Спосіб очищення внутрішньої поверхні трубопроводу та пристрій для його здійснення

1 Спосіб очищення внутрішньої поверхні трубопроводу, що включає протягування лебідками робочого органа, спорядженого очисними елементами, який зрізає відкладення при прямому ході, і переміщення їх вивантажувачем до місця вивантаження при зворотному ході, який відрізняється тим, що почергово протягують в протилежних напрямках робочий орган з підпружиненими очисними елементами, взаємодія яких з відкладеннями забезпечує їх переміщення і зрізання по гвинтових 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що очищення здійснюють захватками, величину (довжину) яких визначають за допустимим опором від переміщення зрізаних відкладень до місця вивантаження 3 Пристрій для очищення внутрішньої поверхні трубопроводу, який містить робочий орган, що складається з вала, спорядженого двома шарнірними муфтами у середній його частині, двох жорс тко встановлених на валу обичайок, з розташованими на їх циліндричних поверхнях очисними елементами, двох вушок, шарнірно з'єднаних з кінцями вала для кріплення канатів, засіб переміщення робочого органа, що складається з двох лебідок, розташованих на поверхні, одна з яких призначена для переміщення робочого органа при зрізанні відкладень зі стінок трубопроводу, інша для переміщення робочого органа на вивантаження відкладень, який відрізняється тим, що робочий орган містить складний секторний вивантажувач, встановлений на маточині, розташованій між двома обичайками і між двома шарнірними муфтами, що вільно обертається на валу 4 Пристрій за п 3, який відрізняється тим, що сектори вивантажувача шарнірно зв'язані із маточиною, з можливістю їх вільного повертання вздовж поздовжньої осі, КІЛЬКІСТЬ секторів обумовлена можливістю переміщення зрізаних відкладень по трубопроводу на вивантаження без втрат 5 Пристрій за п 3, який відрізняється тим, що очисні елементи, розташовані під кутом 45° відносно поздовжньої осі вала 6 Пристрій за п 3, який відрізняється тим, що лебідка змонтована на котках і з'єднана динамометром, протилежна з'єднувальна ланка якого зв'язана з нерухомою рамою 7 Пристрій за п 4, який відрізняється тим, що сектори оснащені обмежуючими упорами Винахід призначений для експлуатації магістральних трубопроводів, зокрема, для очищення трубопроводів, незаповнених водою від відкладень Відомий спосіб очищення внутрішньої поверхні трубопроводів (Росія, а с № 2048933, m В 08 В9/04, опубл 95р), прийнятий нами за прототип, що полягає у механічному відокремленні відкладень від поверхні трубопроводу шляхом зрізання їх очисним елементом робочого органу, який пересувається за допомогою канатної тяги лебідками, і їх видалення з зони очищення вивантажувачем Недоліками способу є необхідність налагодження очисного елементу для пошарового зрізання відкладень у трубопроводі, а також складність керування вивантажувачем при вивантаженні відкладень подача вивантажувача до робочого органу, що полягає у подачі його до ріжучого елементу, зчеплення вивантажувача з робочим органом на час його заповнення відкладеннями, від'єднання контейнера-вивантажувача від робочого органу, переміщення вивантажувача для вивантаження відкладень і наступна подача його до робочого органу Спосіб у значній мірі придатний для коротких циліндричних і недеформованих труб, а не для очищення закритих трубопроводів, ЛІНІЯХ 00 ю (О 49658 ження без втрат, сектори оснащені обмежуючими які в результаті тривалої експлуатації мають деупорами, очисні елементи підпружинені і розташоформації як у поздовжньому, так і в поперечному вані під кутом а =45° відносно поздовжньої осі ванапрямках ла, лебідка змонтована на котках і з'єднана з диВідомий пристрій для очищення внутрішньої намометром, протилежна з'єднувальна ланка поверхні трубопроводу (СРСР а с № 1645050 , кл якого зв'язана з нерухомою рамою В 08 В 9/04, опубл 1991 р), прийнятий нами за прототип, який складається з корпусу, засобу для ВІДМІННИМИ ознаками пристрою є наявність сепередачі руху з ведучого валу на очисні елементи кторного вивантажувача, змонтованого на валу з можливістю їх радіального переміщення і засобу вільно сидячій ступиці, яка забезпечує видалення для переміщення пристрою вздовж трубопроводу відкладень зі стінок трубопроводу по гвинтовим Кожен очисний елемент має самостійний привод ЛІНІЯМ Весь механізм змонтований на настилі, який спиНаявність шарнірних муфт забезпечує