Спосіб хімічного очищення трубопроводів від відкладень та накипу. Очисні поршні для трубопроводів. Чому засмічується система опалення



Власники патенту RU 2349856:

Винахід відноситься до теплоенергетики та може бути використане для очищення внутрішніх поверхонь трубопроводів відкритих систем гарячого водопостачання та опалення з використанням хімічних засобів. Спосіб полягає в обробці внутрішніх поверхонь трубопроводів розчином хімічних реагентів при циркуляції багаторазової його в системі. Як хімічний реагент використовується матковий розчин виробництва лимонної кислотискладу H 3 Citr - 78,9%, Na + K + - 0,38 г-екв/л, Са 2+ - 0,036 г-екв/л, Fe 3+ - 0,0155 г-екв/л, Cl - - 0,508 г-екв/л, SO 4 2 - - 0,011 г-екв/л, перед обробкою розчин розбавляють до концентрації цитрат іонів 4-8%, а процес ведуть при температурі 80-90°С. Винахід забезпечує зниження вартості очищення при досягненні необхідної ефективності. 2 з.п. ф-ли, 1 табл.

Економічний аналіз показує, що у обох випадках вартість внутрішнього покриття трубопроводів виправдовується скороченням експлуатаційних витрат. Хоча внутрішнє покриття трубопроводів прийнято в інших країнах, воно все ще зароджується у Бразилії. Першим бразильським досвідом було використання внутрішньої фарби в деяких частинах газопроводу Бразилія-Болівія, і трубки й досі фарбувалися на заводі. У Бразилії технологія відновлення трубопроводу ніколи не використовувалася. Успіх такого починання залежить від ефективності процесу очищення та відновлення поверхні, матеріалу, який використовуватиметься, а також від процедури нанесення.

Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використане для хімічного очищенняпри ремонті та обслуговуванні трубопроводів відкритих систем гарячого водопостачання та опалення житлових будівель та виробничих приміщень.

У процесі тривалої експлуатації систем гарячого водопостачання та опалення на внутрішніх поверхнях трубопроводів накопичуються відкладення. Ці відкладення мають складний склад і, знижуючи прохідність трубопроводів, мають низьку теплопровідність. Все це призводить до великих втрат тепла, до припинення нормальної циркуляції теплоносія та підшламової корозії трубопроводів.

Вартість, хоч і набагато нижча, ніж будівництво нового трубопроводу, є високою, і тому, до простого застосування існуючої технології, важливо оцінити ефективність використовуваного процесу, а також найбільш підходящий матеріал для цього в робочому режимі. Використання відповідних внутрішніх покриттів для різних видівпродуктів, що транспортуються, може призвести до мінімізації конкретних проблем зі зменшенням осадження, внутрішньою корозією та підвищеним потоком, гарантуючи якість транспортованого продукту, цілісність повітроводів, його корисного терміну служби та скорочення пов'язаних з цим витрат.

Відомий спосіб очищення водним розчином, що містить цинковий комплекс ОЕДФ (15-65%), малеїнову кислоту (2-15%), поліетиленгліколь (1-9%) та нітрит натрію (0,5-1,0%) (патент РФ № 2152576, F28G 9/00, B08B 3/08, 2000). Цей спосіб ефективний при постійній циркуляції розчину в системі і не може бути використаний у відкритих системах гарячого водопостачання та опалення.

По-перше, товщина покриття повинна забезпечувати покриття будь-якої нерівності поверхні з повним захистом підкладки. Відданість дійсна, якщо функція захисту має бути повністю досягнута. У разі відмови в цьому випадку знання механізму, за допомогою якого воно відбувається важливо визначити доцільність використання покриття. Збій адгезії відбувається у двох ситуаціях: коли чорнило повністю від'єднується від підкладки або коли деякі чорнила все ще зберігаються. Перший менш бажаний, оскільки він викликає вплив субстрату на середу.

