Способ очистки поверхности изделий Советский патент 1988 года по МПК B08B3/04 

(21)4095833/23-12

(22)14.07.86

(46) 23.04.88. Кюл. № 15

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа

(72)Ю.А.Капустин, П.М.ОлейНик, В.Г.Пикин, В.Я.Фридланд

и С.А, Эйгенсон

(53),621:7.024(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 751456, кл. В 08 В 9/00, 1977.

(54)СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

(57)Изобретение позволяет расширить технологические возможности способа.

Очищаемую поверхность вводят в контакт с очищающей средой, которую переводят в твердое состояние. В качестве этой среды используют жидкость или газ, насыщенные компонентом, способным образовывать с этой жидкостью или I газом твердые соединения включения, например клатраты. Перевод очищающей среды в твердое состояние производят путем изменения давления и/или температуры. Затем производят удаление очищающей среды, содержащей отложения. Удаление можно осуществлять механическим путем или с предварительным переводом очищающей среды в исходное состояние, 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

(Л

оо оо со

00 00

Изобретение относится к области техники, в которой возникает необходимость удалекия отложений с внешних или внутренних поверхностей изделий, и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей, .

Для очистки поверхности изделий отложения вводят в контакт с очитаю-. щей средой, переводят очищающую среду в твердое состояние и удаляют очищаемую среду, содержащую отложения, В качестве очищающей среда: используют жидкость или газ, насьщенные компонентом, способным образовывать с этой жидкостьй или газом твердые соединения включения, например клатраты Перевод очищающей среды в твердое состояние осуществляют путем изменения термобарических условий (давления , и /или температуры). Удаление очищающей среды может производиться как механически, так и с предварительным переводом ее в исходное состояние,

В качестве соединения включeнIiя использутот кристаллогидраты, для no.лучения которых воду5 используемую в качестве моющей жидкости, насыщают гидратообразующими газами или смеся- ми этих газов. Такими газами могут быть, например, углеводородный газ (метан, этан и др.), углекислый газ сероводород и т.д.

Перед переводом насыщающей Жидкости в твердое состояние жидкость, находящзпося вне отложений, удаляют из полости изделия. Также перед переводом насыщающей йсидкости в твердое состояние целесообразно жидкость вне отложений замещать жидкостью, которая не содержит компонентов, об- разуюпщх соединения включения, В очищающую среду можно вводить поверхностно-активное вещество (ПАВ),

В результате обеспечивается возможность в широком диапазоне регулируемых параметров состояния моющей среды (давление, температура, состав среды) удалять отложения с поверхностей различных изделий. Насыщение моющей среды, пропитывающей отложе- кия, компонентома способным образовывать с этой средой соединения включе НИН с последующим созданием необходимого сочетания давления и Tef mepaTy

ры для образования твердого соединения включения, об7зем которого больше, чем объем жи/1,кости, нанример клатраты, позволяет получить в порах и капиллярах отложений кристаллические соединения, которые, расширяясь по мере образования, разругиают отложения .

Для получения соединения включения в порах и капиллярах отложений возможна различная последовательность действий при насыщении моющей среды компонентом, способным образовывать

5

0

5

0

с

с этой средой соединения включения. Осуществляя контакт моющей жидкости с отложениями пропитывают их этой жи;5костью, затем под давлением насыщают эту жидкость компонентом, способным образовывать соединения включения, или насыщают моющую жидкость, а затем пропитывают ею отложения, В первом случае протекание процесса образования соединения включения более медленном вследствие низкого темпа диффундирования газа в порах и капиллярах через моющую жидкость и уже образовавшиеся соединения включения.

Кроме того, возможна подача в зону отложений газа, которьй насыщен парами компонента, способного образовывать соединения включения В этом случае компо-нент, конденсируясь на 5 поверхности отложений, одновременно насыщается газом и пропитывает отложения. В качестве такого газа используют влагонасыщенный гидратооб- разующий газ.

В качестве соединения включения кристаллогидраты (или гидраты) наибо лее просты в применнии. Их получают насыщением моющей жидкости - воды, гидратообразутащими газами - углекислым газом, легкими углеводородами (метан, этан и т.д.) и/или их смесями, а затем создают условия для .образования кристаллогидратов, подбирая Давление и/или температуру в зависимости от технологических и конструктивных возможностей. При этом температура образования кристаллогидратов зависит от давления, увеличиваясь вместе с ним. Следовательно, способ удаления - возможность осуществлять процесс при положительных температурах в тех случаях, когда технически нецелесообразно или невозможно применять охлаждение до П С,

0

5

0

Например, при удалении консолидирующихся отложений .мехпримесей в газопроводе, заглубленном в грунт, нецелесообразно в летний период осутцест- влять способ удаления отложений при отрицательньк температурах, так как пришлось бы проморозить и окружающий грунт, что приведет к чрезмерному , удорожанию работ.

