Способ химической очистки трубопроводов от отложений и накипи. Очистные поршни для трубопроводов. Почему засоряется система отопления



Владельцы патента RU 2349856:

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки внутренних поверхностей трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления с использованием химических средств. Способ заключается в обработке внутренних поверхностей трубопроводов раствором химических реагентов при многократной циркуляции его в системе. В качестве химического реагента используется маточный раствор производства лимонной кислоты состава H 3 Citr - 78,9%, Na + +K + - 0,38 г-экв/л, Са 2+ - 0,036 г-экв/л, Fe 3+ - 0,0155 г-экв/л, Cl - - 0,508 г-экв/л, SO 4   2- - 0,011 г-экв/л, перед обработкой раствор разбавляют до концентрации цитрат ионов 4-8%, а процесс ведут при температуре 80-90°С. Изобретение обеспечивает снижение стоимости очистки при достижении требуемой эффективности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Экономический анализ показывает, что в обоих случаях стоимость внутреннего покрытия трубопроводов оправдывается сокращением эксплуатационных расходов. Хотя внутреннее покрытие трубопроводов принято в других странах, оно все еще зарождается в Бразилии. Первым бразильским опытом было использование внутренней краски в некоторых частях газопровода Бразилия-Боливия, и трубки все еще окрашивались на заводе. В Бразилии технология восстановления трубопровода никогда не использовалась. Успех такого начинания зависит от эффективности процесса очистки и восстановления поверхности, материала, который будет использоваться, а также от процедуры нанесения.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для химической очистки при ремонте и обслуживании трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления жилых зданий и производственных помещений.

В процессе длительной эксплуатации систем горячего водоснабжения и отопления на внутренних поверхностях трубопроводов накапливаются отложения. Эти отложения имеют сложный состав и, снижая проходимость трубопроводов, обладают низкой теплопроводностью. Все это приводит к большим потерям тепла, к прекращению нормальной циркуляции теплоносителя и подшламовой коррозии трубопроводов.

Стоимость, хотя и намного ниже, чем строительство нового трубопровода, является высокой, и поэтому, до простого применения существующей технологии, важно оценить эффективность используемого процесса, а также наиболее подходящий материал для этого типа в рабочем режиме. Использование подходящих внутренних покрытий для различных видов транспортируемых продуктов может привести к минимизации конкретных проблем с уменьшением осаждения, внутренней коррозией и повышенным потоком, гарантируя качество транспортируемого продукта, целостность воздуховодов, его полезного срока службы и сокращения связанных с этим расходов.

Известен способ очистки водным раствором, содержащим цинковый комплекс ОЭДФ (15-65%), малеиновую кислоту (2-15%), полиэтиленгликоль (1-9%) и нитрит натрия (0,5-1,0%) (патент РФ №2152576, F28G 9/00, B08B 3/08, 2000). Этот способ эффективен при постоянной циркуляции раствора в системе и не может быть применен в открытых системах горячего водоснабжения и отопления.

Во-первых, толщина покрытия должна обеспечивать покрытие любой неровности поверхности с полной защитой подложки. Приверженность действительна, если функция защиты должна быть полностью достигнута. В случае отказа в этом случае знание механизма, с помощью которого оно происходит, важно определить целесообразность использования покрытия. Сбой адгезии происходит в двух ситуациях: когда чернила полностью отсоединяются от подложки или когда некоторые чернила все еще сохраняются. Первый из них менее желателен, поскольку он вызывает воздействие субстрата на среду.

Известный способ очистки водяного отопления от отложений обработкой внутренней поверхности последовательным пропусканием водного раствора соляной кислоты с ингибитором, щелочи при температуре 60-80°С также не может быть использован в открытых системах горячего водоснабжения и отопления из-за токсичности применяемых реагентов (патент РФ №2109244, F28G 9/00, В08В 3/08, 1998). Он потребует больших затрат на отмывку трубопроводов после процесса очистки.

