Прочистка полости труб промышленных магистралей: способы и методы

Рядовой обыватель обычно считает, что если трубы не протекают, значит, у системы проблемы отсутствуют. Такой подход обманчив, так как в данном случае рассматривается только внешнее состояние конструкции, а не то, что творится внутри. Между тем, там могут назревать серьёзные неприятности из-за образования ржавчины, отложений и накоплений прочего «мусора», перекрывающего полость ветки инженерной коммуникации. Поэтому очистка трубопроводов должна проводиться не только при наличии  проблем, но и в профилактических целях.

Прочистка или промывка магистральных трубопроводов должна проводиться регулярно для предотвращения аварийных ситуаций

Способы прочистки

Главной сложностью данной процедуры является восприимчивость стенок труб к механическим воздействиям. С учётом этого в настоящее время применяются нижеперечисленные виды прочистки трубопроводов.

Гидродинамический метод. Эта технология позволяет избавиться от накипи, ржавчины и засорений внутри коммуникаций,  причём, за относительно умеренную плату. По крайней мере, замена элементов системы обойдётся в разы дороже. В ходе процесса промывки также удаляются соли кальция, магния и натрия. Осуществляется это путём воздействия многочисленных тонких струек подающейся под высоким давлением воды, поступающей из  агрегата через специальные насадки.

Совет! Аппарат для продуцирования таких струй выбирайте, учитывая особенности системы. Прежде всего, знайте, что прочистку труб данным методом необходимо  проводить без превышения допустимой нагрузки на стенки конструкции. Приборы развивают значительную мощность, достигающую 150 атмосфер.

Агрегат для гидродинамической промывки относится к категории многопрофильного оборудования. Поэтому перед тем, как начать прочищать с его помощью трубы водопровода, необходимо  позаботиться о наличии специальных насадок. Они бывают следующих видов:

• универсальные;
• донные;
• вибрационные;
• роторные;
• пробивные.

Гидродинамическая прочистка проводится специальной машиной, которая подает воду под высоким давлением

Лёгкость реализации – вот основное достоинство данного метода. Здесь не потребуются никакие особенные знания того, как прочистить трубы. Шланг с выбранной насадкой просто вставляется в систему, после чего включается подача воды. Струи бьют по стенкам трубопроводного элемента в противоположных направлениях и смывают даже окаменевший мусор.

Гидрохимическая технология. Данный способ основан на применении химических смесей. Их перечень утверждён органами санэпиднадзора, а состав базируется на щелочных и кислотных растворах реагентов. Действие таких средств направлено, преимущественно, на удаление накипи и ржавчины. Наибольшее распространение сегодня получили  едкий натр, ортофосфорная кислота. Впрочем, в арсенале фирм соответствующего профиля присутствуют и другие подобные композитные неорганические и органические виды кислот, с помощью которых очистка различных труб производится весьма эффективно.

Очистка труб магистральных газопроводов

Данная процедура производится:

• до ввода системы подачи газа  в эксплуатацию;
• периодически во время эксплуатации.

Прочистка газовых линий производится сразу после укладки труб, чтобы удалить случайно попавшие внутрь любые посторонние предметы и мусор

Чистка газопроводных труб необходима для того, чтобы транспортируемая субстанция не изменяла свои физико-химические свойства, а сама магистраль работала надёжно с заданной производительностью. Цель проведения такого мероприятия – удаление из полости трубопровода грата, окалины, случайно попавшей грязи, кусков льда, снега, воды и посторонних предметов.

Чтобы почистить газопроводную магистраль, современные компании соответствующего профиля используют в основном два метода:

1. Промывка с пропуском поршней очистки. Такая технология применяется, когда намечается проводить испытание системы транспортировки газа гидравлическим способом;
2. Продувка с пропуском поршней очистки. Практикуется данная технология в отношении газопроводов, укладываемых с частичным заглублением, наземно и надземно. Очистные поршни при этом пропускают по участкам магистрали, длина которых меньше расстояния между парой соседних отключающих устройств.

