шивание с воздухом, воздействие смеси на обрабатываемую поверхность, воздушный поток закруч.ивают со степенью закрутки, равной 0,4-0,6, формируют в виде усеченного конуса, а рабочий агент перед подачей в област пониженного давлени аэрируют воз-: духом при давлении 0,1-0,3 ати. Такой способ может быть осуществпен устройством, содержащим установленные в корпусе средство дл зак ,рутки воздуха, воздушное сОпло и трубопровод подачи рабочего агента, в котором выходной торец трубопрово да подачи рабочего агента выступает за выходной торец воздушного сопла на рассто ние, равное 0,5-2 наружног диаметра трубопровода подачи рабочего агента, а диаметр воздушного сопл . составл ет О,3-0,6 внутреннего диаме ра обрабатываемой трубы. Сущность изобретени по сн етс чертежом. Устройство дл обработки внутренней поверхности труб содержит полый корпус 1, средство дл закрутки воздуха , выполненное в виде тангенциального патрубка 2 подачи воздуха и выводного воздушного сопла 3, соосно установленный в корпусе 1 трубопровод 4 подачи рабочего агента, пре имущественно абразивного материала, выходной торец 5 которого расположен от выходного торца 6 воздушного сопла 3 на рассто нии 6, равном 0,52 наружным диаметрам трубопровода 4 подачи абразивного материала, которы соединен с .источником подачи воздуха низкого давлени , (на чертеже не показан). Диаметр воздушного сопла 3 выбран равным 0,3-0,6 внутреннего диаметра обрабатываемой трубы 7, Устройство работает следующим образом . Устройство дл обработки внутренней поверхности трубы закрепл ют на любом подвижном механизме 8 типа штанги кронштейна и т.п. и ввод т в обрабатыва емую трубу 7. Включает подачу воздуха от компрессора в патрубок 2 и подучу абразивного материала с транспортирующим его воздухом низкого давлени 0,1-0,3 ати в центральный трубопровод 4. Выход - из патрубка 2, воздух закручиваетс и подаетс в виде вратательно-поступательного потока в воздушное сопло 3. У выходного торца б сопла 3- поток раскрываетс в виде усеченного полого конуса с диаметрсад меньшего основани , равным 0,3-0,6 внутреннего диаметра трубы и диаметр ром большего основани , равным внутреннему диаметру трубы, при этом в центре конуса образуетс разр жение, за счет которого осуществл етс поjiaMa абразивного материала из трубопровода 4 внутрь воздушного конуса. Воздушно-абразивна смесь подаетс к стенкам трубы. Очистка всей внутренней поверхности по длине происходит при поступательном перемещении устройства внутри трубы 7. При обратном ходе кронштейна 8 можно продолжить очистку или, отключив подачу абразивного материала, провести обЬувку поверхности трубы чистым возцухом . При таком способе обработки внутренней поверхности труб частицы воздуха в конусе имеют три составл ющих скорости: осевую-параллельную оси трубы, радиальнуюрнаправленную по радиусу трубы и тангенциальную,-направленную по касательной к внутренней поверхности трубы. В результа.те центрального разр жени ,возникающего под действием центробежных сил воздушного потока, осущ-гствл етс транспорт абразивного материала внутрь воздушного конуса. Частицы абразивного материала, име начальную скорость, близкую к нулю, приобретают необходимую скорость за счет перепада давлений внутри пустотелого конуса воздушного потока и на его периферии . Указанный перепад радиально перемещает частицы абразивного материала с центра в плотный слой воздуха , обеспечива газодинамическое смешение абразивного материала с воздухом.- За счет выбора определенной степени закрутки (S)г представл к дей собой отношение осевого импульса к тангенциальному импульсу скорости воздушного потока, достигаетс требуемое соотношение осевых и тангенциальных скоростей смеси абразивного материала с воздухом, что позволит регулировать угол раскрыти факела воздушно-абразивной смеси в широксм диапазоне примен е№ х типоразмеров труб, увеличить и удлинить зону обработки внутренней поверхности трубы. Причем при ,6 в центр закрученного потока начинает подсасыватьс воздух окружающей среды и возникающие обратные токи воздуха увлекают частицы абразива, а ве лиина конуса, смеси садитс на выходную кромку устройства дл пода и воздуха и ведет к его износу. Мала степень закрутки ,4 дает малые тангенциальные скорости, что ухудшает качество обработки в крутоъс л поле. Величина S определена экспериментальныМ-путем и зависит от физических характеристик абразивного материала, в частности, от его удельного веса. Благодар интенсивной закрутке частицы абразивного материала многократно подаютс к поверхности трубы. Кроме того, вихревым потокам присущи сильные пульсации как тангенциальной, так и осевой составл ющей скорости, что обеспечивает не только круговое воздействие частиц абразивного материала на загр знени , имеющиес на трубе, но и пульс ирующее воздействие, что повышает эффективность обработки.