Когезионный сбой происходит, когда покрытие не отсоединяется от подложки, причем обрыв происходит внутри самого слоя краски. Потеря массы во время работы из-за износа также приводит к уменьшению толщины покрытия и возможного воздействия на подложку. Износ обычно является медленным, но непрерывным процессом и может возникать с помощью различных механизмов. В случае транспортных каналов покрытие подвергается воздействию транспортируемого продукта и его твердых примесей, которые могут создавать довольно сложные механизмы износа.

В этой работе были изучены механические свойства красок на основе эпоксидной смолы, доступных для использования в процессе нанесения на месте в трубопроводах и трубопроводах, с целью оценки их характеристик как внутреннего покрытия. Четвертая краска без состава была проверена параллельно в качестве эталона. Отступы измеряли под оптическим микроскопом и определяли среднее значение твердости для каждого материала. Каждые 300 циклов выполнялись с помощью оптической микроскопии, чтобы наблюдать механизм износа.

Известны способы химической очистки раствором, содержащим Трилон Б (0,5-1,5%), лимонную кислоту (0,5-1,5%), гидразингидрат (0,1-0,2%), (аммиак до рН 7,0-9,0), воду (а.с. №283772, С23F 14/02, 1970). Данный раствор является в меру эффективным, но сложным по составу и токсичным из-за наличия в нем гидразингидрата и аммиака и также не может быть использован применительно к открытым системам по санитарно-гигиеническим требованиям.

После хорошей очистки поверхности и высокой степени механического закрепления гарантируется хорошее качество повторного покрытия. Измерения поверхностной твердости позволили определить ожидаемый диапазон для этого свойства, для полностью отвержденных эпоксидных красок.

Механизмы абразивного и клеящего износа в разных пропорциях были идентифицированы во всех испытуемых образцах. В конце 1940-х годов запасы нефти и запасы природного газа были достаточными в Альберте, чтобы обеспечить экспорт этих ресурсов на Восток и в Соединенные Штаты. Поскольку трубопровод является наиболее экономичным средством транспортировки жидкостей и газов, трубопроводная система быстро расширяется в Канаде.

Рекомендуемый СанПиН (№4723-88, с.32-33) способ удаления накипи для трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления - гидропневматическая промывка - не дает должного результата при жесткой воде.

Ближайшим аналогом изобретения является способ обработки внутренних поверхностей трубопроводов раствором, содержащим лимонную кислоту, (Маргулова Т.Х., Мартынова О.И. Водные режимы тепловых и атомных электростанций. М.: Высшая школа, 1987, с.295-297). Недостатком этого способа является многокомпонентность раствора, наличие в составе аммиака, чистой лимонной кислоты и, как следствие, низкая экономичность.

Простой трубопровод представляет собой длинную трубу с насосами, клапанами и регуляторами. Система трубопроводов представляет собой набор систем, главных артерий и систем распределения, подобных корням, Поэтому в этой системе сбора содержится смесь нефти, газа, а иногда и воды из эксплуатационных скважин в пункты сбора, такие как очистные и очистные сооружения, где вода извлекается из нефти и где большинство сборочных систем расположены в западной части страны.

Чтобы противостоять трению, энергия подается с помощью насосных станций и станций сжатия, расположенных на расстоянии около 100 километров. Размеры трубопроводов увеличиваются за счет установки компенсационных наконечников или путем добавления насосов и компрессоров. Дата начала строительства магистральных трубопроводов и их местоположение отображается в плане.

В предлагаемом способе химической очистки от отложений и накипи трубопроводов открытых систем горячего водоснабжения и отопления, включающего обработку внутренних поверхностей химическими реагентами при многократной циркуляции их в системе согласно изобретению в качестве реагента используется разбавленный маточный раствор производства лимонной кислоты. Маточный раствор является полупродуктом (промежуточным продуктом), следовательно, его стоимость ниже.

