СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ В.Ф.ТУРИКА Российский патент 1995 года по МПК B08B9/04 

Изобретение относится к эксплуатации трубопроводов, в частности к очистке внутренней поверхности от наростов и отложений с одновременной герметизацией порывов, каверн, разломов и т.п. и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов всех назначений (вода, тепло, канализация, газ, нефть, хим. и технологические продукты и т.п.).

Широко известны способы очистки внутренней поверхности трубопровода с помощью очистных устройств, перемещаемых по трубопроводу посредством троса и тяговой лебедки (см. статью Т.И.Муравина и др. Гидромеханическая прочистка: эффективные устройства, журнал "Жилищное и коммунальное хозяйство", 1986, N 10, с.6-7).

Известные способы трудоемки и мало- эффективны, так как требуют опорожнения (остановки на длительный период) трубопровода, дополнительных механизмов, разрезки трубопровода на короткие участки по длине протягиваемого троса, открытия котлованов и других вспомогательных работ. Кроме того, эти способы, решая задачу удаления наростов и отложений, способствуют разгерметизации трубопровода, появлению отверстий, ранее перекрытых наростами и отложениями. Поэтому после очистки трубопровода, как правило, следует операции герметизации (нанесения слоя покрытия, ввод защитного полимеррукава и т.п.).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ очистки внутренней поверхности трубопроводов с помощью очищенных устройств, перемещаемых по трубопроводу за счет давления транспортируемой среды.

Известное устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, выбранное в качестве прототипа предлагаемого устройства, содержит перемещаемый транспортной средой тяговый зонт, связанный с ним и размещенный за ним по ходу перемещения устройства очистной элемент, связанную с ним манжету, трубчатый корпус, связанную с последним и установленную перед ним перфорированную трубку и центратор.

Однако известным способом и с помощью известного устройства можно очищать трубопроводы, имеющие дырчатость лишь на коротких и непредсказуемых по длине участках, так как очистное устройство, проходя по трубопроводу удаляет наросты и отложения и вскрывает ранее перекрытые ими отверстия. При этом, транспортируемая среда, проталкивающая очистное устройство, устремляется во вскрытые отверстия, расход ее до тягового зонта резко увеличивается, а давление перед зонтом снижается, очистное устройство останавливается.

Предлагаемый способ и устройство решают задачу очистки внутренней поверхности трубопроводов большой протяженности с помощью очистных устройств, перемещаемых по трубопроводу за счет давления транспортируемой среды, так как позволяют одновременно осуществить герметизацию трубопровода, т.е. перекрыть имеющиеся и образующиеся отверстия и разломы.

Для решения поставленной задачи в способе очистки внутренней поверхности трубопровода с помощью очистных устройств, перемещаемых по трубопроводу за счет давления транспортируемой среды, новым, согласно изобретению, является то, что в зону за очистным устройством вводят компенсирующие потери расхода элементы разных размеров и разной плавучести. В предпочтительном варианте осуществления изобретения компенсирующие элементы размещают в герметизирующем растворе. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащем перемещаемые транспортируемой средой очистную головку и эластичную манжету, новым, согласно изобретению, является то, что оно снабжено связанным с очистной головкой и тяговым зонтом и эластичной торовой пробкой, закрепленной на трубчатом корпусе, соединенным эластичной перфорированной трубкой с эластичной манжетой, размещенной на переднем торце перфорированной трубки и они гибкой тягой соединены с очистной головкой, при этом в полости между манжетой и торовой пробкой размещены герметизирующий раствор, а в нем компенсирующие элементы разных размеров и разной плавучести. Устройство снабжено центраторами, закрепленными на трубчатом корпусе торовой пробки.

Размещение компенсирующих элементов в полости между эластичной торовой пробкой, манжетой и перфорированной трубкой способствует тому, что транспортируемая среда не только проходит через перфорированную трубку к тяговому зонту, но и попадает через перфорированную трубку в полость с компенсирующими элементами, устремляется к отверстиям в трубе, увлекая за собой компенсирующие элементы, которые закупоривают эти отверстия, потери транспортируемой среды снижаются, а это обеспечивает очистку трубопроводов большой протяженности имеющих многочисленную дырчатость (ветхих трубопроводов). Кроме того, одновременно с очисткой осуществляется герметизация трубопровода.

Размещение компенсирующих элементов в герметизирующем растворе позволяет повысить качество герметизации, наносить слой покрытия и герметизировать трубопроводы с газовыми транспортируемыми средами.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ, общий вид.

Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, реализующее предлагаемый способ, содержит очистную головку 1, связанную сцепкой 2 с тяговым зонтом 3, а гибкой тягой 4 через скобу 5 с трубчатым корпусом 6. На трубчатом корпусе 6 закреплена эластичная торовая пробка 7, центраторы 8 и эластичная перфорированная трубка 9, другой конец которой соединен с эластичной манжетой 10. В полости 11 между торовой пробкой 7, манжетой 10 и перфорированной трубкой 9 размещены компенсирующе элементы 12 разных размеров и разной плавучести и герметизирующий раствор 13. Устройство размещено в трубопроводе 14.

