в полости трубопровода за счет своевременного удаления отложений из зоны очистки по мере их накопления перед очистным устройством, а также в определении место нахождения очистного устройства и охране окружающей среды за счет вывоза отложений в специально отведенные места, минуя использование временных емкостей для хранения удаленных отложений - земляных амбаров.

Последовательность прогона ОУ осуществляется по этапам. Кратко технология очистки изображена на рисунке 8.

Рисунок 8 Технология очистки длительно неочищенных трубопроводов с удалением парафина через вантузы

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, размещенное в трубопроводе 1, состоит из корпуса 2 с установленными на нем очистными элементами 3, в качестве которых используются эластичные диски и манжеты различной твердости из полиуретана или из маслобензостойкой резины. Технологию (способ) очистки внутренней поверхности трубопровода осуществляют следующим образом. В очищаемую полость трубопровода запускается очистное устройство, которое продвигается потоком перекачиваемой нефти. При движении устройства очистные элементы 3, прижимаясь к внутренней поверхности очищаемого нефтепровода, разрушают и отделяют АСПО с поверхности нефтепровода. По мере накопления отложений перед очистным устройством возрастает сопротивление движению очистного устройства, снижается производительность перекачки и повышается давление в трубопроводе за очистным устройством.

По изменению этих факторов определяется необходимость удаления отложений из зоны очистки и вывода их из нефтепровода. Удаление отложений осуществляется последовательно, а именно, предварительно останавливается перекачка нефти, определяется местоположение очистного устройства по электромагнитным сигналам передатчика 4, размещенного в корпусе очистного устройства 2. На нефтепроводе 1 монтируется вантуз 5 на определенном расстоянии от местонахождения очистного устройства по ходу его движения, перекрывается линейная задвижка 6 трубопровода 1. К вантузу 5 присоединяется технологический трубопровод 7, который соединяется с емкостью нефтевоза 8. Затем возобновляется перекачка. При этом отложения из зоны очистки вытесняются в емкость нефтевоза 8 до момента появления нефти. Кроме того, местонахождение перемещающегося очистного устройства контролируется передатчиком 4.

Этапы работ технологии очистки длительно не очищенных нефтепроводов с периодическим удалением АСПО с помощью очистных устройств и приборов контроля местоположения приведены ниже:

1 этап - запустить в нефтепровод очистное устройство, контролировать его местонахождение по электромагнитным сигналам передатчика и акустическим прибором, производительность нефтепровода (Q), давление в начале нефтепровода (Р1) и перепад давления (?Р);

2 этап - при снижении производительности Q ? 30ч50% и повышении давления Р1 до значения допустимого давления (Рдоп) остановить перекачку нефти;

3 этап - методом «холодной врезки» смонтировать вантуз на расстоянии 70......150 м от местонахождения ОУ, смонтировать технологический трубопровод, подготовить нефтевозы для приема нефти и парафина;

4 этап - запустить перекачку и вытеснять парафин до момента выхода чистой нефти;

Повторять ранее изложенные операции до прихода очистного устройства в камеру приема нефтепровода.

5 этап - контрольный пропуск стандартного жесткого очистного устройства с полиуретановыми дисками и с щеточным блоком.

Таким образом, эта технология позволяет проводить очистку длительно не очищенных нефтепроводов, осуществляя постоянный контроль местонахождения очистного устройства с поверхности грунта.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Методы и комплексные процессы очистки полости трубопроводов от загрязнений. Качество очистки полости, обеспечивающее заполнение трубопровода транспортируемой средой без ее загрязнения и обводнения. Совершенствование систем обнаружения очистных устройств.

курсовая работа , добавлен 04.04.2014


Анализ динамики изменения шероховатости и количества внутритрубных отложений при эксплуатации нефтепроводов. Влияние скопления жидкости и газа на эксплуатационные характеристики трубопроводов. Технология очистки нефтепродуктопровода "Монги-Погиби".

дипломная работа , добавлен 26.01.2014


Цели проведения периодической, целевой и преддиагностической очистки нефтепровода, её результаты. Работы, осуществляемые с помощью очистных поршней. Виды, конструкция, особенности и оснастка очистных поршней, отслеживание их прохождения по трубопроводу.

презентация , добавлен 03.12.2013


Систематизация причин образования твердых и жидких накоплений в полости действующего газопровода. Способы очистки полости действующего газопровода. Устройства для отвода жидкости из полости газопровода. Устройства стационарные и периодического действия.

лекция , добавлен 15.04.2014


Традиционные способы очистки поверхности от загрязнений, их недостатки. Взаимодействие лазерного излучения с материалом, параметры, влияющие на эффективность очистки. Лазерная очистка поверхности, управление процессом в реальном масштабе времени.

презентация , добавлен 19.02.2014


Изучение способов очистки внутренней полости трубопроводов, оборудования для промывки и продувки. Приемка и ввод в эксплуатацию подземных газопроводов. Технология проведения аварийно-восстановительных ремонтов. Испытания газопроводов на герметичность.

реферат , добавлен 31.01.2013


Принципиальная схема очистных сооружений. Показатели загрязненности сточных вод и технология их очистки. Классификация биофильтров и их типы, процесс вентиляции и распределение сточных вод по биофильтрам. Биологические пруды для очистки сточных вод.

реферат , добавлен 15.01.2012


Процесс селективной очистки масляных дистиллятов. Комбинирование процессов очистки. Фракция > 490 С величаевской нефти, очистка селективным методом. Характеристика продуктов процесса и их применение. Физико-химические основы процесса. Выбор растворителя.

курсовая работа , добавлен 26.02.2009


Процесс селективной очистки масел. Назначение, сырье и целевые продукты. Аппаратурное оформление блока регенерации экстрактного раствора и осушки растворителя. Регенерация растворителя из экстрактного раствора. Монтаж технологических трубопроводов.

отчет по практике , добавлен 22.10.2014


Определение концентрации загрязнений в сточной воде перед очистными сооружениями. Требуемые показатели качества очищенных сточных вод. Горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Гидромеханизированный сбор песка. Схема очистки бытовых вод.