УСТРОЙСТВО ГИДРОСТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2024 года по МПК B24C3/16 B24C3/32 B08B9/32 

Изобретение относится к области промышленной техники и мехатроники, специализирующихся на устройствах для гидроструйной очистки магистральных и технологических трубопроводов (нефтепроводов, газопроводов, трубопроводов водоснабжения и водоотведения для передачи газообразных и жидких сред), от различных отложений, включая коррозию, осадки и другие формы загрязнений, без необходимости демонтажа трубопровода. Изобретение может найти широкое применение при обслуживании наземных и надземных трубопроводов с разнообразной геометрией: изогнутых, наклонных и более сложной конфигурацией с изменением поперечного диаметра, гофрами, выпуклостями и прочими особенностями поверхности.

Известно устройство для очистки полости трубопровода, включающее рабочую камеру, шток (RU 139 817, опубл. 27.04.2014). Рабочая камера устройства представляет собой отрезок трубы с торцевыми стенками, разделенный перегородками на три отсека. В первом отсеке, по ходу движения устройства, размещены средства вращения, подачи воды, моющего агента и отвода отработанной смеси. Второй отсек предназначен для хранения моющего агента, а в третьем, предназначенном для воды, установлен эластичный резервуар. На передней торцевой стенке устройства расположены две манжеты, которые тесно прилегают к внутренней поверхности трубопровода. Шток устройства оборудован каналами для подачи воды и моющего агента, при этом на его концах закреплены подпружиненные щетки с форсунками для подачи моющего агента на внутреннюю поверхность трубопровода. Рабочая камера снабжена четырьмя колесами с электроприводами для перемещения по внутренней поверхности трубопровода, а в задней торцевой стенке установлен люк со съемной крышкой для обслуживания устройства.

Недостатками известного устройства для очистки полости трубопровода являются его ограничения в маневренности и сложность обслуживания из-за конструкции, основанной на использовании колес с электроприводами. Устройство может испытывать трудности с передвижением по наклонным участкам трубопровода, а также по участкам с изгибами,что ограничивает его применение в более сложных и извилистых системах трубопроводов. Сложная механическая конструкция устройства с множеством движущихся частей требует регулярного технического обслуживания и увеличивает вероятность механических сбоев, что приводит к необходимости проведения ремонтных мероприятий с заменой быстро изнашиваемых элементов.

Наиболее близким к заявленному является реактивное гидроструйное очистное устройство с реактивной насадкой, работающее по принципу возвратно-поступательного движения с использованием гидродинамического режима удаления отложений и высокого давления для создания реактивного воздействия промывочной жидкости на очищаемую поверхность трубопровода (RU 2594426, опубл. 20.08.2016).

Недостатком известного устройства является отсутствие несущего элемента конструкции с возможностью перемещения вдоль оси трубопровода, в результате чего устройство постоянно подвергается влиянию силы тяжести, что значительно снижает его устойчивость в пространстве внутри трубы, ограничивая эффективность работы, особенно в наклонных сегментах. Кроме того, недостатком является отсутствие средств контроля внутреннего состояния трубы, что делает его использование ограниченным в условиях, где требуется не только очистка, но и наблюдение за изменением поперечного диаметра, гофрами, выпуклостями и прочими особенностями поверхности трубопровода, что ограничивает функциональные возможности устройства при осуществлении сложных и длительных операций по очистке трубопроводов.

Задачей изобретения является создание устройства с широким спектром функциональных возможностей, в том числе обладающего достаточной устойчивостью и надежностью конструкции, и способностью эффективной работы в труднодоступных участках трубопроводов, включая наклонные и изгибные, а также те, в которых наблюдаются изменения поперечного диаметра, гофры, выпуклости и прочие особенности.

Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет повышения эффективности работ по очистке трубопровода, в том числе труднодоступных его участков с возможностью наблюдения за изменениями особенностей внутренних поверхностей трубопровода.

Технический результат достигается тем, что устройство гидроструйной очистки внутренней поверхности трубопровода, включающее реактивную насадку, соединенную со шлангом подачи промывочной жидкости, и сопло, согласно изобретению, устройство выполнено в виде несущей конструкция нажимно-прижимного типа, включает корпус с вращающей реактивной насадкой, сопло снабжено системой визуально-лазерного контроля внутренней поверхности трубопровода, а на корпусе размещена система амортизации, выполненная с возможностью регулирования прижима корпуса к внутренней поверхности трубопровода и перемещения вдоль нее.

Все существенные признаки изобретения направлены на то, чтобы расширить функциональные возможности заявленного устройства, т.е. обеспечить высокую эффективность очистки внутренних поверхностей трубопровода, т.к. устройство обладает достаточной устойчивостью и надежностью за счет несущей конструкция нажимно-прижимного типа и размещения на корпусе системы амортизации, выполненной с возможностью регулирования прижима корпуса к внутренней поверхности трубопровода и перемещения вдоль нее.