В случае с нефтью основные линии поставляют нефтеперерабатывающие заводы, которые, в свою очередь, распределяют эти продукты розничным торговцам грузовиком или трубопроводом. Трубопровод имеет более одного продукта за раз. Это достигается путем перекачки партий каждой жидкости, такой как бензин и дизельное топливо, отдельно друг за другом. Большинство трубопроводов расположены вблизи центров на востоке, хотя Кочин простирается от одного конца страны к другому, от Эдмонтона до Сарнии через Соединенные Штаты.

Природный газ извлекается из магистрального трубопровода, а затем отправляется потребителю через систему распределения. Эта часть сети является самой длинной из трех систем. Длина этих распределительных систем одинакова на Востоке, как в Западной Канаде. Обычно трубы такого типа имеют уменьшенный диаметр и используют низкое давление.

Техническим результатом является снижение стоимости очистки при достижении необходимой эффективности.

Указанный результат достигается тем, что в способе очистки трубопроводов от отложений и накипи, включающий обработку внутренних поверхностей трубопроводов раствором химических реагентов, содержащих лимонную кислоту, при многократной циркуляции его в системе, согласно изобретению в качестве химического реагента используется маточный раствор производства лимонной кислоты состава H 3 Citr - 78,9%, Na + +K + - 0,38 г-экв/л, Са 2+ - 0,036 г-экв/л, Fe 3+ - 0,0155 г-экв/л, Cl - - 0,508 г-экв/л, SO 4   2- - 0,011 г-экв/л, перед обработкой раствор разбавляют до концентрации цитрат ионов 4-8%, а процесс ведут при температуре 80-90°С.

Принятие первого Закона о трубопроводах начинается с первой задачи этой организации - выдавать разрешения на экспорт и устанавливать тарифы. Строительство трубопроводов является предметом многих политических разногласий, особенно в строительстве магистральных трубопроводов.

Большинство трубопроводов изготовлены из стали, хотя пластик и алюминий иногда используются для систем распределения природного газа. Стальные трубопроводы изготавливаются путем сварки коротких участков трубы друг с другом. После радиоскопии сборки труба затем завертывается в защитный слой перед тем, как быть захороненным. Все трубопроводы, без исключения, проверяются в дополнение к испытанию под давлением перед использованием. Пластиковые трубы малого диаметра, как правило, «хоронят», а не просто депонируются в траншею.

Обработку ведут до прекращения поступления взвесей из системы трубопроводов в раствор.

Процесс повторяют с новым раствором при достижении в обрабатывающем растворе концентрации железа 3%.

В таблице представлена зависимость эффективности очистки труб от параметров процесса и состава раствора.

Сравнение эффективности предлагаемого способа с эффективностью очистки трубопроводов растворами чистой лимонной кислоты осуществлялось на испытательном стенде, имитирующем систему очистки трубопроводов. Стенд состоял из емкости для реагента, центробежного насоса, электрического подогревателя раствора и образца очищаемого трубопровода, вырезанного из реальной системы отопления. Средний состав осадка в испытуемом образце трубопровода: Fe 2 О 3 - 50%, CaSO 4 - 40%, нерастворимые соединения H 2 SiO 3 - 10%. Среднее количество осадка в трубе 4,5-5 кг/м.

Пластиковая труба, которая размещается на большой катушке, разматывается с помощью специального строгального станка, выталкиваемого плугом. Этот метод является быстрым и вызывает очень небольшое поверхностное возмущение. Трубопроводы работают круглый год и все чаще контролируются компьютером с целью постоянного контроля за давлением, расходом и потреблением энергии трубопровода по всей длине. Компьютер позволяет быстро выполнять расчеты обнаружения утечки и запускать корректирующие действия, такие как запорные клапаны и насосы, а также уведомления ремонтных бригад.