Відомий спосіб очищення водяного опалення від відкладень обробкою внутрішньої поверхні послідовним пропусканням водного розчину соляної кислотиз інгібітором, луги при температурі 60-80°С також не може бути використаний у відкритих системах гарячого водопостачання та опалення через токсичність реагентів, що застосовуються (патент РФ №2109244, F28G 9/00, В08В 3/08, 1998). Він вимагатиме великих витрат на відмивання трубопроводів після процесу очищення.

Когезійний збій відбувається, коли покриття не від'єднується від підкладки, причому урвища відбувається всередині самого шару фарби. Втрата маси під час роботи через знос також призводить до зменшення товщини покриття і можливого впливу на підкладку. Зношування зазвичай є повільним, але безперервним процесом і може виникати за допомогою різних механізмів. У разі транспортних каналів покриття піддається впливу продукту, що транспортується, і його твердих домішок, які можуть створювати досить складні механізми зносу.

У цій роботі було вивчено механічні властивості фарб на основі епоксидної смоли, доступних для використання в процесі нанесення на місці у трубопроводах та трубопроводах, з метою оцінки їх характеристик як внутрішнього покриття. Четверта фарба без складу була перевірена паралельно як зразок. Відступи вимірювали під оптичним мікроскопом та визначали середнє значення твердості для кожного матеріалу. Кожні 300 циклів виконували за допомогою оптичної мікроскопії, щоб спостерігати механізм зносу.

Відомі способи хімічного очищення розчином, що містить Трилон Б (0,5-1,5%), лимонну кислоту (0,5-1,5%), гідразингідрат (0,1-0,2%), (аміак до рН 7 ,0-9,0), воду (а.с. №283772, С23F 14/02, 1970). Даний розчин є в міру ефективним, але складним за складом та токсичним через наявність у ньому гідразингідрату та аміаку і також не може бути використаний стосовно відкритих систем за санітарно-гігієнічними вимогами.

Після хорошого очищення поверхні та високого ступеня механічного закріплення гарантується гарна якістьповторне покриття. Вимірювання поверхневої твердості дозволили визначити очікуваний діапазон цієї властивості, для повністю отвержденных епоксидних фарб.

Механізми абразивного та клеючого зносу в різних пропорціях були ідентифіковані у всіх випробуваних зразках. Наприкінці 1940-х років запаси нафти та запаси природного газу були достатніми в Альберті, щоб забезпечити експорт цих ресурсів на Схід та Сполучені Штати. Оскільки трубопровід є найбільш економічним засобом транспортування рідин та газів, трубопровідна система швидко розширюється у Канаді.

Рекомендований СанПіН (№4723-88, с.32-33) спосіб видалення накипу для трубопроводів відкритих систем гарячого водопостачання та опалення - гідропневматичне промивання - не дає належного результату при жорсткій воді.

Найближчим аналогом винаходу є спосіб обробки внутрішніх поверхонь трубопроводів розчином, що містить лимонну кислоту (Маргулова Т.Х., Мартинова О.І. Водні режимитеплових та атомних електростанцій. М.: вища школа, 1987, с.295-297). Недоліком цього є багатокомпонентність розчину, наявність у складі аміаку, чистої лимонної кислоти і, як наслідок, низька економічність.

Простий трубопровід являє собою довгу трубу з насосами, клапанами та регуляторами. Система трубопроводів являє собою набір систем, головних артерій і систем розподілу, подібних до коренів. і де більшість складальних систем розташовані у західній частині країни.

Щоб протистояти тертю, енергія подається за допомогою насосних станцій та станцій стиснення, що розташовані на відстані близько 100 кілометрів. Розміри трубопроводів збільшуються за рахунок встановлення компенсаційних наконечників або шляхом додавання насосів та компресорів. Дата початку будівництва магістральних трубопроводів та їх місцезнаходження відображається у плані.

У запропонованому способі хімічного очищення від відкладень і накипу трубопроводів відкритих систем гарячого водопостачання та опалення, що включає обробку внутрішніх поверхонь хімічними реагентами при багаторазової циркуляції їх у системі згідно винаходу як реагент використовується розбавлений матковий розчин виробництва лимонної кислоти. Матковий розчин є напівпродуктом (проміжним продуктом), отже, його вартість є нижчою.