Дл повышени эффективности обработки важно правильно выбрать рассто ние между торцами воздушного сопла и трубопровода подачи абразивного материала. Как показали проведенные исследовани , по мере удалени от выходного торца воздушного сопла 3 величина радиальной составл юще скорости воздушного потока вначале ро рассто ни , равного 0,5 наружного диаметра трубопровода 4, растет а затем в промежутке P-0,5-2d-j.p слегка снижаетс . Начина с рассто ни 8 , радиальна составл юща резко уменьшаетс вследствие сильного .раскрыти угла воздушного потока, и транспорт абразивного материала из трубопровода 4 практически становитс невозможным. При снижении рассто ни К О , 5й-ррТранспорт абразивного материала :эффективен, но вследствие срывных вихрей на кромках трубопровода возникают обратные токи абразива к кромке воздушного сопла, и следовательно, возможен износ и снижение работоспособности устройства . Оптимальна величина Е также зависит от физических характеристик абразивного материала, причем чем больше удельный вес абразивного материала , чем меньше должна быть величина е .
Степень раскрыти воздушного потока выбираетс из следующих соображений . Диаметр меньшего основани конуса, т.е. диаметр сопла 3, определ етс из услови того, что при 3 О , 3D вн-тр резко возрастают-затраты на транспорт воздушно-абразивной смеси к внутренней поверхности трубы, что, в конечном итоге, снижает эффективность ее очистки, вследствие малых скоростей, которые сообщают частицам воздушный . закрученный поток.
При увеличении (,61)вн.тр по вл етс опасность снижени надежности оборудовани и, в частности, выходных торцов сопел устройства, вследствие возможности возникновени обратных токов воздуха с абразивом в зазор между стенками воздушного сопла и трубы из-за усложнени структуры потока.
Аэрирование воздуха в трубопроводе подачи абразивного материала 4 в центр полого конуса воздушного потока предотвращает слеживание абразива , и величина минимального давлени воздуха - 0,1 ати выбираетс
только из соображений преодолени гидравлического сопротивлени трубопровода подачи абразивного материала . При давлении более 0,3 ати скорость абразивного материала в центральной трубе возрастает, что ведет к износу трубы. Кроме аэрировани воздухом и транспорта из абразивного материала последний можно подавать в потоке воды с последующей операцией высушивани трубы.
Указанным способом осуществл лась очистка внутренней поверхности стальной трубы нефт ного сортамента - на сосно-компрессорной , с внутренним диаметром 104 мм. Устройство дл очистки было установлено на штанге, котора с помощью электромеханизма имела возможность перемещатьс внутри трубы со скоростью 10 мм/с. Внутри штанги были расположены трубопроводы подачи воздуха под давлением 6 ат« и подача песка (электрокорунд) вместе |с транспортирующим его воздухом с. давлением 0,1 ати. Выходной торец трубопровода подачи песка установлен за выходным торцом воздушного сопла на рассто нии Е, равном наружному диаметру трубопровода подачи абразивiHoro материала. Концентрично потоку 1песка подавали поток воздуха, которому сообщ али степень закрутки, равную 0,4, с помощью тангенциальных патрубков, установленных на периферии камеры закручивани . Вначале формировали полый усеченный конус с диаметром меньшего основани , равным 0,3 диаметра внутренней поверхности трубы, и лиаметром большего основани равным внутреннему диаметру трубы. В центре конуса создавалась зона разр жени и осуществл лс транспорт песка внутрь конуса.В результате газодинамического смещени песка с . воздухом частицы песка приобретают кроме радиальной составл ющей еще тангенциальную и осевую составл ющие скорости, что позвол ет обрабатывать внутреннюю поверхность трубы, не привод ее во вращение. .Как показали приведенные испы1:ани . предлагаемый способ позвол ет эффективно очищать внутреннюю поверхность.трубы. Предлагаемый способ можно также примен т дл нанесени покрытий и окраски внутренней поверхности трубы.