Удосконалена трубна заглушка з подвійним блокуванням та спускним отвором

Номер патенту: 102407

Опубліковано: 10.07.2013

Автори: Пакет Грегорі Л., Госвік Річард Л., Ізел Кенет Л.

Є ще 18 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Трубна заглушка для тимчасового закупорювання труби, згадана трубна заглушка містить:

тримач; та

сукупність запірних головок, що мають шарнірне з'єднання одна з одною, щонайменше одна запірна головка у згаданій сукупності запірних головок має розширювальний ущільнювальний елемент;

та

контур подачі робочої рідини, сполучений із згаданим розширювальним ущільнювальним елементом;

рідину, що постачається згаданим контуром подачі робочої рідини, спричиняючи рух згаданого ущільнювального елемента між втягнутим положенням та розширеним положенням.

2. Трубна заглушка за п. 1, що також містить згаданий ущільнювальний елемент, що вибирається з групи, яка складається з надувного ущільнювального елемента та ущільнювального елемента пакера, що діє під тиском.

3. Трубна заглушка за п. 1, що також містить згаданий контур подачі робочої рідини, що має перший перепускний канал та другий перепускний канал, згаданий перший перепускний канал здатний нести згадану рідину до ділянки згаданої щонайменше однієї запірної головки, відкритий кінець згаданого другого перепускного каналу знаходиться в сполученні з внутрішнім простором труби, коли трубна заглушка знаходиться в блокувальному положенні.

4. Трубна заглушка за п. 3, що також містить щонайменше один із згаданих першого та другого перепускних каналів, що проходять через щонайменше одне з шарнірних з'єднань.

5. Трубна заглушка за п. 4, що також містить щонайменше одне згадане шарнірне з'єднання, що має кільцеву канавку, згадана кільцева канавка знаходиться у сполученні із щонайменше одним із згаданих першого та другого перепускних каналів.

6. Трубна заглушка за п. 3, що також містить ділянку щонайменше одного із згаданих першого та другого перепускних каналів, яка є трубчастою.

7. Трубна заглушка за п. 3, що також містить запобіжну пластину, що знаходиться у сполученні із згаданим першим перепускним каналом та згаданим розширювальним ущільнювальним елементом, згадана запобіжна пластина рухається між першим положенням та другим положенням, згаданий розширювальний ущільнювальний елемент розташований між згаданою запобіжною пластиною та опорним диском згаданої щонайменше однієї запірної головки.

8. Трубна заглушка за п. 7, що також містить згаданий розширювальний ущільнювальний елемент, що включає щонайменше одну антиекструзійну пружину.

9. Трубна заглушка за п. 7, що також містить фіксатор, розташований на згаданій щонайменше одній запірній головці.

10. Трубна заглушка за п. 1, що також містить другу запірну головку у згаданій сукупності запірних головок, що мають очищувальний елемент.

11. Трубна заглушка за п. 10, що також містить згаданий очищувальний елемент, що включає металеву щітку.

12. Трубна заглушка за п. 1, що також містить напрямну пластину, згадана напрямна пластина зорієнтована для того, щоб полегшити розміщення згаданої сукупності запірних головок всередині труби.

13. Трубна заглушка за п. 1, що також містить важіль шарніра, згаданий важіль шарніра розміщений на передній запірній головці із згаданої сукупності запірних головок.

14. Трубна заглушка для тимчасового закупорювання труби, згадана трубна заглушка містить:

тримач;

першу запірну головку, згадана перша запірна головка має перший розширювальний ущільнювальний елемент та перше шарнірне з'єднання зі згаданим тримачем;

другу запірну головку, згадана друга запірна головка має другий розширювальний ущільнювальний елемент та друге шарнірне з'єднання зі згаданою першою запірною головкою;

та

систему наповнювання, сполучену із згаданими першим та другим розширювальними ущільнювальними елементами.

15. Трубна заглушка за п. 14, що також містить згадану систему наповнювання, що має перший та другий перепускні канали, кожен із згаданих першого та другого перепускних каналів здатен переносити наповнювальне робоче середовище до одного із згаданих першого та другого розширювальних ущільнювальних елементів відповідно.