Що стосується нафтою основні лінії поставляють нафтопереробні заводи, які, своєю чергою, розподіляють ці продукти роздрібним торговцям вантажівкою чи трубопроводом. Трубопровід має більше одного продукту за один раз. Це досягається шляхом перекачування партій кожної рідини, такої як бензин та дизельне паливо, окремо один за одним. Більшість трубопроводів розташовані поблизу центрів на сході, хоча Кочин простягається від одного кінця країни до іншого, від Едмонтона до Сарнії через Сполучені Штати.

Природний газ витягується з магістрального трубопроводу, потім відправляється споживачеві через систему розподілу. Ця частина мережі є найдовшою із трьох систем. Довжина цих розподільчих систем однакова на Сході, як у Західній Канаді. Зазвичай труби такого типу мають зменшений діаметр та використовують низький тиск.

Технічним результатом є зниження вартості очищення при досягненні необхідної ефективності.

Зазначений результат досягається тим, що в способі очищення трубопроводів від відкладень і накипу, що включає обробку внутрішніх поверхонь трубопроводів розчином хімічних реагентів, що містять лимонну кислоту, при багаторазовій циркуляції його в системі, згідно винаходу як хімічний реагент використовується матковий розчин виробництва лимонної кислоти складу H 3 Citr - 78,9%, Na + K + - 0,38 г-екв/л, Са 2+ - 0,036 г-екв/л, Fe 3+ - 0,0155 г-екв/л, Cl - - 0,508 г-екв/л, SO 4 2- - 0,011 г-екв/л, перед обробкою розчин розбавляють до концентрації цитрат іонів 4-8%, а процес ведуть при температурі 80-90°С.

Прийняття першого Закону про трубопроводи починається з першого завдання цієї організації – видавати дозволи на експорт та встановлювати тарифи. Будівництво трубопроводів предмет багатьох політичних розбіжностей, особливо у будівництві магістральних трубопроводів.

Більшість трубопроводів виготовлені зі сталі, хоча пластик та алюміній іноді використовуються для систем розподілу природного газу. Сталеві трубопроводивиготовляються шляхом зварювання коротких ділянок труби одна з одною. Після радіоскопії складання труба потім загортається в захисний шар перед тим, як бути похованим. Усі трубопроводи, без винятку, перевіряються на додаток до випробування під тиском перед використанням. Пластикові трубималого діаметра, як правило, "ховають", а не просто депонуються в траншею.

Обробку ведуть до припинення надходження суспензій із системи трубопроводів у розчин.

Процес повторюють з новим розчином при досягненні в обробному розчині концентрації заліза 3%.

У таблиці представлена ​​залежність ефективності очищення труб від параметрів процесу складу розчину.

Порівняння ефективності запропонованого способу з ефективністю очищення трубопроводів розчинами чистої кислоти лимонної здійснювалося на випробувальному стенді, що імітує систему очищення трубопроводів. Стенд складався з ємності для реагенту, відцентрового насоса, електричного підігрівача розчину і зразка трубопроводу, що очищається, вирізаного з реальної системи опалення. Середній склад осаду в зразку трубопроводу: Fe 2 Про 3 - 50%, CaSO 4 - 40%, нерозчинні з'єднання H 2 SiO 3 - 10%. Середня кількість осаду у трубі 4,5-5 кг/м.

Пластикова труба, що розміщується на великій котушці, розмотується за допомогою спеціального стругального верстата, що виштовхується плугом. Цей метод є швидким та викликає дуже невелике поверхневе обурення. Трубопроводи працюють цілий рік і все частіше контролюються комп'ютером з метою постійного контролю за тиском, витратою та споживанням енергії трубопроводу по всій довжині. Комп'ютер дозволяє швидко виконувати розрахунки виявлення витоку та запускати коригувальні дії, такі як запірні клапани та насоси, а також сповіщення ремонтних бригад.

