Способ очистки внутренней поверхности трубопровода Советский патент 1993 года по МПК B08B9/04 

Изобретение относится к гидравлике, а именно к гидравлической очистке магистральных и разводящих сетей напорных трубопроводов от наростов и отложений, продуктов коррозии.

Цель изобретения - повышения качества очистки.

На чертеже представлено устройство, с помощью которого реализуется предлагаемый способ.

Очистной элемент 1 установлен в трубопроводе 2, который имеет магистральные задвижки 3 и шламовыпуски 4 с задвижкой 5. В месте установки очистного элемента 1 расположен байпас 6 с задвижкой 7. Рабочий агент (вода) подается системой 8.

Очистку проводят следующим образом.

В трубопровод 2, заполненный воздухом, устанавливают очистное устройство 1. при.этом задвижки 3 и 5-закрыты, а задвижка 7 открыта. После этого в трубопровод 2 системой 8 подают воду, которая заполняет пространство перед очистным устройством 1 через байпас 6. Вода начинает сжимать воздух, находящийся в трубопроводе 2. Воздух вытесняется в верхние точки трубопровода и частично растворяется в воде. После этого задвижку 7 закрывают, а задвижку 5 - открывают, Вследствие перепада давлений трубоочистное устройство начинает перемещаться по трубопроводу. Вода проходит через очистное устройство 1 в виде струй около етенки трубопровода 2. Струи воды очищают стенку трубопровода от отложений. Вода транспортирует измельченные

00

о

N

со

отложения к шламовыпуску 5, через который они выбрасываются из трубопровода 2.

Так как в трубопроводе воздух занимает отдельные объемы, которые движутся с водой к шламовыпуску, то когда очередной объем воздуха подходит к шламовыпуску, .происходит быстрое падение давления в трубопроводе 2 перед очистным устройст-. вом 1. Возникает гидравлический удар, и струи воды импульсно ускоряются. После того как очередной объем воздуха выйдет из трубопровода 2, давление в нем восстанавливается, затем снова падает. Когда очеред- ная порция воздуха снова выходит из шламовыпуска 4, цикл повторяется. Такое пульсирование давлений создает гидроудар по всей длине трубопровода, поэтому перед очистным устройством происходит частичная очистка трубы от отложений и их измельчение.

Эффективность способа объясняется тем, что при опорожнении трубопровода коррозионные отложения, имеющие внутри пористую структуру и наружный плотный слой, освобождаются от воды, а освободившийся объем заполняется воздухом. Поскольку наружный плотный слой имеет сравнительно маленькую фильтрационную способность, то этот процесс замещения воды/воздухом довольно продолжителен (несколько часов). При последующем заполнении трубопровода водой воздух, заполнивший поры отложений, сжимается, а освободившийся от сжатия объем пор заполняется водой. Процесс этот происходит также-постепенно, практически в зависимости от длины очищаемого участка, который, как правило, бывает не менее 15-20 км, время заполнения составляет от 1 до5ч. Запрл- нение трубопровода производят при открытой концевой задвижке 3, при этом из внутренней полости трубы воздух вытесняется водой. Для того, чтобы обеспечить пульсацию давлений по длине трубы, вместе с врдбй в трубу закачивают порции духа. Практика показала, что воздух распределяется в верхней части трубы порциями, даже если воздух и воду подавать одновременно; но для этого соотношение воды и воздуха должно быть примерно 7:3 при давлении 0,3 МПа.

Связь между сжатием воздуха в отношениях, жидкостью и пульсациями давле ния такова: при сжатии воздуха в теле наростов освободившийся объем заполняется водой, при импульсе понижения давления в трубе (обратная волна гидроудара) сжатый воздух в теле нароста вытесняет

мгновенно воду, при этом отложения взрываются изнутри,

На чертеже показана схема реализации способа в плане, причем шламовыпуск 4

выводят на поверхность земли.

Воздух, скопившийся в верхней части трубы, движется вместе с водой под действием касательных напряжений, развиваемых потоком воды относительно воздуха,

При этом образуются отдельные линзы (подушки) сжатого воздуха; которые при выходе из шламовыпуска создают обратную волну понижения давлений.

Предложенный способ получения стохастических пульсаций давления наиболее прост, не требует введения в полость трубы каких-либо дополнительных механизмов и сопровождается рядом дополнительных эффектов очистки, например, кавитация, образивное воздействие парогазовых пузырьков и т.д. -,.. ..-.. . ,

Использование изобретения позволяет увеличить скорость очистки водопроводов на 35%. При этом сокращается расход воды

на 60%. Кроме того, повышается качество очистки, так как в порах отложений практических нет шламообразных продуктов.

30

Формула изобр е т е н и я

1. Способ Очистки внутренней поверхности трубопровода, заключающийся в установке в начале трубопровода очистного устройства с последующим .его перемеще5 нием вдоль трубопровода за счет создания перепада давления рабочего агента за очистным устройством на величину 0,2-1,25 МПа, от л, и-ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения жачёства очистки, перед созда0 нием перепада давления рабочего агента за

очистным устройством на величину 0,2 1,25 МПа, трубопровод заполняют газом,

Преимущественно воздухом,-затем в тру бопровод подают жидкий рабочий агент

5 порциями под давлением 0,1 - 0,3 МПа в

течение 1 -5ч перед очистным устройством, при этом в течение указанного времени до и после очистного устройства в области последнего поддерживают зоны равного дзв0 ления и одновременно с этим из концевого участка трубопровода отводят отработанный рабочий агент.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что участок очищаемого трубопровода 5 с магистральными задвижками-и установленным в нем очистным устройством со средством его перемещения ограничивают установкой на его концах магистральных задвижек, а для сообщения зон трубопровода до и после очистного устройства трубопровод снабжают байпасом с задвижкой для стке трубопровода устанавливают шламо- его перекрытия, при этом на хвостовом уча- выпуск с задвижкой.

Использование: гидротехника. Сущность изобретения: способ предусматривает ограничение участка трубопровода задвижками, установку в трубопровод очистного подвижного элемента, подключение после него системы подачи рабочего агента (воды), заполнение трубопровода газом, а затем рабочим агентом при условии поддержания до и после очистного элемента зон равного давления, достигаемого в устройстве путем установки байпаса с открытой задвижкой. В конце трубопровода установлен шламовыпуск с задвижкой, через который можно убедиться в завершении процесса заполнения трубопровода рабочим агентом с перемежающимися порциями газа. После этого, закрывая задвижку байпаса, создают на подвижном элементе перепад давлений 0,1-0,3 МПа. Подвижный очистной элемент проходит под действием этого перепада по трубопроводу, одновременно из шламовы- пуска выходит отработанный рабочий агент, перемежаясь с порциями воздуха. Поскольку воздух выходит из шламовыпуска значительно быстрее, чем рабочий агент, то в трубопроводе создаются гидравлические удары, обуславливающие пульсацию жидкой фазы, которая значительно повышает процесс очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с