16. Трубна заглушка за п. 15, що також містить запобіжну пластину, що знаходиться у сполученні зі згаданим першим перепускним каналом та згаданим розширювальним ущільнювальним елементом, згадана запобіжна пластина рухається між першим положенням та другим положенням, згаданий розширювальний ущільнювальний елемент розташований між згаданою запобіжною пластиною та опорним диском згаданої щонайменше однієї запірної головки.

17. Трубна заглушка за п. 16, що також містить згаданий розширювальний ущільнювальний елемент, що включає щонайменше одну антиекструзійну пружину.

18. Трубна заглушка за п. 15, що також містить третій перепускний канал, відкритий кінець згаданого третього перепускного каналу розміщений нижче згаданої першої запірної головки та знаходиться у сполученні з внутрішньою ділянкою труби.

19. Трубна заглушка за п. 15, що також містить згадані перший та другий перепускні канали, що проходять через ділянку згаданих першого та другого шарнірних з'єднань відповідно.

20. Трубна заглушка за п. 14, що також містить третю запірну головку, що має очищувальний елемент та третє шарнірне з'єднання зі згаданою другою запірною головкою.

21. Трубна заглушка за п. 20, що також містить згаданий очищувальний елемент, який є металевою щіткою.

22. Трубна заглушка за п. 20, що також містить згадану третю запірну головку, що має напрямну пластину, напрямний ролик та важіль шарніра.

23. Трубна заглушка за п. 14, що також містить згадані першу запірну головку та другу запірну головку, кожна з яких має напрямну пластину та напрямний ролик, кожні згадані напрямна пластина та напрямний ролик зорієнтовані для того, щоб полегшити розміщення згаданих першої та другої запірних головок, відповідно, всередині труби.

24. Трубна заглушка за п. 23, що також містить згадану другу запірну головку, що має важіль шарніра.

25. Спосіб подвійного блокування труби, що включає етапи:

опускання першої запірної головки та другої запірної головки через бічний патрубок для доступу до труби, ці головки шарнірно з'єднані по відношенню одна до одної;

повертання першої запірної головки та другої запірної головки таким чином, що кожна з них входить у трубу, з'єднану з бічним патрубком для доступу до труби, та рухається у напрямку потоку продукту через трубу;

позиціонування першої запірної головки та другої запірної головки у остаточному блокувальному положенні всередині труби; та

розширення ущільнювального елемента на щонайменше останній з першої та другої запірних головок.

26. Спосіб подвійного блокування труби за п. 25, де щонайменше один згаданий етап повертання та позиціонування здійснюється щонайменше однією напрямною пластиною, яка, ковзаючи, входить у контакт з внутрішньою ділянкою щонайменше одного з бічних патрубків для доступу до труби та трубою.

27. Спосіб за п. 25, що також включає етап продувки внутрішнього простору труби через спускний отвір, ділянка цього спускного отвору є єдиним цілим зі щонайменше однією із запірних головок.

28. Спосіб з п. 25, що також включає етап здування розширювального ущільнювального елемента через спускний отвір.