Матковий розчин (ЗАТ "Цитробіл") розбавляли до концентрації 4-8% і заливали в ємність. Температуру розчину доводили до 80-90°З включали насос для забезпечення безперервної циркуляції розчину зі швидкістю 1-1,2 м/с. При досягненні в миючих маточному розчині та розчині реактивної лимонної кислоти концентрації заліза понад 3% видалення залізистих сполук практично припинялося. Такі розчини замінювалися свіжими.

Для отримання додаткових запобіжних заходів періодичні випробування забезпечити належне функціонування трубопроводів. Іноді через «зіскреблення» з нафтопроводів видаляється віск або інші сторонні речовини. Шум, викликаний очищенням внутрішньої стінки трубопроводу, що очевидно для бурчання свині, заробив йому своє англійське ім'ясвині. «Інтелектуальні скребки» оснащені датчиками та рекордерами для виявлення корозії та витончення стін. У наземних трубопроводах не очікується серйозних проривів, але технологія розвивається, щоб забезпечити збільшення виробництва важкої нафти, включаючи трубопровідне опалення, трубопровід важкої нафти рідина та перекачування емульсії, що складається з важкої нафти та хімічної обробки води.

Для порівняння аналогічно надходили з розчином реактивної лимонної кислоти (ЗАТ "Цитробел"). Ефективність очищення контролювали за кількістю віддалених завислих та розчинених речовин.

Отримані результати (див. таблицю) показують, що ефективність очищення трубопроводів розбавленим маточним розчином та розчином чистої лимонної кислоти висока і практично однакова. Зменшення концентрації лимонної кислоти менше 4% за однакової тривалості процесу призводить до зниження ефективності очищення.

Канадський клімат має дві основні проблеми, що впливають на морські трубопровідні системи: крижані паль та айсберги. На островах Крайнього Арктика трубопроводи повністю закопані у льоду, як закладатися на морське дно. В даний час ведуться масштабні випробування цієї технології. У морі зі східного узбережжя айсберги можуть вирити на глибині до 50 м. морському дніколи вони наближаються до берегової лінії. Оскільки ці айсбергові виїмки є більш глибокими, ніж при похованні трубопроводів, розробляються нові технології для подолання цієї проблеми.

Трубопроводи великих та малих діаметрів широко використовуються у різних галузях народного господарства. Ефективність їхньої експлуатації багато в чому залежить від фактичного стану.

Для забезпечення високої продуктивності та безпеки використання трубопроводів регулярно проводяться профілактичні заходи щодо внутрішнього та зовнішнього очищення труб.

Поряд із традиційними технологіями, сьогодні все більше підприємств віддають перевагу більш сучасним, результативним та економічним способам очищення – піскоструминній обробці та м'якому бластингу.

Через зростання цін на сиру нафту та природний газ, а також збільшення попиту на викопні види палива у Північному морі відкриваються нові нафтогазові родовища. за межами існуючих зон і повинні бути підключені до мережі на дуже великих відстанях трубопроводами. Таким чином, щоб гарантувати енергопостачання лише у Північному морі, за рік встановлюються кілька тисяч кілометрів нових трубопровідних труб.

Їх твердий сталевий сердечник захищений шаром бетону із вбудованою сталевою рамою та шаром гнучкого бітуму. Перед тим, як їх можна припаяти до нескінченного контуру після зовнішнього покриття, кожна деталь повинна бути ретельно очищена всередині. Останнє здійснюється у великих сервісних центрах на суші та у зв'язку зі зміною погодних умов у складних умовах зварювання труб здійснюється у відкритому морі. Гнучкі та ефективні генератори дозволили провести безвідмовне та ефективне очищення навіть на практично недоступних ділянках центру обслуговування.

Використання дизельного компресора необхідно як подача повітря для піскоструминної обробки трубопроводів для видалення відкладень та іржі.