Маточный раствор (ЗАО "Цитробел") разбавляли до концентрации 4-8% и заливали в емкость. Температуру раствора доводили до 80-90°С и включали насос для обеспечения непрерывной циркуляции раствора со скоростью 1-1,2 м/с. При достижении в моющих маточном растворе и растворе реактивной лимонной кислоты концентрации железа более 3% удаление железистых соединений практически прекращалось. Такие растворы заменялись свежими.

Для получения дополнительных мер предосторожности периодические испытания обеспечить надлежащее функционирование трубопроводов. Иногда из-за «соскабливания» из нефтепроводов удаляется воск или другие посторонние вещества. Шум, вызванный очисткой внутренней стенки трубопровода, что очевидно для ворчания свиньи, заработал ему свое английское имя свиньи. «Интеллектуальные скребки» оснащены датчиками и рекордерами для обнаружения коррозии и истончения стен. В наземных трубопроводах не ожидается серьезных прорывов, но технология развивается, чтобы обеспечить увеличение производства тяжелой нефти, включая трубопроводное отопление, трубопровод тяжелой нефти жидкость и перекачивание эмульсии, состоящей из тяжелой нефти и химической обработки воды.

Для сравнения аналогично поступали с раствором реактивной лимонной кислоты (ЗАО "Цитробел"). Эффективность очистки контролировали по количеству удаленных взвешенных и растворенных веществ.

Полученные результаты (см. таблицу) показывают, что эффективность очистки трубопроводов разбавленным маточным раствором и раствором чистой лимонной кислоты высока и практически одинакова. Уменьшение концентрации лимонной кислоты менее 4% при одинаковой длительности процесса приводит к снижению эффективности очистки.

Канадский климат имеет две основные проблемы, влияющие на морские трубопроводные системы: ледяные свай и айсберги. На островах Крайнего Арктика трубопроводы полностью зарыты во льду, прежде чем закладываться на морское дно. В настоящее время ведутся масштабные испытания этой технологии. В море с восточного побережья айсберги могут вырыть на глубине до 50 м глубины на морском дне, когда они приближаются к береговой линии. Поскольку эти айсберговые выемки являются глубокими больше, чем при захоронении трубопроводов, разрабатываются новые технологии для преодоления этой проблемы.

Трубопроводы больших и малых диаметров широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Эффективность их эксплуатации во многом зависит от фактического состояния.

Для обеспечения высокой продуктивности и безопасности использования трубопроводов регулярно проводятся профилактические мероприятия по внутренней и наружной очистке труб.

Наряду с традиционными технологиями, сегодня все больше предприятий отдают предпочтение более современным, результативным и экономичным способам очистки – пескоструйной обработке и мягкому бластингу.

Из-за роста цен на сырую нефть и природный газ, а также увеличения спроса на ископаемые виды топлива в Северном море открываются новые нефтегазовые месторождения. за пределами существующих зон и должны быть подключены к сети на очень больших расстояниях по трубопроводам. Таким образом, чтобы гарантировать энергоснабжение только в Северном море, в год устанавливаются несколько тысяч километров новых трубопроводных труб.

Их твердый стальной сердечник защищен слоем бетона со встроенной стальной рамой и слоем гибкого битума. Перед тем, как их можно припаять к бесконечному контуру после внешнего покрытия, каждая деталь должна быть снова тщательно очищена внутри. Последнее осуществляется в больших сервисных центрах на суше и, в связи с изменением погодных условий, в сложных условиях сварка труб осуществляется в открытом море. Гибкие и эффективные генераторы позволили провести безотказную и эффективную очистку даже на практически недоступных участках центра обслуживания.

Использование дизельного компрессора необходимо в качестве подачи воздуха для пескоструйной обработки трубопроводов для удаления отложений и ржавчины.