Текст

Реферат: Заглушка для труб включає дві або більшу кількість шарнірно з'єднаних запірних головок, що працюють разом для забезпечення подвійного блокування труби з можливістю зливання робочого середовища. Щонайменше одна з цих запірних головок має розширювальний ущільнювальний елемент, який сполучений з джерелом наповнювання. Цей ущільнювальний елемент може бути надувним ущільнювальним елементом або ущільнювальним елементом пакера, що діє під тиском. Перепускний канал, ділянки якого можуть проходити через шарнірне з'єднання та входити у запірну головку, переносить середовище для наповнювання від джерела до ущільнювального елемента. Також передбачено перепускний канал для спускного отвору, який проходить через запірну головку. Передня запірна головка може містити очищувальний елемент для вимітання сміття перед заглушкою. Запірні головки можуть також містити напрямну пластину, яка, ковзаючи, входить в контакт з внутрішньою поверхнею труби для того, щоб належним чином зорієнтувати запірні головки всередині труби. UA 102407 C2 (12) UA 102407 C2 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 Відсилання до заявок, що знаходяться у стадії розгляду Ця заявка є частковим продовженням заявки U.S. No. 11/936,182, поданої 7 листопада 2007 року, та претендує на пріоритет по відношенню до цієї заявки. Область винаходу Цей винахід загалом відноситься до трубних заглушок, зокрема заглушок для використання у трубопроводах, у яких транспортуються робочі рідини з високим або низьким тиском, робочі рідини з високою або низькою температурою, пари, небезпечні та екологічно шкідливі робочі рідини. Передумова винаходу Термін "Подвійне блокування та спуск" є добре відомим спеціальним терміном, яким йменується встановлення в трубі двох ущільнень та відкриття спускного отвору між цими ущільненнями для того, щоб гарантувати, що перший затвор утримує робоче середовище. Будь-який витік, що пройшов крізь перше ущільнення, утримується другим ущільненням та примусово виводиться через спускний отвір. Ця схема гарантує, що труба є повністю заблокованою, що робить її безпечною для роботи на ділянці після двох ущільнень. Проте, здійснення подвійного блокування та спуску вимагав в даний час використання однієї закупорювальної прокладки типу "метал-метал" або використання двох незалежних ущільнювачів та фітингів. Обидва ці методи є дорогими; використовують відносно великі, важкі компоненти; і вимагають для встановлення належним чином багато обладнання. Крім того, метод з використанням закупорювальної прокладки типу "метал-метал" не передбачає обходу байпасом продукту, що знаходиться в трубопроводі, через фітинг. Якщо потрібен байпас, перед закупорювальною прокладкою необхідно встановити другий фітинг. Таким чином, існує потреба у заглушці з подвійнім блокуванням та спускним отвором, яка є менш дорогою, меншою, легшою за вагою та легшою для встановлення, ніж у методах, що застосовуються в даний час. Жоден з відомих рівнів техніки сам по собі або у поєднанні не відповідає цій потребі та не робить цей винахід очевидним. Для отримання додаткової інформації щодо трубних ущільнювачів можна звернутись до наступних, виданих раніше патентів Сполучених Штатів Америки. Номер патенту 386,446 411,978 1,181,984 1,221,733 2,279,257 2,812,778 2,886,068 2,906,295 3,154,106 Винахідник Bailey Chisholm Ami Henderson Svirsky Ver Nooy Ver Nooy Ver Nooy Ver Nooy 3,442,294 Bischoff et al. 3,665,966 3,774,646 3,774,647 3,902,528 4,040,450 Номер патенту 4,064,912 4,202,377 Ver Nooy Smith Saha et al Tartabini et al Boundy Винахідник Petrone Harrison 4,505,295 Quin et al. 4,682,631 5,029,614 5,082,026 5,297,581 5,844,127 6,062,262 6,289,935 6,601,437 Wilger et al. Lara et al. Smith Godfrey Berube et al. Tash Tash Gotowik Назва Apparatus For Detecting Leaks In Soil and Other Pipes Pipe Stopper Test Plug Test Plug Expansible Closure Means For Conduits Pipe Line Plugger Pipe Line Plugger Pipe Line Plugger Pipeline Plugger Closure Means For Use During Pressure Testing Of Pipes or The Like Pipe Plugger Line Stopping Assembly Using An Inflatable Element Line Stopping Assembly Using An Inflatable Element Pneumatic Plug For Hydraulic Conduits Pipe Sealing Apparatus Назва Gas Main Stopper Pipe Cleaning and Plugging Apparatus Apparatus For Inserting A Shut-Off Device Laterally Into A Pipe Sealing Apparatus For A Valve Body Opening Tandem Seal System For Testing Pipelines Pipeline Plugger Pipeline Plugger Apparatus For Isolating or Testing A Pipe Segment Water Drain Pipe Test Plug Device Drainpipe Test Plug Device Apparatus For Testing or Isolating A Segment Of Pipe 1 UA 102407 C2 Номер патенту 6,659,133 Винахідник Russell 7,240,697 Beebe et al. 7,270,139 Calkins