62 / 397
Механики XXI веку. №16 2017 г.
62
ся к стойким материалом и трубопроводные системы могут служить длительное время без
замены, тем более что часть из них гуммирована полиэтиленом [2].
Отсутствие эффективных методов очистки трубопроводов приводит к значительным
издержкам, связанным с сокращением получения вторичного криолита, увеличения износа
насосного оборудования, безвозвратным потерям сырья и, самое главное, снижением степе-
ни очистки отходящих газов от электролизного производства.
По технологии, разработанной СибВАМИ, очистка трубопроводов проводится хими-
ческим способом путем промывки растворопроводов раствором c рН=9…10, на что расходу-
ется ежегодно 192 тонны каустической соды и 212 тонн кальцинированной соды. Для про-
мывки трубопроводов в УФС приготавливается смешанный раствор каустической и кальци-
нированной соды, который подогревается до 60
0
С и транспортируется по растворопроводам.
Затраты на сырье, используемое для очистки растворопроводов химическим способом со-
ставляют 2 млн. руб. в год. При этом увеличение пропускной способности трубопроводов
достигает не более 15%, т.е. от нормативного объема раствора можно подать на газоочистку
80% растворов.
В Иркутском государственном техническом университете (ИрГТУ) освоена техноло-
гия очистки трубопроводных систем электрогидроимпульсным методом. Удаление солевых
отложений в трубе происходит в результате мощного электрического разряда в водном рас-
творе, который протекает по трубопроводу. Подаваемый кратковременный разряд от специ-
ального источника тока напряжением в пределах 20…40 кВ вызывает электрическую дугу, в
результате чего возникает мощная ударная волна с давлением до 600 Атм, что приводит к
дроблению и измельчению осадка в трубах. Рабочим органом установки является коаксиаль-
ный кабель, по которому напряжение подается в зону разрушения отложений трубопровода.
В лабораторных условиях исследовалась возможность удаления осадка со стальной
гуммированной трубы с внутренним диаметром 70 мм и сотложениями прочного осадка
15…25 мм на сторону. Проходное сечение трубы составляло менее 30 %. Стальная труба за-
полнялась водой из под крана. В трубу вводили кабель различных марок. Зазор между элек-
тродами на конце кабеля от 10 до 30мм [2].
В результате проведенных исследований установлено, что диаметр трубы, величина и
твердость солевых отложении определяют мощность импульса, передаваемого в зону очист-
ки. Подобрана частота, мощность импульса и марка кабеля, с помощью которого передается
импульс в рабочую зону трубопровода, при котором происходит дробление и измельчение
осадка и не повреждается защитная гуммировка трубы. [3-6].
Важным фактором надежности процесса очистки является обеспечение стабильности
величины разряда в процессе продвижения зоны очистки по трубе. Большинство применяе-
мых электрогидроимпульсных технологий предполагают сгорание рабочего кабеля под дей-
ствием электрических разрядов с постоянными технологическими остановками для зачистки
рабочего конца. При сгорании кабеля и изменении зазоров изменяется мощность импульсов,
которые могут, как уменьшаться, что приводит к неполному разрушению отложений, так и
увеличиваться, что приводит к повреждению внутреннего покрытия. Стабилизация зазоров
на конце рабочего кабеля позволит не только обеспечить надежность процесса очистки, но и
увеличить расстояние, очищаемое за один проход, что особенно важно при очистке рабо-
тающих трубопроводов во время их кратковременной остановки [7-9].
При очистке труб большого диаметра или твердых отложений применяются доста-
точно дорогостоящие рабочие кабели и их расход значительно увеличивает стоимость очи-
стки.
Разработаны конструкции специальных наконечников рабочего кабеля, позволяющих
не только уменьшить расход кабеля в 5…10 раз, но и регулировать зазоры и задавать ста-
бильные параметры разряда в процессе обработки. Спроектирован ряд приспособлений
обеспечивающих также продвижение рабочего кабеля по трубе с заданной скоростью, за
счет энергии получаемой при разряде. Для удаления осадка с прямолинейных участков рас-
творопроводов одного диаметра длиной до 100м с зарастанием проходного сечения до 30%.