Работает устройство следующим образом.

Полость 11 заполняют набором компенсирующих элементов 12 разных размеров и разной плавучести и герметизирующим раствором 13. В трубопровод 14 подают транспортируемую среду, например воду, которая поступает в полость трубчатого корпуса 6, далее через перфорированную трубку 9 в полость 11, далее течет по перфорированной трубке 9 за манжету 10, через очистную головку 1 к тяговому зонту 3. Часть воды проходит через тяговый зонт 3 по его периферии, на нем создается перепад давления и тяговое усилие. Очистное устройство начинает перемещаться вдоль трубопровода 14.

Центраторы 8 центрируют торовую пробку 7 по диаметру трубопровода 14. Тяговый зонт 3 и очистная головка 1 очищают внутреннюю поверхность трубопровода, и поток воды перед зонтом 3 выносит продукты очистки к технологическому вводу на конце трубопровода и далее в емкость для сбора продуктов очистки (не показаны).

При прохождении отверстий, бывших в трубопроводе и появившихся после очистки, компенсирующие элементы втягиваются водой в эти отверстия и закупоривают их. Компенсирующие элементы, размеры которых меньше размеров отверстий, проскакивают их и попадают в затрубное пространство. Трещины и другие мелкие зоны разгерметизации перекрываются герметизирующим раствором 13.

П р и м е р. В результате обрастания и отложений проводимость трубопровода (водовода) Д_у 600 мм длиной 6 км снизилась в 3,5 раза, что пропорционально увеличивать постоянный перерасход. Предполагаемые зоны повреждения водовода имеют сечения до 6 см², количество зон повреждения приблизительно 500.

На начальном участке водовода монтируется устройство для очистки, общий вид которого представлен на чертеже. На конечном участке водовода монтируется технологический ввод, соединенный с емкостью для сбора продуктов очистки (не показаны).

В полость между эластичной торовой пробкой 7, манжетой 10 и перфорированной трубкой 9 закрепляют компенсирующие элементы 12. Предполагаемые размеры отверстий в трубопроводе 0,3-2,5 см, при этом размеры компенсирующих элементов также подбирают в пределах 0,3-2,5 см. Количество компенсирующих элементов не менее 1500, при этом 1/3-положительной плавучести, 1/3-отрицательной и 1/3-нулевой плавучести. Вместе с компенсирующими элементами в полость 11 заправляют герметизирующий раствор, в качестве которого в данном примере используют окисленный вторичного увлажнения гель на базе гипана, водного раствора хлористого кальция с щавелевой кислотой с наполнителями из волокнистого материала. В трубопровод 14 перед эластичной торовой пробкой 7 и трубчатым корпусом 6 подают воду, за счет давления которой очистное устройство перемещается по трубопроводу.

Расход воды 0,5-0,45 м³/с, скорость ее движения в трубопроводе 1,5 м/с. Устройство перемещается по трубопроводу со скоростью около 0,7 от скорости течения воды, при этом время очистки и герметизации водовода длиной 6 км составит около 1,6 ч.

Результат: снижение потерь воды на утечках, составляющих до очистки величину в 37% от общей подачи, т.е. на 12800 м³/сут. Снижение удельного расхода электроэнергии на 25% снижение экоущерба от подтоплений.

Использование: в процессах очистки и герметизации трубопроводов. Сущность изобретения: очистное устройство перемещают по трубопроводу за счет давления транспортирующей среды. В зону за очистным устройством вводят уплотнители разных размеров и плавучести. Уплотнители размещают в герметизирующем растворе. Устройство для очистки содержит очистную головку 1, которая связана сцепкой 2 с тяговым зонтом 3, а гибкой тягой 4 трубчатым корпусом 6. На последнем закреплена эластичная торовая пробка 7, центраторы 8 и эластичная перфорированная труба 9, другой конец которой соединен с эластичной манжетой 10. В полости 11 между торовой трубкой размещены уплотнители 12 разных размеров и плавучести и герметизирующий раствор 13. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ очистки внутренней поверхности трубопровода, заключающийся в перемещении вдоль трубопровода очистного устройства с очистным элементом и манжетой за счет давления рабочей среды, отличающийся тем, что одновременно с очисткой осуществляют герметизацию очищаемой поверхности трубопровода за счет ввода в его полость за манжетой компенсирующих элементов разного размера и разной плавучести. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очищаемую трубу к компенсирующим элементам подают герметизирующий раствор. 3. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее тяговый зонт, связанный с ним и размещенный за ним по ходу перемещения устройства очистной элемент, связанную с ним манжету, трубчатый корпус, связанную с последним и установленную перед ним перфорированную трубку, центратор, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на трубчатом корпусе торовой пробкой, а манжета установлена на переднем торце перфорированной трубки, при этом в полости между манжетой, наружной поверхностью перфорированной трубки и пробкой размещены компенсирующие элементы разного размера и разной плавучести.