Устройство для химического разрушения и обработки труб

(51 4 Е 21 В 29/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ТРУБ(57) Изобретение относвп ся к горной промышленности, Цель - увеличение площади обрабатываемой поверхности труб. Устройство содержит корпус в полости которого размещены перекрытая в верхней части разрушаемой мембраной 3 камера 2 под окислитель и установленный над ней узел воспла149376 б 21 Г теиапя 7 а С боконо 1 ста;Ой корГ сл 1 нзаимотстейстнует камерасгорлтия цод смесь компонентов самоноспслтсНсСЕГОС 5 Н, СОКотЕМПЕРЛТУРП0 Ситеза, Клерд 2 имеет и нерхцеи чяс -ти цод мем(";р,пой 3 кольцевой бурт.1(дера типолненл кольтокой и рлзещеца нл бу 1 те с 1 Г)эможност) обрлЗОНЛЦШЯ КОЛЬЕвой НО 3 УсЦОй ПОПССТИ5 с 6 окотзой стенкой камеры 2, Бурт Изобрг те 1 е Относитс 51 к горнййГромсетаностп 1 может 6,Ть (.Олт, -зондцо, например, цч химГ(ескогорлэрущеция и Гбрасскс зс к,с щКсянур 1 СК 1 джин 1 :С(ГГ.ОЗ(с цс 06 ходимой 1 цти е1 ель изобреения " у)е 1 ппс.т 5101 я)дибр л 6 л 113 ламой и )3 с.хтс) с Г итр,6 и Г)6 еспа)етПе коснсги 101 О Контрр 0 с 5 3 д и р 0е с с Ор 3 э 1) у Г 10 ти я и 0 6( Гор л 1 П 51 нз л)с)дайст 1 уебоконОйстети;ой корпусл и 06 рлзует коздушнут)кс)лттану) попоет 5 с боковой стенкойклмер 21 Кзчас а С 1 С может ис 33;1 3 овлтьгя смесь ттацд и бора н(.техцометри е(.ко аоотоп.еп. н нида пресгогпппсых таблеток. Дся Обеспеия лпртвлетт,)го црогорация каиср) 2 отд пеег топьценте 6, выполнен)ое по и утрецнеи поверхностик(;л,ценого бурта, В верхней частикорпусл 1 над кам рой под ас.ислительуетлое) узел 7 воспламенения,илт рг клатсл, затем начинается реакция между фтористым окислителем ивнутренней тот)ерхно:тьс) бурта камеры 2, Пе(лс прогорания (.тецки последней н ае утоцьсяенцой части разогретый (1 торт.стьв окислитель вытекаети клмеры 2 на поверхность раэгружаемой тру 61 и оа 13 мигдется. 4 з. П.ф-лы, 3 пт. Снеся н) люнен 1 устройства, изобра)теп:15 пл Лиг, 1, может быть испопьэонлцл н том случае, если узел восп 3 ете)т 5 пр срлбятынлции ныряблтс тслег и лдукты, не облдтд)щие 3- СОКИ рЕЛКцОн(Ой СПОСОбНОСТЫВ ПО отпоссен к дтгристым о),тСлттеля1 цаприм зот, В случае высокой редктГ)ттой спгаобцости продуктов сгорд)я ;ряда уэлл 7 воспламенения пг)ер,)Е 1,л рдзрущаемй мембраны 3 нспа;(.тние реакции фтористого октс - ,сИТЕЛЯУКЛЗЕПЬ)И ПРОДУКтаМИ Дав., е буда рлстространяться внутрь ламары 2 и со т раэруппть ее, В целях ттредо гнр; ентя рлзруетИя камеры 2 );( счет :) ол)тцц оснокно го объема фткрс стого окислителя камера 2 может 6,стт ПоПца С ЬиутрЕННЕй ПЕРЕ- гсродкой 8, размещенной аиду коль) ным бу;)том камеры 2 и разрушаемой ембрдной 3. сд фиг, 2 показан нари; пт тлкого ).ыполцения, когда роль КУРЕПЕ 1 ПЕРЕГОРОДКИ ИГРЛс)Т тОРЦО- и;,се 1 оверхцос ги камеры 2 под окислитс.ь,. устдц )впегпой нлд камерой 2. 1 Л 11)ИЕ дОПОЛНГГЕЛЬНОй КтЕрЫ Об), С- лонлепо необ);одимо атьо унификации ;он устройства, камера 9 может от" сутстновлтс л перегороцка 8 может быть выполнена непосредственно н ИОлОсти камеры 2В том случае, если в качестве СВС ИС 051 ЗУс)ТСЯ ЛЕГКОНОСПЛаМЕНЯс)ГЕСЯ компоненты, например, нд основе циркония или пористых теплоэлементовиз смеси титана и бора, интцтттрованиеСВС мжет быть осущестнлено непосредственно от воздействия на негопродуктов срабатывания узла 7 воспламенения, как это показано ндфиг, 3. В этом случае в узле воспламенения может быть )спользовлндымный ружеггггьп порох массой менее1 г, в этом случае воэможность нерасчетцого повышения давлешгя в камере2 под окислитель минимальная,5В случае необходимости