Полости надземных трубопроводов подвергают этой процедуре после того, как трубы будут уложены на опоры и закреплены, наземных – после укладки с финишным обвалованием, подземных – после прокладки в канаве и засыпки.

Продувка магистральных газопроводов, проложенных наземно на опорах, осуществляется одновременно с пропуском устройств очистки под давлением сжатого газа или воздуха (протяжённость участка не превышает 10 км, скорость перемещения – не больше 10 км/час). Окончательно очистка газопроводных труб выполняется той же продувкой путём создания в магистрали скоростных потоков тех же субстанций. Очистные поршни при этом не пропускаются. По такой же методике осуществляется продувка трубопроводов с диаметром, не превышающим 219 миллиметров.

Обратите внимание! Требования технологии в последнем случае формулируются так: длина участка трубопровода не должна быть больше 5 километров.

Для очистки магистральных газопроводов в местах их перехода через значительные по размерам водные преграды  используется промывка. Проводится эта процедура с целью предварительного гидравлического испытания в процессе заполнения трубопроводов водой. Другой вариант – до испытания переходов осуществляется  продувка.

Продувка газопровода — сложный и серьезный процесс, особенности которого зависят от расположения труб, их протяженности и диаметра

Немного цифр. Камеры запуска и приёма очистного поршня имеют диаметр, как правило, больший, нежели газопровод. Так, например, если значение этого показателя трубопровода равно 1420 миллиметров, сечение камеры составляет 1620 миллиметров. Камеры объёмом 100 кубометров  работают в температурном диапазоне 20 ۫С ≤  Т۫ ≤ 80 ۫С при рабочем давлении Р = 75 кг/см2 (7,4 мПа).

Принцип работы системы очистки газопроводов

Стартовым этапом данной процедуры является запуск поршня. Делается это следующим образом. Машиной, по рельсам или на тележке к камере подвозится очистной поршень. Затем с камеры снимается крышка, и этот поршень вводят во внутреннюю полость, после чего немного проталкивают. Потом крышку закрывают и в камеру по трубопроводу подводят под давлением газ. Поршень начинает продвигаться по магистрали до следующей станции, где его принимают. Крышка камеры приёма  в этот момент герметично закрыта. После того, как очистное устройство попадёт в камеру, немедленно закрываются краны. Чтоб извлечь поршень, необходимо сбросить давление в системе. Выполняется это путём открытия  свечного крана.

Очистка труб нефтепровода

Внутри труб системы перекачки нефтепродуктов образуются накопления различных механических примесей – смолистых веществ, асфальтенов, церезинов, песка, окалины, ржавчины. Все они не только снижают качество транспортируемого вещества, но и вызывают износ фланцевых соединений, забивают запорную арматуру и изнашивают сами трубы. Но наибольшие неприятности взывают отложения парафина. Дело в том, что они способны настолько перекрыть просвет магистрали, что перекачка нефтепродуктов может полностью прекратиться.

В результате научных исследований выяснилось, что располагаются эти отложения вдоль нефтепровода  неравномерно. На начальном участке магистрали температура выше, соответственно накопления парафина там незначительны. Когда температура трубопровода по причине его контакта с почвой уменьшается, минеральный воск начинает интенсивно откладываться на стенках трубопровода. Затем толщина его слоя уменьшается.

Внутри нефтепроводов скапливаются отложения самых разных веществ, входящих состав нефти, поэтому периодическая чистка труб необходима

Обусловлено данное явление двумя факторами:

• основная масса парафина отложилась на предыдущем участке;
• нефть уже продвигается с постоянной температурой, совпадающей с этим показателем грунта.

Чтобы пропускная способность нефтепровода не уменьшалась, следует проводить профилактические мероприятия. Это позволит сэкономить немалую сумму денег, поскольку очистка трубопроводов перекачки нефтепродуктов от отложений – недешёвое мероприятие.

