Пристрій для руйнування відкладень у трубах

Полезная модель относится к устройствам для очистки внутренних поверхностей труб и нефтяных скважин от твердых отложений. Она может быть использована в химической, горнообогатительной, нефтедобывающей отраслях промышленности. Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб, содержащее корпус со средствами крепления на трубе и очистной орган, предназначенный для его размещения и перемещения в трубе [Авт/св. СССР № 1664425, кл. В 08 В 9/02, опублик. 23.07.01. Бюл. № 27]. Очистной орган в указанном устройстве выполнен в виде гибкого вала с буром и щетками, снабженного приводом продольной подачи и вращения. Недостатки описанного устройства: а) необходимость воздействия на внутреннюю поверхность трубы механизмов очистного органа, что в ряде случаев приводит к появлению концентраторов напряжений на поверхности трубы, из которых впоследствии развиваются трещины; б) невозможность очистки труб длиной в несколько тысяч метров, например, нефтяных скважин, из-за ограниченных размеров скважины и обусловленной этим малой жесткости очистного органа. Малая жесткость очистного органа приводит к остановке процесса уже через 300-400 м проходки, поскольку бур уже не имеет возможности перемещаться. Наиболее близким к предлагаемому устройству по те хнической сущности и достигаемому результату является устройство для разрушения отложений в трубах, содержащее механизм для размещения устройства на очищаемой трубе и ударный узел, включающий последовательно установленные в корпусе, ударник источника ударных нагрузок в виде стержня, волновод и излучатель [Авт.св. СССР № 1378949, кл, В 08 В 9/02, 7/02, опублик. 07.03.88. Бюл. № 9]. Недостаток описанного устройства -большие механические напряжения, возникающие в тр убе при ударах по ударнику, которые создают в ней концентраторы напряжений, что приводит к появлению в трубе усталостных тре щин и к ее разрушению. В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создания такого устройства для разрушения отложений в трубах, работа которого не создавала бы концентраторов напряжений в трубе путем передачи по трубе, преимущественно, волновой составляющей ударной нагрузки. Предлагаемая полезная модель, как и известное устройство для разрушения отложений в трубах, содержащее механизм для размещения устройства на очищаемой трубе и ударный узел, включающий последовательно установленные в корпусе, ударник источника ударных нагрузок в виде стержня, волновод и излучатель, а, согласно предложению, ударный узел дополнен компенсатором отдачи ударника, выполненным в виде пластины, закрепленной в корпусе с возможностью ее упругого деформирования в направлении перпендикулярном оси ударника, в пластине имеется сквозное отверстие для прохождения ударника, а на боковой поверхности ударника - кольцевой выступ, предназначенный для взаимодействия с пластиной в зоне сквозного отверстия при отдаче ударника. Устройство предназначено преимущественно для очистки насосно-компрессорных труб нефтяных скважин, заполненных жидкостью, от твердых отложений и закрепляется на их торцевых зонах. Идея решения - создание механического фильтра, который ограничивал бы уровень механических воздействия на трубу, но пропускал бы волновую составляющую этих ударных воздействий. В процессе работы устройства происходит генерация волновой нагрузки. При этом инерционная часть нагрузки передается через корпус устройства и компенсатор инерции на трубу. Наличие компенсатора инерции ударника, позволяет гасить реакцию отдачи ударника и, тем самым, уменьшить величину механических воздействий на трубу. В то же время волновая составляющая ударной нагрузки через волновод передается излучателю и распространяется по трубе. Возникающие при этом в трубе высокочастотные колебания, воздействуют на твердые отложения путем разрушения межмолекулярных связей между металлической поверхностью и налипшим веществом и очищают таким образом обрабатываемую тр убу. На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство. Устройство для разрушения отложений в трубах содержит механизм 1 для размещения устройства на очищаемой трубе 2, выполненный в виде цилиндра,-одеваемого на торцевую зону очищаемой трубы 2 и закрепляемого на ней при помощи хомутов (на чертеже не показаны). Ударный узел устройства включает последовательно соединенные ударник 3 источника ударных нагрузок -отбойного молотка, агрегатированного с компрессором, (на чертеже не показан), волновод 4 и излучатель 5. Ударный узел размещен в корпусе 6. В корпусе установлен компенсатор инерции ударника, выполненный в виде пластины 7. Пластина 7 закреплена в корпусе 6 с возможностью ее упругого деформирования в направлении, перпендикулярном оси ударника 3. На боковой поверхности ударника 3 имеется кольцевой выступ 8, а в пластине 7 сквозное отверстие 9 для прохождения ударника 3. Кольцевой выступ 8 предназначен для взаимодействия с ним пластины 7 в зоне отверстия 9 при прямом ходе ударника 3 - при ударах по нему. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При помощи механизма 1 устройство размещают и фиксируют на торце очищаемой насоснокомпрессорной трубы 2 нефтяной скважины. Источник ударных нагрузок -отбойный молоток - сопрягают с ударником 3. Ударник 3 при работе отбойного молотка перемещается в осевом направлении. В процессе движения ударник 3 взаимодействует с компенсатором инерции - пластиной 7, что ограничивает непосредственное ударное воздействие ударника 3 на трубу 2, но волновая составляющая через волновод 4 и излучатель 5 поступает в трубу 2, возбуждая в жидкости, которой наполнена труба, ударные волны, отторгающие твердые отложения от стенок трубы 2. "Устройство может быть снабжено средствами импульсной подачи в трубу перегретого пара, которое еще более интенсифицирует процесс.