Таким образом, осуществление способа удаления отложений с поверхности изделий при различных сочетаниях давления и температуры (можно либо повьшать давление без изменения температуры, либо понижать температуре при неизменном давлении, либо изменять оба эти параметра) дает возможность широкого варьирования параметрами состояния применения различ- ных сочетаний моющей жидкости и насыщающего ее компонента.

Кроме того, способ позволяет осуществлять процесс удаления отложений с любых поверхностей изделий как с внешних, если габариты изделий допускают размещение их в .автоклаве, так и с внутренних поверхностей, например компрессоров, трубопроводов и т.д., без их демонтажа и последзтщего вра- щения и охлаждения.

Для усиления эффективности удаления отложений перед переводом насыщенной жидкости в твердое состояние жидкость, находящзтюся вне отложений, сливают, при этом последующий процес образования твердого соединения включения происходит только в порах и капиллярах отложений. В результате резко уменьшается количество выде- ляемого тепла и соответственно сокращается необходимая для его отвода продолжительность выдержки при заданном сочетании параметров (давления и/или температуры),

Потребную продолжительность вы ,держки при заданном сочетании параметров для отвода тепла от разрушаемых отложений возможно также сокра тить путем замещения насьщенной жид- кости, находящейся вне отложений, перед переводом ее в твердое состояние жидкостью, состав которой исключает образование ею соединений включения, так как теплоемкость жидкой фазы многократно вьш1е теплоемкости паровой фазЫо

Введение в состав жи кости поверхностно-активного вещества рблегч е-

как проникновение жидкости в поры, так и вымывание из них мелкодисперсных примесей и удаление жидкости, что в конечном итоге повышает эффективность способа. Таким образом, предлагаемая совок шность признаков позволяет расширить область эффективного использования способа удаления отложений с поверхности изделий.

Пример 1. Для удаления отложений из трубок теплообменника его заливают водой, имеющей температуру 6°С, а затем воду насыщают углеводородным газом при давлении 1,0 ffla. Используют нефтяной газ, в основном по объему состояЕрш из метана (69%) и этана (16%) и имеюпдий относительную плотность по воздуху 1,003.

Термобарические условия образования гидратов для смеси воды и примененного нефтяного газа сведены в таблицу.

При фиксированной температуре, равной 16 С, давление создается вьппе 3,2 МПа. При давлении вьше 1,4 МПа температура воды в трубках понижает - ся ниже уровня 10 С.

В обоих выдерживают заданные термобарические условия до тех пор, пока не прекращается выделение тепла из трубок. Выделение тепла свидетельствует о проходящем процессе образования гидратов в трубках. Выделение тепла косвенно определяется необходимостью прокачивать хладагент через установку в целях термостатиро- вания. Продолжительность выдержки в обоих случаях составляет 50-55 мин. После прекращения тепловыделения давление в установке понижают до атмосферного и сливают из трубок тепло- обменншса воду, содержащую разрушенные гидратами отложения.

Пример 2. При условиях примера 1 вначале вводят в трубки теплообменника сырой нефтяной, в основном по объему состоящий из метана (69%) и этана (16%), газ и поднимают его давление до уровней, соответствующих вариантам примера 1. Затем вспрыскивают воду, после чего создают температуру, указанную в примере 1, соответствующую применяемому уровню давления.

Выдерживают 20-25 мин, . меньше, чем в примере 1. Это объясняется меньшим количеством в трубке, а значит меньшей массой образующихся

гидратов и более низким тепловыделением.

П р и м е р. 3, При условииях примера 1 после насыщения воды газом сливают воду, чтобы уменьшить массу образуюрщхся гидратов, после чего реализуют оба варианта примера 1 условий образования гидратов.

Процесс образования гидратов завершается через 3-4 мин после выхода на заданные термобарические режимы. Качество удаления отложений.соответствует примеру 1.

Пример 4. При условиях примера 3 при сливе воды ее замещают газонасыщенным керосином. Время образования гидратов оказалось очень коротким. Качество удаления отложений соответствует примеру 1.

ПримерЗ, При условиях примера 1 добавляют ПАВ в количестве 2 г/л.

Удаление отложений как с внутренней, так и с наружной поверхности возможно осуществлять при положительных температурах в тех слзгчаях, когда технически нецелесообразно или. невоз- можно применять охлаждение до О С,

Давление, МПа 0,36 Температура, С О

0,42 .1,40 3,20 . 7,00 4 10 16 20

389887

Формула

6

изобретения

3.Способ по п., отличающий с я тем, что в очищающую ере-, ду вводят поверхностно-активное вещество.