На заметку! Перечень профилактических мер достаточно обширен: начиная от ежегодной зачистки резервуаров от оставшейся в них смеси углеводородов, и заканчивая введением в высокопарфинистую нефть специальных присадок, повышающих её текучесть.

Но рано или поздно очистка магистральных труб нефтепровода всё-таки потребуется. Для этого разработано несколько способов. Вместе с тем, сегодня наибольшее распространение получила механическая очистка. Рассмотрим её несколько подробнее.

Основан этот метод на использовании специальных скребков. Их чистящими элементами являются проволочные щётки, ножи и всевозможные диски. Разные конструкции отличаются по проходимости, износостойкости и по эффективности удаления отложений. Первое из этих свойств характеризует способность скребка миновать имеющиеся внутри трубопровода различные  препятствия – фланцы, подкладные кольца,  переходы, задвижки и т.д.

Износостойкость определяется эффективной длиной очистки магистрали нефтепровода.  Например, при регулярной прочистке инженерной коммуникации такого типа металлические скребки могут походить без чрезмерного износа до 100 км.

Для безостановочного перемещения этих элементов требуется скорость потока не меньше 1,2 м/с и определённое давление. Поэтому дежурному персоналу надлежит строго контролировать режим перекачки. Также необходимо следить за тем, как скребок перемещается по длине трубопровода. С этой целью применяется переносной звукоуловитель, в конструкцию которого входят микрофон, усилитель и наушники.

Хорошая проходимость присуща шарообразным резиновым разделителям типа СН. Такой  скребок изготавливается из износоустойчивой резины, имеет пластиковые и металлические резцы закругленной формы, которые запрессованы во внешнюю оболочку этого приспособления. Рабочая жидкость закачивается через расположенный на нём клапан под давлением. Благодаря его воздействию внешний диаметр скребка увеличивается, из-за чего резцы начинают выступать над поверхностью. Их расположение выбирается так, чтобы скребок, пребывая в полости трубопровода в любом положении, очищал всю его внутреннюю поверхность. Используются также шары из резины, оплетённые металлической цепью.

На периодичность использования скребков оказывают влияние и экономические соображения. Парафиновые отложения вызывают снижение пропускной способности нефтепровода, из-за чего возрастают убытки. Причём, увеличиваются они в двух случаях:

• с ростом интервала пропуска очистительных приспособлений;
• с уменьшением значения данного показателя. Данный вариант предполагает увеличение затрат на приобретение скребков.

Совет! Исходя из этого, периодичность пропуска очистительных элементов следует выбирать так, чтобы сумма затрат на проведение очистки и убытков от чрезмерного запарафинивания нефтепровода была минимальной.

Прочистка труб атомных  электростанций

Эту процедуру необходимо проводить по отношению к напорным маслопроводам, сливным патрубкам и сливным коллекторам турбоагрегатов АЭС. Чтобы качество работ соответствовало ГОСТу, они должны выполняться:

• установками с производительностью, колеблющейся в диапазоне 1200 ≤ Р ≤ 20000 литр/мин:
• с напором, достигающим отметки 60 бар.

В результате проведения очистки трубопроводов и коллекторов АЭС должен быть получен 4-6 класс чистоты (по ГОСТ 17216). Тогда надёжность турбин повысится в два-три раза и, кроме того будет увеличен срок службы турбоагрегатов. При этом реальные значения данных показателей во многом зависят от чистоты маслохозяйств паротурбинных установок,  включающих в себя следующие системы:

• смазывания подшипников турбогенератора и турбины;
• защиты и регулирования турбины;
• уплотнения вала турбогенератора;
• смазывания насосов, питающих паротурбинные установки;
• приёма, хранения, а также регенерации масла.

Экономичность и долговечность всех деталей трубопровода напрямую определяются состоянием его внутренней поверхности. Примитивные методы борьбы устраняют лишь малую долю загрязнений, оставляя внутри инженерной коммуникации их большую часть. Отдав предпочтение устаревшим технологиям очистки, исполнитель рискует столкнуться с полной закупоркой магистрали.