Читать книгу Альтернативная чистка трубопроводов - Юрий Шевченко - Страница 8

Для обеспечения возможности обнаружения очистных устройств при больших глубинах залегания трубопровода, в местах, где рельеф местности не позволяет укладывать трубопровод близко от поверхности земли, а также для проведения очистки внутренней полости трубопровода от ферромагнитного мусора очистные устройства оснащаются магнитами.

Так Кравцов, Грищенко и Федоренко предлагают устройство для очистки внутренней полости трубопровода [18], которое содержит корпус из магнитопроводного материала 2 с фланцами 3. На корпусе 2 закреплены постоянные магниты-датчики 4, а на фланцах 3 установлены щетки 5 из магнитопроводного материала и уплотнительные неметаллические манжеты 6. Под воздействием потока транспортируемой среды очистные устройства перемещаются по трубопроводу 1. (Рис. 28).

При этом щетки 5 осуществляют очистку внутренней полости трубопровода, а магнитные потоки Ф₁ и Ф₂ замыкаются от одного полюса / N / к другому / S / через корпус 2, фланцы 3, сегментные щетки 5 и трубопро- вод 1, образуя единую магнитную цепь, при износе щеток зазоры между поверхностью трубы 1 и щетками 5 не возникают. Это происходит потому, что щетки 5 по мере износа перемещаются по фланцу 3 от центра к середине благодаря магнитным силам. Таким образом предложенная конструкция обеспечивает постоянную максимальную мощность магнитного сигнала на поверхности грунта.

Рис. 28. Продольный разрез очистного устройства из магнитопроводных материалов, где 1 – трубопровод; 2 – магнитопроводный корпус; 3 – фланцы; 4 – постоянные магниты-датчики; 5 – щетки из магнитопроводного материала; 6 – уплотнительные манжеты.

Рис. 29. Фрагмент вида А очистного устройства.

Для сокращения времени поиска застрявшего очистного устройства Кравцов с соавторами [19] предлагают другое устройство для очистки внутренней полости трубопровода (Рис. 30).

Рис. 30. Продольный разрез очистного устройства с дисперсным магнитопроводным материалом, где 1 – трубопровод; 2 – очистное устройство; 3 – корпус из магнитной стали; 4 – очистные элементы из эластичного материала; 5 – фланцы; 6 – кольцевые обоймы; 7 – магнитные блоки радиального намагничивания; 8, 9 – обкладки из немагнитного материала; 10 – хомут; 11 – дисперсный магнитопроводный материал.

Рис. 31. Сечение А – А на Рис. 30.

Устройство содержит корпус 3 из магнитной стали, с очистными элементами 4 из эластичного материала, закрепленными между фланцами 5 из магнитной стали. На корпусе 3 закреплены кольцевые обоймы 6 из отдельных магнитных блоков 7 радиального намагничивания, снабженные обкладками 8 и 9 из немагнитного материала. Снаружи блоки стянуты хомутом 10 из немагнитного материала. На хомут нанесен дисперсный магнитопроводный материал 11, например, железная стружка. За счет нанесения на стяжной хомут дисперсного магнитного материала 11 уменьшается магнитный зазор между магнитами и трубопроводом, и внешнее магнитное поле усиливается.

Таким образом, использование снижающих потерю магнитной энергии конструктивных элементов позволяет сократить время поиска застрявшего очистного устройства. При этом при равном количестве магнитных блоков повышается эффективность магнитных потоков за счет повышения энергии внешнего магнитного поля.

Для увеличения зоны обнаружения Кравцов и Гречко предлагают [20] закрепить в задней части очистного устройства генератор переменного магнитного поля 3 для излучения знакопеременных магнитных импульсов (Рис. 32). Генератор 3 включает блок питания 4, электродвигатель постоянного тока 5, муфту 6 и постоянные магниты, вращающиеся в подшипниках в немагнитном корпусе 9. Ось вращения генератора смещена относительно оси очистного устройства на 30⁰ – 60⁰.

При использовании предлагаемого очистного устройства ширина зоны приема сигналов переменного магнитного поля увеличивается с 3 до 6 метров перпендикулярно оси трубопровода, что сокращает время поиска устройства.

Рис. 32. Общий вид очистного устройства с генератором переменного магнитного поля, где 1 – трубопровод; 2 – очистное устройство; 3 – генераторпеременного магнитного поля; 4 – блок питания; 5 – электродвигатель; 6 – муфта; 9 – немагнитный корпус.

Рис. 33. Поперечный разрез генератора переменного магнитного поля, см. Рис. 32, где 7 – магнитный ротор; 8 – подшипники; 9 – корпус (А-А повернуто).

В работе [21] для сохранения магнитного материала при вылете очистного устройства из трубопровода авторы предлагают использовать ферромагнитный поро- шок 8 в перфорации эластичной прокладки 7 под магнитными блоками радиального намагничивания 4 и стяжного хомута 5. (Рис. 34, 35).

Ферромагнитный порошок 8 в статическом магнитном поле намагничивается, предавая магнитный поток на корпус 1 очистного устройства. Внешнее магнитное поле образуется через воздушные зазоры между фланцами очистных элементов 2 и трубопроводом – полюсом S и свободным полюсом N.

Рис. 34. Продольный разрез очистного устройства с магнитной обоймой повышенной надежности, где 1 – корпус; 2 – очистные элементы; 3 – магнитные датчики; 4 – магнитные блоки; 5 – стяжной хомут; 6 – магнитопровод; 7 – перфорированная прокладка; 8 – ферромагнитный порошок.

Рис. 35. Поперечное сечение магнитной обоймы, где 4 – магнитные блоки; 5 – стяжной хомут; 6 – магнитопровод; 7 – перфорированная прокладка; 8 – ферромагнитный порошок.