разрушенияучастков труб большой длины камера2 под окислитель может быть выполненав виде последовательно установленныхсекций, как это показано ца фиг, 1-3,при этом верхний торец каждой пз секций каггеры 2 выполнен с осевым выступом 10, а нижшпг - с ответным выступом - осевым пазом 11 для размещения осевого выступа последующей секции, Для повышения надежности срабатывания секции камеры под окислитель, нижняя часть 12 боковой поверхности каждой иэ секций гыполнена сущающейся книзу, Такое выполненис позволяет окислителю прп прогорании нгмнегг части 12 стенок секций вьгтекать непосредственно на торец следующей секции.11 ля обесгечения косвенного контроля за процессом разрушения и обработки труб устройство может бытьснабжено перфорированными переходниками 13 (фиг, 2), концецтрично установленными в полостях каждой из сек- З 0ций камеры под окислитель и жесткосвязанными с их торцами, В связи стем, что камера 4 сгорания удаленаот стенки перфорированного переходника 13, последний не нагревается,,В результате этого после израсходованггя окислителя несгоревшие узлы,соединенные с перфорированным переходгпгком 13, ггогут быть извлечены изскважины (например, тросом, укрепленным на верхнем торце корпуса 1).При зозггожности распространения реакгпги к переходнику 13, последний может быть выполнен увеличенной толщины или содержать ребра, толщина которых определяется из условия неполного сгорания в окислителе,В перфорированном переходнике 13может быть выполнена перегородка 14(фиг, 3), установленная с образованием полости 15. Размещение перегородки 14 на различной высоте позволяг регулировать количество фтористогоокислителя.Разрушаемая кольцевая мембрана 1655(фиг. 3) обеспечивает стравливаниеизбыточного давления из камеры подокислитель, образующегося при горении СВС за счет испарения части окислителя до момента прогорация боковой стенки камеры под окислитель.Устройство работает следующим образом,Устроцство устанавливается в разрушаемых трубах 17 на пробку (или забой) 18, Инициируется узел 7 воспламенения, в результате этого прорывается разрушаемая мембрана 3 и часть фтористого окислителя попадает на смесь компонентов СВС, Прц контактировации окислителя с компонентами СВС происходит реакция синтеза диборида титана в случае соедпгения титана и бора, Температура горения при синтезировании диборида титана составляет 3190 К, Использование компонентов СВС обусловлено высокой температурой горения и калорийностью, За счет теплопроводности от раскаленных конечных продуктов нагревается кольцевой бурт камеры 2 под окислитель, После его нагрева до температуры начала реакции (для стали около 450 С) начинается реакция между фтористым окислителем и внутренней поверхностью кольцевого бурта камеры 2. После прогорания стенки камеры 2 в ее утоньшенной части 6 разогретый фтористый окислитель вытекает из камеры 2 на поверхность разрушаемой труби 17 в результате чего происходит выжигание последней,После выгорания боковой стенки верхней секции камеры 2 (в случае секционного выполнения) реакция переходит через ее нижний торец на следующую секцию. Также происходит работа устройства по фиг, . При работе устройства по фиг, 3, как уме отмечалось ранее контактирование фтористого окислителя с компонентами СВГ отсутствует, Инициирование СВС осуществляется непосредственным воздействием продуктов срабатывания узла 7 воспламенения, Выступы 10 и пазы 11 на торцах секций камеры под окислитель выполнены для постоянного контактирования окислителя с внутренней поверхностью кольцевого бурта первой секции камеры 2 и аналогичных поверхностей 19 следующих секцгей и ввиду необходимости компенсации температурных изменений объема окислителя,За счет наличия перфорированных патрубков 13 возможно извлечение не. 1493766 сгоревших частей устройства цз скважины и осуществление косвенного контроля за процессом разрушения.