Эффективная работа в труднодоступных участках трубопроводов, включая наклонные и изгибные, а также те, в которых наблюдаются изменения поперечного диаметра, гофры, выпуклости и прочие особенности, осуществляется за счет того, что сопло снабжено системой визуально-лазерного контроля внутренней поверхности трубопровода, обеспечивающей более точную диагностику состояния внутритрубного пространства и проведение эффективной его очистки в сложных условиях.

При этом согласно п.2 формулы система визуально-лазерного контроля снабжена камерой и профилометром. Оснащение устройства камерой и профилометром (лазерным) позволяет проводить точную диагностику и видео инспекцию внутренних поверхностей труб, что критически важно для своевременного обнаружения дефектов и предотвращения аварийных ситуаций.

При монтаже данного устройства на шланг подачи моющего агента и при прохождении устройства по участку трубопровода воздействует значительная сила трения, что может привести к быстрому износу шланга и увеличению риска его повреждения в процессе эксплуатации. Согласно п.3 формулы шланг подачи промывочной жидкости снабжен скользящей обмоткой спирального типа. При помощи скользящей обмоткой спирального типа из пластика или другого материала с минимальным коэффициентом трения шланг защищен от высокого трения, что увеличивает его долговечность, а также глубину очищаемого участка трубопровода.

Согласно п.4 формулы система амортизации корпуса содержит направляющие ноги и колеса, шарнирно соединенные с кареткой и пружиной, обеспечивая регулирование прижима корпуса устройства к внутритрубной поверхности, повышенную маневренность и устойчивость устройства.

На фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства в изометрии, на фиг. 2- вид сбоку, на фиг.3 - вид спереди, где:

1 - корпус;

2 - вращающаяся реактивная насадка;

3 - сопло;

4 - камера;

5 - лазерный профилометр;

6 - направляющая нога;

7 - колесо;

8 - пружина;

9 - шланг со спиральной обмоткой спирального типа;

10 - каретка.

Устройство включает в себя корпус 1 с вращающейся реактивной насадкой 2 и соплом 3, которое снабжено системой визуально-лазерного контроля, включающей камеру 4 и лазерный профилометр 5. Система амортизации с направляющими ногами 6 и колесами 7, состоит из пружины 8 и каретки 10, соединенные между собой шарнирно, которые регулируют прижим устройства к внутритрубной поверхности (не показана). На задней части устройства подключен шланг 9, который выполнен с защищенной скользящей обмоткой спирального типа, что снижает трение и увеличивает его долговечность.

Устройство осуществляет свою работу следующим образом.

После размещения устройства во внутренней полости трубопровода по сигналу управляющего блока (не показан) через шланг 9 подается моющий агент гидроструйной очистки, который проходит вдоль корпуса 1, попадает во вращающуюся реактивную насадку 2 и равномерно распыляет моющий агент для очистки внутритрубной поверхности перед собой, создавая реактивную силу о стенки трубопровода. Система амортизации позволяет адаптироваться к различным диаметрам, а также участкам поверхности трубопровода с наличием гофр, вмятин, при помощи пружины 8 и каретки 10. Ноги 6 колеса 7 с резиновыми протекторами обеспечивают сцепление с внутренней поверхностью трубопровода. Системой визуально-лазерного контроля с камерой 4 и лазерным профилометром 5 позволяет точно диагностировать состояние внутренней поверхности трубы и определять качество и степень очистки, чтобы выполнить повторную очистку при необходимости.

Таким образом, благодаря усовершенствованной конструкции устройство гидроструйной очистки внутренней поверхности трубопровода обладает расширенными технологическими возможностями и способен выполнять задачи по очистке и диагностике трубопроводов любой конфигурации с высокой эффективностью.

Изобретение относится к устройству гидроструйной очистки внутренней поверхности трубопровода. Устройство содержит реактивную насадку, соединенную со шлангом подачи промывочной жидкости, сопло, корпус и систему амортизации корпуса. Система амортизации корпуса размещена на корпусе, содержит колеса и направляющие ноги, шарнирно соединенные с кареткой и пружиной, и выполнена с возможностью регулирования прижима корпуса к внутренней поверхности трубопровода и перемещения корпуса вдоль внутренней поверхности трубопровода. Сопло содержит систему визуально-лазерного контроля внутренней поверхности трубопровода. В результате расширяются функциональные возможности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство гидроструйной очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее реактивную насадку, соединенную со шлангом подачи промывочной жидкости, и сопло, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом, содержащим упомянутые вращающуюся реактивную насадку и сопло, и системой амортизации корпуса, размещенной на корпусе, содержащей колеса и направляющие ноги, шарнирно соединенные с кареткой и пружиной, и выполненной с возможностью регулирования прижима корпуса к внутренней поверхности трубопровода и перемещения корпуса вдоль внутренней поверхности трубопровода, при этом сопло содержит систему визуально-лазерного контроля внутренней поверхности трубопровода.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система визуально-лазерного контроля снабжена камерой и профилометром.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шланг подачи промывочной жидкости снабжен скользящей спиральной обмоткой.