Технологии абразивоструйной очистки применяют для удаления различных загрязнений трубопроводов в таких сферах:

  • нефти газодобывающие отрасли;
  • нефтеперерабатывающая промышленность;
  • строительство;
  • для обработки дымовых труб;
  • для подготовки любых труб и трубопроводов под покраску.
Песок или сода подается через шланги, выдерживающие 100 атмосфер давления



При давлении до 500 бар и максимальной скорости потока 30 литров в минуту отдельные трубы были очищены, обезжирены и подготовлены для дальнейшей обработки с использованием технически сложной системы сопел. Система сопел состояла из вращающегося соплового устройства, которое было установлено на внутренней очистной тележке. Через 3 ролика тележка могла быть точно отрегулирована до диаметра трубы и расположена точно посередине трубы Это важно для поддержания одинакового расстояния очистки между соплом и внутренней стенкой в ​​любое время и, следовательно, для обеспечения регулярной очистки.

Абразивоструйная очистка трубопроводов

Является одним из лучших средств, позволяющих быстро и дешево удалить с металлической поверхности , старое покрытие, окалину и другие загрязнения, подготавливая ее к последующей покраске. Согласно стандартам ISO эффективность защиты от коррозии только на 20% зависит от используемых покрытий, остальная часть – это качество подготовки поверхности.

Магнитная тормозная система вращалась с обратной связью сопел и имела можно обойтись без приобретенной энергии. Пользователь вручную загружал трубы. Регулируемые универсальные параметры, такие как давление, расход и температура, позволяют машинам всегда работать в идеальной рабочей точке, минимизируя при этом расход топлива и эксплуатационные расходы.

Впечатляющее доказательство их высокого качества и мощности. Специальные насадки для различных типов грязи и требований Диапазон изменяемого давления благодаря встроенной высокоэффективной горелке Превосходная мощность с горячей водой Быстрая установка и разборка благодаря встроенной катушке кабеля Максимальная мобильность благодаря одноходовому маневренному шасси. Трубопровод природного газа.

При помощи пескоструйной очистки трубопровода возможно не только их почистить, но и создать насечки необходимого профиля. Эта технология позволяет выполнять не только внешнюю очистку - используя специальные насадки, производят очистку внутренней поверхности труб.


Мягкий бластинг для очистки трубопроводов

С его помощью можно очистить трубопроводы снаружи и внутри, не повреждая поверхности, так же . Этот способ не требует демонтажа трубопроводов, может применяться на взрывоопасных производствах, сохраняет целостность гальванизированных поверхностей, расходный материал не скапливается в сварочных швах. Аргументами в пользу этой технологии может стать экологичность расходных материалов, низкая стоимость и высокое качество работ, применение мобильного оборудования.

Нефтедобывающая промышленность применение бластинга

По статистическим данным Ростехнадзора, более 60% разрывов трубопроводов вызваны перепадами давления, а 25% - коррозионными явлениями. В нефтедобывающей промышленности к ухудшению производительности приводят асфальтосмолопарафинистые отложения в трубопроводах и оборудовании. Это явление вызывает перепады и потерю давления в трубопроводах, часть которого неизбежно расходуется на преодоление сопротивления накопившихся шламов при движении нефти.



Бластинг трубопровода

В некоторых случаях это может привести к невозможности дальнейшей эксплуатации оборудования. Обводненность добываемой нефти вызывает развитие коррозии, отложение на стенках труб солей и накипи. Все это может стать причиной разгерметизации трубопроводов. Проведение техобслуживания и профилактической очистки оборудования и трубопроводов, используемых в нефтегазовой промышленности, обеспечит их стабильную бесперебойную работу. Инновационные технологии мягкого бластинга с использованием абразивов UHDO и Armex - лучшее решение для выполнения таких работ.



Предприятия ЖКХ

Предприятия применяют мягкий бластинг для очистки ливневых и хозяйственных канализаций, труб систем отопления и водоснабжения. Сода-бластинг позволяет очистить трубы от накипи, шлама, ржавчины без использования химических веществ, деформации и повреждений очищаемых поверхностей и оборудования.


Кроме того, повторное развитие коррозии на очищенных мягким бластингом поверхностях значительно замедляется.