Способ очистки полости трубопроводов и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. В изобретении обеспечивается расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции и повышение надежности за счет отбора воздуха непосредственно за компрессором авиационного газотурбинного двигателя, устранение взрывоопасной ситуации путем использования паровоздушной смеси. Способ очистки трубопроводов заключается в механическом воздействии на очищаемую поверхность. Сначала в полость трубопровода вводят очистные устройства, затем подают паровоздушную смесь с температурой 60-80°С, полученную путем впрыска воды в сжатый воздух с температурой 300-360°С и давлением 1,0-1,2 МПа, посредством которой и приводят в движение очистные устройства. Установка содержит авиационный газотурбинный двигатель, присоединенные к выходу из компрессора двигателя патрубки отбора воздуха, которые связаны с коллектором сбора воздуха. При этом к коллектору сбора воздуха через первую запорно-регулирующую арматуру подключено устройство для впрыска воды в воздух с рукавом. Выход устройства для впрыска воды в воздух связан через гибкий металлорукав с обратным клапаном, перед которым установлен измеритель температуры паровоздушной смеси. За обратным клапаном 8 через боковой отвод 10 присоединена вторая запорно-регулирующая арматура 11 с патрубком сброса паровоздушной смеси 12, также за обратным клапаном 8 установлена третья запорно-регулирующая арматура 13, выход которой соединен с трубопроводом 14, измеритель давления паровоздушной смеси 15 установлен на трубопроводе 14, в полости которого расположены очистные устройства 16. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.

Известен способ очистки полости трубопроводов, заключающийся в механическом воздействии на очищаемую поверхность с последующей промывкой трубопровода моющим раствором [А.с. СССР N 248427, кл. C 23 G 5/00, 1968].

Однако известный способ не обеспечивает качественной очистки из-за недостаточного выноса загрязнений.

Известен также способ конвертирования двух авиационных газотурбинных двигателей в компрессорную установку, заключающийся в демонтаже у одного из них камеры сгорания, установке вместо нее разделительной перегородки и подключении выхода из компрессора к потребителю, подсоединении выхода второго двигателя к входу турбины первого двигателя, при этом демонтируют часть ступеней компрессора первого двигателя и подключают его вход к выходу вентиляторного контура [А.с. СССР N 1726812, МКИ⁵ F 02 C 6/08, 1992].

Недостатком описанного способа является трудоемкость его осуществления, обусловленная сложностью конвертирования, громоздкостью конструкции.

Известна также установка, реализующая способ [А.с. N 265513, G 01 M 15/00, 1956, опубл. 1970] конвертирования двух авиационных газотурбинных двигателей в компрессорную установку, заключающийся в демонтаже у одного из них камеры сгорания, установлении вместо нее разделительной перегородки и подключении выхода из компрессора к потребителю, подсоединении выхода второго двигателя к входу турбины первого двигателя.

Недостатком аналога - устройства является сложность конвертирования, большие трудозатраты и повышение стоимости установки при конвертировании двух газотурбинных двигателей в компрессорную установку. Кроме того, устройство впрыска воды расположено после турбины, т.е. воду используют для регулирования температуры газов после турбины. В заявляемом же изобретении устройство впрыска воды находится после коллектора сбора воздуха из компрессора, т.е. воду используют для регулирования температуры воздуха после компрессора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ очистки полости трубопроводов, заключающийся в механическом воздействии на очищаемую поверхность с последующей промывкой трубопровода моющим раствором [А.с. СССР N 248427, кл. C 23 G 5/00, 1968].

Недостатком прототипа способа является повышенная взрывоопасность в связи с использованием воздуха или газа для пропуска очистных устройств.

Опасность образования взрывоопасной смеси возникает при контакте во внутренней полости трубопровода сухого горячего сжатого воздуха с легколетучими нефтепродуктами.

Использование газа образует взрывоопасную смесь при выходе газа в атмосферу в процессе очистки трубопровода.

Использование впрыска воды в поток сжатого воздуха обеспечивает его эффективное охлаждение, образуемая паровоздушная смесь препятствует активному испарению легколетучих нефтепродуктов в процессе очистки трубопровода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой установке является решение, в котором описано реализующая способ очистки полости установка, содержащая авиационный газотурбинный двигатель и устройство для впрыска воды в воздух (пат. РФ N 2022675, кл. B 08 B 5/00, 1994 г., 5 с.).

Недостатком ближайшего аналога является ограниченные функциональные возможности обусловленные тем, что использование данного изобретения осуществимо только для демонтированных трубопроводов малой длины и диаметра, укладываемых в блок на специально оборудованной стационарной площадке.

Заявляемое изобретение предназначено как для демонтируемых, так и недемонтируемых, а зачастую для действующих участков магистральных трубопроводов большого диаметра (более 500 мм) и длины (более 50 км) с любой точки привязки к трубопроводу без специально оборудованных площадок.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции и повышение надежности за счет отбора воздуха непосредственно за компрессором авиационного газотурбинного двигателя, устранение взрывоопасной ситуации путем использования паровоздушной смеси.

Поставленная задача достигается тем, что в способе очистки трубопроводов, заключающемся в механическом воздействии на очищаемую поверхность, в отличие от прототипа, сначала в полость трубопровода вводят очистные устройства, затем подают паровоздушную смесь с температурой 60-80^oC, полученную путем впрыска воды в сжатый воздух с температурой 300-360^oC и давлением 1,0-1,2 МПа, которой и приводят в движение очистные устройства.

