Способ очистки поверхности трубопроводов Советский патент 1993 года по МПК B08B9/02 

Изобретение относится к строительству газо- и нефтепроводов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется производить очистку поверхностей труб, тел вращения, а также других изделий от пленочных изоляционных покрытий, скрепленных с поверхностью изделий с помощью клеящих мастик (грунтовок).

Известны способы очистки поверхностей изделий от полимерных покрытий, основанные на охлаждении изделия до температур охрупчивания полимерного покрытия и дальнейшего удаления его механическим путем, устройства, основанные на использовании хладагента. ...

Очистка покрытия путем его охлаждения применима только для полимерного покрытия, способного к охрупчиванию при глубоком охлаждении. Однако ряд изоляционных полимерных покрытий, применяемых для изоляции газонефтетрубопроводов, в частности изоляционное покрытие типа Кендалл, имеет температуру охрупчивания, близкую к температуре кипения азота, Поэтому обеспечить снятие таких покрытий по данному способу осуществить практически невозможно и неэкономично.

Известен способ очистки покрытия с трубопроводов механическим путем посредством иглофрез, сматывания в виде полос. Наряду с этим известен механический способ очистки покрытия посредством очистных инструментов, принятый в качестве прототипа. Очистка покрытия по этому способу (прототипу) осуществляется вращающимся ротором, несущим очистные инструменты, прижимаемые к очищаемой поверхности трубопровода посредством

VI

Ю v|

ел

8

со

рычажной системы и пружин. При этом ротор перемещается вдоль трубопровода.

Недостатком этого способа (прототипа) да и других механических способов, основанных на использовании иглофрез, щеток, резцов и т.п. является низкое качество и эффективность очистки. Это связано с тем, что полимерные покрытия при обычных эксплуатационных температурах, равных климатическим температурам, (усредненный интервал от 245 до 300 К) имеет наибольшую адгезию (сцепляемость с трубопроводом). Вследствие этого при воздействии на покрытие инструмента, оно с большим трудом, лишь частично удаляется с трубопровода, с тех участков, где адгезионные свойства ослаблены. На остальных же участках поверхности трубопровода, изоляционное покрытие остается из-за проскальзывания инструмента. Увеличение усилия прижатия резцов эффекта не дает, т.к. происходит подрезание тела трубопровода, что является недопустимым по условиям эксплуатации трубопровода (снижается его надежность и возникает опасность его разрушения из-за ослабления),

Известно решение, предусматривающее тепловое воздействие на изделие с целью удаления покрытия. Очистка полимерного покрытия по этому способу осуществляется путем его нагрева со стороны металла в вакууме до образования кокса, Основной недостаток этого способа, что он может быть использован только в стационарных условиях, т.к. требует создания вакуума. Обеспечить вакуум в камерах на действующем газонефтепроводе при движении установки вдоль трубопровода, а это требование технологического процесса, имеющего продольные, поперечные, винтовые сварочные швы, загрязнения, обрывки пленки и т.п. практически невозможно. Наряду с этим, способ нагрева покрытия со стороны металла до температур коксования в принципе не применим для полимерных изоляционных пленок, используемых в газонефтепроводах, т.к. при этих температурах происходит прйгорание пленок к поверхности трубопровода и их адгезия не уменьшается, а наоборот возрастаех (см.фи г.2 правая ветвь графика), что затрудняет процесс очистки. Кроме того обеспечить нагрев покрытия со стороны металла (трубопровода), как требуется по данному способу, на действующем газонефтепроводе осуществить нельзя, так как доступ к внутренней поверхности закрыт. Все эти обстоятельства свидетельствуют о нереальности осуществления этого способа применительно к газонефтепроводам.

Цель изобретения - повышение качества очистки и уменьшение трудозатрат.

Эта цель достигается тем, что согласно способу очистки, поверхности изделия преимущественно газонефтепроводов от полимерного покрытия, заключающегося в резке покрытия перемещением контактиру- емого с изделием нагретого инструмента с последующим удалением снимаемого по0 крытия. При этом температура инструмента в зоне .контакта с трубопроводом должна быть равной температуре минимальной ад- гезии полимерного покрытия, которая составляет 340-390 К. Нагрев инструмента

5 может быть осуществлен любым из известных способов, например, посредством электронагрева. Сущность предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером выполнения:

0 На фиг.1 показана вхема для осуществления предлагаемого способа очистки поверхности изделия (трубопровода) от полимерного покрытия; на фиг.2 представлен график усилия (Р) отрыва полосы покрытия, снимаемого

5 как функции температуры Т.

Устройство (машину) 1, несущую роторы 2 и 3, имеющую ходовой механизм ее перемещения, устанавливают на трубопровод 4. При перемещении устройства 1 вдоль тру0 бопровода посредством ножей 5 и б полимерное покрытие прорезается, образуя сетку из полос, например, в виде параллелограммов. При прохождении трубопровода через ротор 3, несущий нагретый

5 инструмент 8, производится удаление покрытия с трубопровода. Для эффективного и качественного удаления полимерного покрытия необходимо, чтобы температура нагрева в зоне контакта инструмента с

0 изделием была равной или большей температуры плавления клеящего слоя (связующего).При такой температуре адгезия полимерного покрытия достигает минимума. Это хорошо усматривается из графика

5 фиг,2, полученного в процессе лабораторных испытаний предлагаемого способа применительно к полимерным покрытиям типа Нитто и Кендалл.

Как следует из графика (фиг.2) мини0 мальная адгезия полимерного покрытия для пленки Кендалл имеет место в интервале температур 340-390 К. Необходимо Отметить, что снижение адгезии покрытия с повышением температуры (см.левую ветвь

5 графика) связано с тем, что при нагреве кле: йщего слоя из него выделяются пары растворителя, а так же расширяются микропузырьки .защемленного воздуха. Одновременно с этим изменяется структура клеящего слоя, его физико-химические свойства: что обуславливает переход его е вязкотекучее состояние (плавление). В этот момент адгезия становится минимальной, тем самым создаются благоприятные условия, при которых полоски полимерного покрытия легко сдвигаются, отслаиваются и удаляются с поверхности изделия посредством движущегося инструмента. Для еще большей эффективности очистки в рабочие органы могут быть введены щетки. При переходе через интервал

0

температур минимальной адгезии (340-390 К), адгезия заметно возрастает (см.правую ветвь графика 2), что связано с отвердеванием (коксованием) клеящего слоя. Поэтому для обеспечения эффективной и качественной очистки полимерного покрытия рабочие температуры в зоне контакта инструмента с изделием должны находиться в интервале 340-390 К, что соответствует минимальной адгезии для пленок типа Кендалл и Нитто.

Использование: в любой отрасли промышленности, где требуется производить очистку поверхностей труб, тел вращения, а также других изделий от пленочных изоляционных покрытий, скрепленных с поверхностью изделий с помощью клеящих мастик. Сущность: полимерная пленка разрезается на отдельные элементы, которые удаляются с трубопровода с помощью нагретого инструмента. Температура нагрева поддерживается в интервале 340-390 К, соответствующем наименьшей адгезии пленки с металлом трубы. В результате удаление пленки происходит без повреждения материала трубы в отличие рт чисто механических способов с использованием фрез, резцовМ з.п.ф-лы, 2 ил.

формула изобретения

фи 2. i

тем. что, с целью повышения качества очистки и уменьшения трудозатрат, удаление снимаемого покрытия осуществляют инструментом, нагретым до температуры минимальной адгезии полимерного покрытия.

298 SOS 313 32в ЗЗв 3S6 36Q 37в 588 SS8 40в j/& 423 438

фиг. 2