прохорається на ходові колеса, що приводяться гідродження робочого органу в деформованих місцях мотором Крім того, передбачені колеса, які підтрубопроводу тримують пристрій у необхідному положенні, також Оснащення секторів обмежуючими упорами управляються пдроприводом забезпечує утримання їх у верхній частині трубопроводу у положенні, яке виключає їх опускання Недоліком пристрою є складність конструкції з нижче рівня вала робочого органу, у нижній частизастосуванням різних джерел привода (механічноні - у вільному положенні при прямому ході робого, гідравлічного і електричного), що є нерентабечого органу для зрізання відкладень, а при зворотльним для умов експлуатації трубопроводів Крім ному ході на вивантаження - у вертикальному того, пристрій виконує тільки операцію із зрізання положенні, яке визначається дією сили ваги самовідкладень зі стінки трубопроводу і не виконує виго сектору і силами опору від переміщення зрізадалення із трубопроводу зрізаних відкладень, що них відкладень на вивантаження потребує додаткових проходжень іншими пристроями, які забезпечують видалення зрізаних відклаОчисні елементи підпружинені і розташовані день з трубопроводу під кутом а =45° відносно поздовжньої осі вала Це забезпечує можливість переміщення їх в радіальЗапропонованими винаходами вирішується ному напрямі на глибину деформації поверхні трузадача підвищення якості очищення трубопроводу, бопроводу За рахунок гострого кута різання (45°) зниження енергоємності, спрощення управління відкладення зрізаються з меншою енергоємністю технологічним процесом Для вирішення поставленої задачі запропоноЛебідка змонтована на котках з можливістю вано спосіб очищення внутрішньої поверхні трубопереміщення по нерухомій рамі і з'єднана з динапроводу шляхом протягування канатом робочого мометром Це дозволяє визначити величину приоргану з очисними елементами, який зрізає відпустимого опору переміщенню робочого органу кладення при прямому ході і переміщення їх виваЗапропоновані винаходи пояснюються фігурантажувачем при зворотному ході ми 1-4 Особливістю способу є те, що одночасно здійНа фіг 1 зображено робочий орган снюють очищення трубопроводу і вивантаження На фіг 2 - взаємодія сил опору відкладень рівідкладень одним робочим органом з підпружинезанню ними очисними елементами шляхом почергового На фіг 3 - вигляд дугового краю сектору протягування його в протилежних напрямках Крім На фіг 4 - технологічна схема очищення трутого особливістю способу є те, що очищення трубопроводу бопроводу здійснюють захватками, величину (доРобочий орган містить дві обичайки 1, оснавжину), яких визначають по динамометру щені ступицями, жорстко закріпленими шпонками 2 на валу З У середній частині вал 3 має шарнірні ВІДМІННИМИ ознаками способу очищення внутмуфти 4 КІНЦІ валу шарнірне з'єднані з сергами 5, рішньої поверхні трубопроводу є те, що одночасно призначеними для кріплення канатів 6 і 7 На кожвідбувається повторне очищення трубопроводу і ній обичайці 1 передбачені отвори, наприклад, видалення відкладень за рахунок почергового квадратні, в яких вільно рухаються у радіальному протягування робочого органу в протилежних нанапрямку стержні 8, з'єднані з очисними елеменпрямках тами 9 Очисні елементи 9 розташовані під кутом Поставлена задача вирішується тим, що приа=45° до поздовжньої осі валу 4 (фіг 2) ВІЛЬНІ КІНЦІ стрій для очищення внутрішньої поверхні трубостержнів підпружинені пластинчастими пружинами проводу складається з корпусу, засобу передачі 10 Протилежні КІНЦІ пружини жорстко прикріплені руху з ведучого валу на очисні елементи з можлина обичайці 1 На валу 3 між шарнірними муфтами вістю їх радіального переміщення і засобу для 4 розташований вільно сидячий складаний виванпереміщення пристрою вздовж трубопроводу тажувач 11, що містить шарнірно з'єднані сектори Особливістю пристрою є те, що робочий орган 12, які оснащені упорами 13 і 14 У нижній частині містить складний секторний вивантажувач, встатрубопроводу сектори, що утримуються обмежуюновлений на ступ и ці, розташований між двома чими упорами 14 і власними силами ваги, розтаобичайками і між двома шарнірними муфтами, що шовуються у діаметральній площині У верхній вільно обертаються на валу Крім того особливосчастині трубопроводу під дією сил ваги сектори тями пристрою є те, що сектори вивантажувача складаються до прилягання упорів 14 до ступиці шарнірно зв'язані із ступицею з можливістю їх віДо дугового