PL173734B1 - Sposób czyszczenia rurociągów z osadów trwałych - Google Patents

Abstract

Sposób rurociągów z osadów bwafych, w któym rozdrobnione zanieczyszczenia usuwa się na zewnątrz wraz z wodą roboczą lub przez dodatkowe płukanie wodą o pulsującym natężeniu przepływu, znamienny tym, że na osady zalegające wewnątrz czyszczonego rurociągu oddziaływuj^ się strumieniami wody mającymi wielofazową strukturę, inicjującą powstawanie kawitacji w obszarze czyszczenia co najmniej 30-krotniewiększym niż strefa bezpośredniego oddziaływania strumienia, która to strefa ma rozległość nie mniejszą niż 1% całkowitej powierzchni zanieczyszczonego rurociągu; przy czym największa odległość między trajektoriami poszczególnych strumieni nie przekracza 115 nominalnych średnic strumienia wody o gęstości mocy nie mniejszej niż 1 kW/mm2, co zapewnia rozkład gęstości mocy strugi-przypadającej na jednostkę powierzchni czyszczonego rurociągu - o wartości nie mniejszej niż 1 kW/cm2.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób czyszczenia rurociągów z osadów zawierających głównie związki żelaza, magnezu, wapnia, glinu i krzemu, spotykane najczęściej w przewodach wodociągowych.

Znane są chemiczne sposoby czyszczenia rurociągów, polegające na wypełnianiu czyszczonych przewodów roztworami kwasów mineralnych lub soli. Czas oddziaływania takich roztworów na osady zależy od ich rodzaju i ilości. Rozpuszczone w taki sposób zanieczyszczenia usuwane są wraz z całym roztworem poreakcyjnym pod wpływem wody o zwiększonej prędkości przepływu.

Głównymi wadami takich sposobów czyszczenia jest konieczność długotrwałego wyłączenia sieci z eksploatacji, zagrożenie ekologiczne i korozyjne oddziaływanie takich roztworów na rurociąg.

Znane są także mechaniczne sposoby czyszczenia instalacji wodociągowych. Polegają one na usuwaniu osadów za pomocą skrobaków, obrotowych szczotek lub sprężystych siatek uformowanych w postaci pocisku przepychanego przez rurociąg pod działaniem wysokiego ciśnienia.

Główną wadą tych sposobów jest znaczna awaryjność sieci, polegająca na mechanicznych uszkodzeniach i rozszczelnieniach rurociągu, a nawet zatykaniu się przewodu elementami czyszczącymi.

Znany jest również hydrodynamiczny sposób czyszczenia rurociągów, polegający na oddziaływaniu wysokoenergetycznymi strumieniami wody na osady bardzo twarde. Duża gęstość mocy pojedynczego strumienia wody powoduje odrywanie się cząstek osadów i wypływanie ich na zewnątrz rurociągu.

Zasadniczymi wadami takiego sposobu czyszczenia rurociągów są uszkodzenia mechaniczne rur pod działaniem zbyt dużych ciśnień oraz odspajanie części osadów o znacznych rozmiarach, co powoduje zatykanie się przyłączy czyszczonej magistrali.

Sposób według wynalazku polega na tym, że na osady zalegające wnętrze czyszczonego rurociągu oddziaływuje się strumieniami wody, mającymi wielofazową strukturę inicjującą powstawanie kawitacji w obszarze czyszczenia co najmniej 30-krotnie większym, niż strefa bezpośredniego oddziaływania strumienia. Rozległość tej strefy wynosi nie mniej niż 1% całkowitej powierzchni zanieczyszczonego rurociągu. Przy tym największa odległość między trajektoriami poszczególnych strumieni nie przekracza 115 wartości nominalnych średnic strumienia wody o gęstości mocy nie mniejszej niż 1 kW/mm4

173 734

Zapewnia to rozkład gęstości mocy strumienia, przypadającej na jednostkę powierzchni czyszczonego rurociągu, o wartości nie mniejszej niż 1kW/cm².

Taka gęstość mocy wielofazowego strumienia wody powoduje wyerodowanie cząstek materiału osadów, które usuwane są na zewnątrz wraz z wodą roboczą lub przez dodatkowe płukanie rurociągu.

Zalety sposobu według wynalazku to znaczne rozdrobnienie usuwanych cząstek osadów eliminujące zatykanie się rurociągów o mniejszych średnicach, nie występowanie uszkodzeń konstrukcji rurociągu, duża wydajność, małe koszty, krótki czas wyłączenia sieci z eksploatacji oraz neutralność ekologiczna procesu czyszczenia rurociągów.