Технології абразивоструйного очищення застосовують для видалення різних забруднень трубопроводів у таких сферах:

  • нафти газодобувної галузі;
  • нафтопереробна промисловість;
  • будівництво;
  • для обробки димових труб;
  • для підготовки будь-яких труб та трубопроводів під фарбування.
Пісок або сода подається через шланги, що витримують 100 атмосфер тиску



При тиску до 500 бар та максимальній швидкості потоку 30 літрів за хвилину окремі труби були очищені, знежирені та підготовлені для подальшої обробки з використанням технічно складної системи сопел. Система сопел складалася з обертового соплового пристрою, яке було встановлено на внутрішньому очисному візку. Через 3 ролики візок міг бути точно відрегульований до діаметра труби і розташований точно посередині труби. Це важливо для підтримки однакової відстані очищення між соплом і внутрішньою стінкою в будь-який час і, отже, для забезпечення регулярного очищення.

Абразивоструйне очищення трубопроводів

Є одним з кращих засобів, що дозволяють швидко і дешево видалити з металевої поверхні, старе покриття, окалину та інші забруднення, готуючи її до подальшого фарбування. Відповідно до стандартів ISO ефективність захисту від корозії лише на 20% залежить від покриттів, решта – це якість підготовки поверхні.

Магнітна гальмівна система оберталася із зворотним зв'язком сопел і мала можна обійтися без набутої енергії. Користувач вручну завантажував труби. Регульовані універсальні параметри, такі як тиск, витрата та температура, дозволяють машинам завжди працювати в ідеальній робочій точці, мінімізуючи при цьому витрати пального та експлуатаційні витрати.

Вражаючий доказ їхньої високої якості та потужності. Спеціальні насадки для різних типів бруду та вимог Діапазон зміненого тиску завдяки вбудованому високоефективному пальнику Чудова потужність з гарячою водоюШвидке встановлення та розбирання завдяки вбудованій котушці кабелю Максимальна мобільність завдяки одноходовому маневреному шасі. Трубопровід природного газу.

За допомогою піскоструминного очищення трубопроводу можна не тільки їх почистити, але й створити насічки необхідного профілю. Ця технологія дозволяє виконувати не тільки зовнішнє очищення – використовуючи спеціальні насадки, роблять очищення внутрішньої поверхні труб.


М'який бластинг для очищення трубопроводів

З його допомогою можна очистити трубопроводи зовні та всередині, не ушкоджуючи поверхні, так само. Цей спосіб не вимагає демонтажу трубопроводів, може застосовуватись на вибухонебезпечних виробництвах, зберігає цілісність гальванізованих поверхонь, витратний матеріал не накопичується у зварювальних швах. Аргументами на користь цієї технології може стати екологічність витратних матеріалів, низька вартість та висока якістьробіт, застосування мобільного устаткування.

Нафтодобувна промисловість застосування бластингу

За статистичними даними Ростехнагляду, понад 60% розривів трубопроводів спричинені перепадами тиску, а 25% – корозійними явищами. У нафтовидобувній промисловості до погіршення продуктивності наводять асфальтосмолопарафіністі відкладення у трубопроводах та устаткуванні. Це викликає перепади і втрату тиску в трубопроводах, частина якого неминуче витрачається на подолання опору шламів, що накопичилися при русі нафти.



Бластинг трубопроводу

У деяких випадках це може призвести до неможливості подальшої експлуатації обладнання. Обводненість нафти, що видобувається, викликає розвиток корозії, відкладення на стінках труб солей і накипу. Все це може спричинити розгерметизацію трубопроводів. Проведення техобслуговування та профілактичного очищення обладнання та трубопроводів, що використовуються у нафтогазовій промисловості, забезпечить їх стабільну безперебійну роботу. Інноваційні технології м'якого бластингу з використанням абразивів UHDO та Armex краще рішеннядля виконання таких робіт.



Підприємства ЖКГ

Підприємства застосовують м'який бластинг для очищення зливових та господарських каналізацій, труб систем опалення та водопостачання. Сода-бластинг дозволяє очистити труби від накипу, шламу, іржі без використання хімічних речовин, деформації та пошкоджень поверхонь, що очищаються, і обладнання.


Крім того, повторний розвиток корозії на очищених м'яким бластинг поверхнях значно сповільнюється.