способ очистки поверхности трубопровода от полимерного покрытия

Формула изобретения

1. Способ очистки поверхности трубопровода от полимерного покрытия, включающий нагрев покрытия и механическую очистку поверхности воздействием на покрытие лезвийным инструментом с последующим удалением снимаемого покрытия, отличающийся тем, что покрытие нагревают в зоне контакта с инструментом до температуры минимальной адгезии покрытия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полимерное покрытие нагревают до 67 115^oС при помощи горячего воздуха и других теплоносителей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству магистральных газо- и нефтепроводов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется производить очистку поверхностей труб, тел вращения, а также других изделий от пленочных изоляционных покрытий, скрепленных с поверхностью изделий с помощью клеящих мастик (грунтовок).

Известны способы очистки поверхностей изделий от полимерных покрытий, основанные на охлаждении изделия по температуре охрупчивания полимерного покрытия и дальнейшем удалении его механическим путем (авт. св. N 648293, кл. B 08 B 3/10, 1975), устройства, основанные на использовании хладагента (авт. св. N 1154010, кл. B 08 B 9/02, 1985).

Очистка покрытия путем его охлаждения применена только для полимерного покрытия, способного к окрупчиванию при глубоком охлаждении. Однако ряд изоляционных полимерных покрытий, применяемых для изоляции газонефтепроводов, в частности изоляционное покрытие типа "Kendall", имеет температуру охрупчивания, близкую к температуре кипения азота. Поэтому снятие таких покрытий по данному способу осуществить практически невозможно и это неэкономично.

Известен способ очистки трубопроводов от полимерных покрытий по авт. св. N 1712006, кл. B 08 B 9/02, 15.02.92. который заключается в резке покрытия перемещением контактируемого с изделием нагретого инструмента с последующим удалением снимаемого покрытия. При этом температура инструмента в зоне контакта с изделием должна быть 200-300^оС, а температура трубопровода до 100-150^оС.

Недостатком этого способа, да и всех других способов, основанных на использовании иглофрез, щеток, резцов и т. п. являются низкие качество и эффективность очистки при больших затратах на нагрев инструмента и трубы.

Это связано с тем, что полимерные покрытия при обычных эксплуатационных температурах, равных климатическим температурам (усредненный интервал от -30^о до 30^оС), имеют наибольшую адгезию (сцепляемость с трубопроводом). Вследствие этого при воздействии на покрытие нагретого инструмента оно с большим трудом лишь частично удаляется с трубопровода, с тех участков, где адгезийные свойства ослаблены. На остальных же участках поверхности трубопровода изоляционное покрытие остается из-за проскальзывания инструмента, т. е. инструмент не создает общего прогрева полимерного покрытия. Увеличение усилия прижатия резцов эффекта не дает, т. е. происходит подрезание тела трубопровода, что является недопустимым по условиям эксплуатации трубопровода (снижается его надежность и возникает опасность его разрушения из-за ослабления).

Наряду с этим одновременный способ нагрева покрытия со стороны металла до температур коксования в принципе не применим для полимерных изоляционных пленок, используемых в газонефтепроводах, т. к. при этих температурах происходит пригорание пленок к поверхности трубопровода, и их адгезия не уменьшается, а наоборот возрастает (фиг. 2, правая ветвь графика), что затрудняет процесс очистки. Кроме того, обеспечить нагрев покрытия со стороны металла (трубопровода), как требуется по данному способу, на действующем газонефтепроводе нельзя, так как доступ к внутренней поверхности закрыт. Все эти обстоятельства свидетельствуют о нереальности осуществления рассматриваемого способа применительно к газонефтепроводам.

Задача, на которую направлено настоящее изобретение, заключается в расширении возможности применения способа и повышении качества очистки поверхности трубопровода.

Технический результат от изобретения выражается в нагреве полимерного покрытия в зоне контакта с инструментом очистки до температуры минимальной адгезии горячим воздухом и/или при помощи другого теплоносителя с последующим удалением покрытия с трубопровода.

Достижение технического результата обеспечивается совокупностью существенных признаков, которые характеризуют объект изобретения следующим образом. Способ очистки поверхности трубопровода от полимерного покрытия предусматривает нагрев покрытия и механическую очистку поверхности воздействием на покрытие лезвийным инструментом с последующим удалением снимаемого покрытия. Покрытие в зоне контакта с инструментом нагревают до температуры минимальной адгезии покрытия, равной 67-115^оС, причем нагрев ведут горячим воздухом и другими теплоносителями при помощи теплоотражателя.

На фиг. 1 показана схема для осуществления предлагаемого способа очистки поверхности изделия (трубопровода) от полимерного покрытия; на фиг. 2 представлен график усилия P отрыва полосы покрытия шириной 1 см как функции температуры T.

Устройство (машину) 1, несущее роторы 2 и 3, имеющее ходовой механизм его перемещения, устанавливают на трубопровод 4. При перемещении устройства вдоль трубопровода посредством ножей 5 и 6 полимерное покрытие подрезается, образуя сетку из полос, через ротор 3, несущий инструмент 8, производит удаление нагретого, например, горячего воздуха и другого теплоносителя до температуры адгезии полимерного покрытия с трубопровода. Для эффективного и качественного удаления полимерного покрытия необходимо, чтобы температура нагрева полимерного покрытия в зоне контакта инструмента с изделием была равной или большей температуры плавления клеящего слоя (связующего).

При такой температуре адгезия полимерного покрытия достигает минимума. Это хорошо усматривается из графика фиг. 2, полученного в процессе лабораторных испытаний предлагаемого способа применительно к полимерным покрытиям типа "Нитто" и "Kendall".

Как следует из графика (фиг. 2), минимальная адгезия полимерного покрытия для пленки "Kendall" имеет место в интервале температур 67-115^оС. Необходимо отметить, что снижение адгезии покрытия с повышением температуры (левая ветвь графика) связано с тем, что при нагреве клеящего слоя из него выделяются пары растворителя, а также расширяются микропузырьки "защемленного" воздуха. Одновременно с этим изменяется структура клеящего слоя, его физико-химические свойства, что обусловливает переход его в вязко-текучее состояние (плавление). В этот момент адгезия становится минимальной, тем самым создаются благоприятные условия, при которых полоски полимерного покрытия легко сдвигаются, отслаиваются и удаляются с поверхности изделия посредством движущегося инструмента. Для еще большей эффективности очистки в рабочие органы могут быть введены щетки. При переходе через интервал температуры минимальной адгезии (67-115^оС) адгезия заметно возрастает (правая ветвь графика 2), что связано с отверждением (коксованием) клеящего слоя. Поэтому для обеспечения эффективной и качественной очистки полимерного покрытия рабочие температуры в зоне контакта инструмента с изделием должны находиться в интервале 67-115^оС, что соответствует минимальной адгезии для пленок типа "Kendall" и "Ни