краю кожного сектора 12 (фіг 3) крільного повертання вздовж поздовжньої осі, КІЛЬпиться пружна смуга 15, виконана, наприклад, з КІСТЬ яких обумовлена можливістю переміщення транспортерної стрічки Пристрій канатами 6 і 7 зрізаних відкладень по трубопроводу на виванта 49658 з'єднується з барабанами лебідок 16 і 17 (фіг 4), розташованими на поверхні, ВІДПОВІДНО призначеними для прямого і зворотного ходів очищення робочого органу Лебідка 17 для зворотного ходу змонтована на котках 18, що вільно перекочуються у напрямних рами 19, закріпленої біля оглядового колодязя 20 трубопровода 21 Рама лебідки 17 з'єднана з рамою 19 динамометром 22 Робота пристрою полягає у наступному Кінець канату 6 від лебідки 16, пропущений через трубопровід 21, кріплять до серги 5 (фиг 1), після чого робочий орган вводять у трубопровід 21 (фіг 4) і до другої серги 5 кріплять канат від лебідки 17 При протягуванні робочого органу лебідкою 16 у напрямку А прямого ходу для зрізання відкладень очисні елементи 9 під дією пружин 10, притиснені до стінки трубопроводу, зрізають відкладення, які падають у нижню частину трубопроводу За рахунок розташування очисних елементів 9 під кутом а=45° у напрямку поступального руху робочого органу и сил опору різанню відкладень (фіг 2) обичайка з валом повертається відносно поздовжньої осі вала, в результаті чого очисні елементи рухаються по гвинтовим ЛІНІЯМ, очищаючи при цьому поверхню трубопровода При вході у трубопровід другої обичайки и очисні елементи також рухаються по гвинтовим ЛІНІЯМ Так як обидві обичайки жорстко закріплені на валу 3 шпонками 2, то вони обертаються синхронно, а їх взаємне розташування на відстані одна від одної забезпечує СТІЙКІСТЬ пристрою під час руху При проходженні робочого органу деформованої ділянки трубопроводу, наприклад, по формі еліпса, очисні елементи 9 під дією пружин 10 залишаються притисненими до деформованої поверхні трубопровода, а наявність шарнірних муфт 4 дозволяє проходити робочому органу і вигнуті місця трубопроводу Зрізані відкладення накопичуються у нижній частині трубопровода При протягуванні робочого органу в напрямку А (фиг 1) сектори, розташовані в нижній частині трубопроводу, від зустрічі з відкладеннями повертаються у шарнірах і не заважають переміщенню пристрою Сектори, що знаходяться у верхній частині трубопровода, під дією сил тяжіння складаються до прилягання їх упорів 13 до поверхні ступиці вивантажувача 11 Пройшовши робочим органом попередньо прийняту відстань (захватку), міняють лебідками напрям руху робочого органу за стрілкою Б При цьому очисні елементи 9 під дією сил опору відкладень різанню (фіг 2, див штрих-пунктирне зображення) повертають обичайки з валом у протилежний напрямок, а сектори 12 вивантажувача 11, які розташовані у нижній частині трубопровода, від зустрічі з накопиченою масою зрізаних відкладень повертаються у шарнірах до контакту упора 14 із ступицею вивантажувача 11 і встановлюються у положенні, близькому до вертикального, для переміщення зрізаних відкладень по трубопроводу на вивантаження Пружна стрічка 15 сектора контактує з поверхнею трубопроводу і зачищає и У міру переміщення робочого органу об'єм зрізаної маси збільшується і заважає обертанню вивантажувача 11, при цьому нижні сектори гальмуються масою відкладень, а ступиця вивантажувача починає просковзувати відносно вала 3 Подальше переміщення робочого органу лебідкою супроводжується накопиченням відкладень перед секторами і робочим органом у цілому, що збільшує опір на протягування його по трубопроводу Максимальне значення сил опору виявляється на виході робочого органу з трубопроводу при переміщенні усіх зрізаних відкладень Збільшення сил опору від переміщення робочого органу контролюють за показами динамометра 22 (фіг 4) Орієнтуючись на покази динамометра у КІНЦІ ходу вивантаження, визначають можливу довжину захватки, для наступного ходу Після чого робочий орган лебідкою 16 у напрямку А протягують на захватку довжиною, рівною сумі прийнята довжина попереднього ходу і величина захватки, що відповідає максимальному значенню по динамометру Орієнтуючись на покази динамометра, визначають необхідну КІЛЬКІСТЬ проходжень для повного очищення трубопроводу Таким чином, заявлені технічні рішення забезпечують підвищення якості очищення трубопроводу, зниження енергоємності, спрощення управління технологічним процесом 49658 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71