Извлечение несгоревших частей устройства целесообразно также в том случае, если труба прожжеца неполностью и требуется дополнительное использование аналогичного устройства, в связи с тем, что тористый О окислитель может реагировать с пробкой 18 (выполненной, например, из бетона, гипса ц т.д.) перед повторным использованием устройства целесообразно ее восстановление, 15 Учитывая то, что после выгорацця 1части трубы 17 внутренний диаметр ее увеличивается, материал для образования пробки может быть закачац через зазор между трубой 17 и стецкоц 20 устройства, при этом возможно заполнение всего зазора, В этом случае реакция фтористого окислителя будет переходить от стенки устройства к трубе 17 через промежуточную трубу 25 (цапрцмер, из бетона, гипса и т.д,). Для сжигания трубы цз гипса или бетона Фтористого окислителя требуется в несколько раз меньше, чем из стали, Кроме того, прц реакции Фторис того окислителя с бетоном (БЮ) выделяется активный кислород, который может интенсиФицировать процесс выжигания. Наличие "промежуточной трубы" целесообразно для всех примеров выполнения для предотвращения реакции тористого окислителя с жидкими компонентами (например, если выжигаемый участок трубы находится не в скальном, а во влажцои грунте). 40Формула изобретения1. Устройство для химическогоразрушения и обрабогки труб, вклю чающее корпус, в полости которого размещена перекрытая в верхней части разрушаемой мембраной камера подокислитель и установленный на нейузел воспламенения, взаимодействующую с боковой стенкой корпуса камерусгорания под смесь компонентов самовоспламеняющегося высокотемпературного синтеза, о т л и ч а.ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения площади обрабатываемой поверхности труб,камера под окислитель имеет в верхней части под разрушаемой мембранойкольцевой бурт, камера сгорания выполнена кольцевой и размещена на последнем с возможностью образованиякольцевой воздушной полости боковойстенкой камеры под окислитель2. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что камера подокислитель имеет между разрушаемоймембраной и кольцевым буртом внутреннюю перегородку,3, Устройство по пн, 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что камерапод окислитель выполнена в виде последовательно установленных секций,верхний торец каждой из которых выполнен с осевым выступом, а нижнийс ответным выступу осевыи пазом дляразмещения осевого выступа последующей секции.4. Устройство по пп. 1-3, о тл ц ч а ю щ е е с я тем, что нижняячасть боковой поверхности каждой секции камеры под окислитель выполненасужающейся книзу,5, Устройство по пп, 1-4, о т л ц ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения косвенного контроля эа процессом разрушения и обработки труб, оно снабжено перфорированными переходниками, концентрично установленными в полостях каждой из секций камеры под окислитель и жестко связанными с их торцами.1493766 СоставитепьТехред А. Кра евкое орректор М, Шароши Середа едакт одписно ГКНТ СССР агарина, 10 эводственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород,Заказ 4079/33 Тир ВНИИПИ Государственного комитета п113035, Москва, Жизобретени Раушская м и открытиямнаб., д. 4/5