Sposób według wynalazku został przedstawiony poniżej w dwóch przykładach wykonania.

Przykład I. Zabiegowi czyszczenia poddano sieć wodociągową o średnicy rur 100 mm, zanieczyszczoną warstwą osadów grubości około 25 mm o składzie: 0,6% siarczany; 1,8% fosforany; 0,1% chlorki; 15,2% żelazo; 1,1% mangan; 19,8% tlenek wapnia; 35,4% tlenek glinu; 22,8% tlenek krzemu i 3,2% tlenek magnezu.

Do czyszczonego rurociągu wprowadza się głowicę zaopatrzoną w specjalne dysze, do której przewodem rurowym doprowadza się wodę pod ciśnieniem. Konstrukcja głowicy oraz dysz jest tak opracowana, że strumienie wody, wypływające z dysz na zewnątrz, mają wielofazową strukturę inicjującą powstawanie kawitacji i oddziaływują bezpośrednio na 1,5% całkowitej powierzchni zanieczyszczonego rurociągu, przy czym największa odległość między trajektoriami poszczególnych strumieni wynosi 102 nominalne średnice strumienia o gęstości mocy 1,2 kW/mm, co gwarantuje rozkład gęstości mocy strumienia, przypadającej na jednostkę powierzchni czyszczonego rurociągu, równą 1,8 kW/cm²

Zastosowane warunki fizyczne w strefie pracy głowicy pozwalają na czyszczenie rurociągów z prędkością około 2,5 m/min, zapewniając usuwanie osadów z 89% powierzchni rury. Roztworzone osady usuwa się na zewnątrz wraz z wodą roboczą podczas czyszczenia odcinka rurociągu.

Przykład II. Zabiegowi czyszczenia poddano sieć wodociągową o średnicy rur 80 mm, zarośniętych warstwą osadów o składzie: 0,8% siarczany; 2,0% fosforany; 0,1% chlorki; 28,2% żelazo; 0,3% mangan; 12,4% tlenek wapnia; 21,2% tlenek glinu; 32,6% tlenek krzemu i 2,4% tlenek magnezu. Osady te zalegały nieregularnymi warstwami o guzowatej strukturze i zimnej grubości od 15 mm do 25 mm.

Do czyszczonego rurociągu wprowadza się głowicę zaopatrzoną w specjalne dysze, do której przewodem rurowym doprowadza się wodę pod ciśnieniem. Konstrukcja głowicy oraz dysz jest taka, że strumienie wody wypływające z dysz na zewnątrz, mają wielofazową strukturę inicjującą powstawanie kawitacji i oddziaływują bezpośrednio na 1,8% całkowitej powierzchni zanieczyszczonego rurociągu, przy czym największa odległość między trajektoriami poszczególnych strumieni wynosi 115 nominalnych średnic strumienia o gęstości mocy 1,8 kW/mm2, co zapewnia rozkład gęstości mocy strumienia, przypadającej na jednostkę powierzchni czyszczonego rurociągu, równą 3,2 kW/cm2.

Zastosowane warunki fizyczne w strefie pracy głowicy pozwalają na czyszczenie rurociągów z prędkością 2,8 m/min, zapewniając usuwanie osadów z 92% powierzchni rury. Odspojone i rozdrobnione osady częściowo usuwa się na zewnątrz wraz z wodą roboczą, częściowo zaś usuwa się je przez wypłukiwanie dodatkowym przepływem wody o pulsującym natężeniu.

173 734

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób czyszczenia rurociągów z osadów trwałych, w którym rozdrobnione zanieczyszczenia usuwa się na zewnątrz wraz z wodą roboczą lub przez dodatkowe płukanie wodą o pulsującym natężeniu przepływu, znamienny tym, że na osady zalegające wewnątrz czyszczonego rurociągu oddziaływuje się strumieniami wody mającymi wielofazową strukturę, inicjującą powstawanie kawitacji w obszarze czyszczenia co najmniej 30-krotnie większym niż strefa bezpośredniego oddziaływania strumienia, która to strefa ma rozległość nie mniejszą niż 1% całkowitej powierzchni zanieczyszczonego rurociągu; przy czym największa odległość między trajektoriami poszczególnych strumieni nie przekracza 115 nominalnych średnic strumienia wody o gęstości mocy nie mniejszej niż 1 kW/mm², co zapewnia rozkład gęstości mocy strugi-przypadającej na jednostkę powierzchni czyszczonego rurociągu - o wartości nie mniejszej niż 1 kW/cm²