Поставленная задача достигается также тем, что установка, содержащая авиационный газотурбинный двигатель, в отличие от прототипа, она имеет введенные за компрессором авиационного газотурбинного двигателя патрубки отбора воздуха, связанные с коллектором сбора воздуха, к которому через первую запорно-регулирующую арматуру подключено устройство для впрыска воды в воздух с рукавом, а выход устройства для впрыска воды в воздух связан через гибкий металлорукав с обратным клапаном, перед которым установлен измеритель температуры паровоздушной смеси, при этом за обратным клапаном через боковой отвод присоединена вторая запорно-регулирующая арматура с патрубком сброса паровоздушной смеси, причем за обратным клапаном также установлена третья запорно-регулирующая арматура, выход которой соединен с трубопроводом, измеритель давления паровоздушной смеси установлен на трубопроводе, в полости которого расположены очистные устройства.

Пример конкретной реализации способа.

В полость участка нефтепровода, подлежащего очистке, вводят очистные устройства, например, типа ДЗК. Затем запускают авиационный газотурбинный двигатель.

После выхода двигателя на рабочий режим, подают сжатый воздух с температурой 300-360^oC и давлением 1,0-1,2 МПа. Подав воду в устройство впрыска воды, регулируют температуру паровоздушной смеси на уровне 60-80^oC. Паровоздушную смесь на установившейся температуре 60-80^oC подают в полость трубопровода, и под действием давления паровоздушной смеси происходит движение очистных устройств.

Существо установки поясняется чертежом.

На чертеже изображена схема установки для очистки трубопроводов.

Установка содержит авиационный газотурбинный двигатель 1, присоединенные к выходу из компрессора двигателя 1 патрубки отбора вторичного воздуха из камеры сгорания 2, которые связаны с коллектором отбора воздуха 3. К коллектору отбора воздуха 3 через первую запорно-регулирующую арматуру 4 подключено устройство для впрыска воды в воздух 5 с рукавом 6. Выход устройства для впрыска воды в воздух 5 связан через гибкий металлорукав 7 с обратным клапаном 8, перед которым установлен измеритель температуры паровоздушной смеси 9. За обратным клапаном 8 через боковой отвод присоединена вторая запорно-регулирующая арматура 10 с патрубком сброса паровоздушной смеси 11. Также за обратным клапаном 8 установлена третья запорно-регулирующая арматура 12, выход которой соединен с трубопроводом 13. Измеритель давления паровоздушной смеси 14 установлен на трубопроводе 13, в полости которого расположены очистные устройства 15.

Установка работает следующим образом.

Перед запуском двигателя первая запорно-регулирующая арматура 4 и третья запорно-регулирующая арматура 12 закрыты, а вторая запорно-регулирующая арматура 10 - открыта. После запуска двигателя горячий воздух, сжатый в компрессоре авиационного газотурбинного двигателя 1, поступает по патрубкам отбора вторичного воздуха из камеры сгорания 2 в коллектор сбора воздуха 3, из которого через первую запорно-регулирующую арматуру 4 подается в устройство для впрыска воды в воздух 5. Количество воздуха регулируют первой запорно-регулирующей арматурой. В устройство для впрыска воды в воздух 5 подают воду по рукаву 6, которую под действием горячего воздуха превращают в пар. Паровоздушную смесь по гибкому металлорукаву 7 через обратный клапан 8 и вторую запорно-регулирующую арматуру 10 через патрубок сброса паровоздушной смеси 11 сбрасывают в атмосферу. Третья запорно-регулирующая арматура 12 закрыта и паровоздушная смесь в трубопровод 13 не поступает. Требуемую температуру паровоздушной смеси достигают регулированием подачи воды и контролируют измерителем температуры паровоздушной смеси 9.

При достижении необходимой температуры открывают третью запорно-регулирующую арматуру 12 и паровоздушную смесь подают в трубопровод 13. Вторую запорно-регулирующую арматуру 10 закрывают.

Посредством паровоздушной смеси приводят в движение очистные устройства 15 по трубопроводу 13. При достижении необходимого давления, которое контролируют измерителем давления паровоздушной смеси в трубопроводе 14, или по окончании очистки трубопровода закрывают третью запорно-регулирующую арматуру 12 и одновременно открывают вторую запорно-регулирующую арматуру 10. После закрытия третьей запорно-регулирующей арматуры отключают подачу воды и закрывают первую запорно-регулирующую арматуру 4. Затем авиационный газотурбинный двигатель останавливают.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности установки, упростить ее конструкцию и повысить надежность за счет устранения взрывоопасной ситуации путем отбора воздуха непосредственно за компрессором авиационного газотурбинного двигателя и впрыска воды для создания паровоздушной смеси.

Формула изобретения

1. Способ очистки полости трубопроводов, заключающийся в механическом воздействии на очищаемую поверхность, отличающийся тем, что сначала в полость трубопроводов вводят очистные устройства, затем подают паровоздушную смесь с температурой 60 - 80^oC, полученную путем впрыска воды в сжатый воздух с температурой 300 - 360^oC и давлением 1,0 - 1,2 МПа, посредством которой приводят в движение очистные устройства.

2. Установка для очистки полости трубопроводов, содержащая авиационный газотурбинный двигатель, отличающаяся тем, что она имеет введенные за компрессором авиационного газотурбинного двигателя патрубки отбора воздуха, связанные с коллектором сбора воздуха, к которому через первую запорно-регулирующую арматуру подключено устройство для впрыска воды в воздух с рукавом, а выход устройства для впрыска воды в воздух связан через гибкий металлорукав с обратным клапаном, перед которым установлен измеритель температуры паровоздушной смеси, при этом за обратным клапаном через боковой отвод присоединена вторая запорно-регулирующая арматура с патрубком сброса паровоздушной смеси, причем за обратным клапаном также установлена третья запорно-регулирующая арматура, выход которой соединен с трубопроводом, измеритель давления паровоздушной смеси установлен на трубопроводе, в полости которого расположены очистные устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1