et al. 7,281,543 Calkins et al. 2007/0018452 2008/0017390 ЕР 0488966 А1 WO2007/117154 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Назва Insertable Line Stopper Plug For Pipelines Apparatus and Method For Isolating and Testing A Segment Of Pipelines Cam-Assisted, Wedge Actuated, Metal-to-Metal Seal, Block and Bleed Plugging Tool Apparatus, Systems and Methods for Plugging a High Temperature Pipe Pipe Interruption Fitting Isolation Tool Stopper Device For Gas Tubes Lee Bowie Ravetti Aleksandersen et Smartplug with Wheel Centralizer al Стислий виклад суті винаходу Трубна заглушка згідно з цим винаходом містить одну запірну головку з ущільнювальним елементом, шарнірно з'єднаним траверсою з тримачем, та другу запірну головку з ущільнювальним елементом, шарнірно з'єднаним траверсою з першою запірною головкою. Коли перший ущільнювальний елемент опущений через бічний патрубок для доступу до труби та розміщується у остаточному блокувальному положенні всередині труби, він є перешкодою потоку продукту в трубі, а другий ущільнювальний елемент захоплює будь-який витік, що пройшов через перший ущільнювальний елемент та витісняє цей витік через фітинг. Цей фітинг може бути з'єднаний з втулкою, привареною навколо труби і розміщеною після патрубка для доступу до труби. Ця втулка потрібна лише в тому випадку, коли сили дії стабілізуючої подушки на трубу є надмірними. Для того, щоб допомогти у позиціонуванні кожного ущільнювального елемента всередині труби, трубна заглушка включає набір роликів, приєднаних до кожної запірної головки. Кожний ролик у цьому наборі діє на ділянку труби в певний момент під час позиціонування трубної заглушки всередині труби, спричиняючи цим повертання ущільнювальних елементів у їхнє остаточне блокувальне положення всередині труби. Стабілізуюча подушка, приєднана до виступу, розташованого в передній частині кожної запірної головки, перешкоджає деформації ущільнювальних елементів. Важіль шарніра, що приводиться у дію пружиною, вісь шарніра та напрямний ролик шарніра, які з'єднані з другою запірною головкою, дозволяють траверсі, що з'єднує ці дві запірні головки, вільно повертатись у своє належне положення всередині труби. Цей важіль також має спрямований назовні піднятий конічний виступ, розміщений позаду напрямного ролика шарніра, який допомагає уникнути застрявання напрямного ролика шарніра в патрубку для доступу до труби під час встановлення трубної заглушки в трубі або під час виймання цієї заглушки з труби. Напрямний ролик, приєднаний до першої запірної головки, допомагає уникнути застрявання першої запірної головки та траверси, приєднаної до тримача, під час процесу встановлення або виймання трубної заглушки. Шарнірна конструкція запірних головок може бути розширена з метою включення третьої запірної головки. Третя, або провідна головка містить важіль шарніра. Усі ці три запірні головки можуть містити ущільнювальні елементи. Як альтернатива, лише перша та друга запірні головки можуть мати ущільнювальні елементи, а третя запірна головки матиме очищувальний елемент, наприклад, металеву щітку. Ця металева щітка служить для вимітання сміття перед трубною заглушкою. Напрямний ролик, приєднаний до першої запірної головки, може бути замінений напрямною пластиною, яка, ковзаючи, входить в контакт з патрубком для доступу до труби та допомагає уникнути застрявання першої запірної головки та траверси, з'єднаної з тримачем, під час процесу встановлення або виймання трубної заглушки. Аналогічно, напрямний ролик на другій запірній головці може бути замінений напрямною пластиною, яка допомагає уникнути застрявання та також, ковзаючи, входить в контакт з ділянкою труби в певний момент під час позиціонування трубної заглушки. Напрямні пластини можуть також застосовуватись замість напрямних роликів у випадках, коли використовуються три запірні головки. Ущільнювальні елементи, що використовуються, можуть бути розширювальним ущільнювальним елементом, таким як надувний ущільнювальний елемент або ущільнювальний елемент пакера, що діє під тиском. Система наповнювання подає наповнювальне середовище, яке рухається перепускним каналом та надуває розширювальний ущільнювальний елемент. Ділянка перепускного каналу є зовнішньою по відношенню до запірної головки та може бути 2 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 трубчастою. Інша ділянка перепускного каналу може бути внутрішньою по відношенню до трубної заглушки, проходячи через деталі тримача, траверси та осі траверси (у випадку першого ущільнювального елемента) та входячи у запірну головку. Вісь траверси може містити кільцеву канавку, яка забезпечує цілісність перепускного каналу, оскільки вона виходить з тримача та входить у траверсу. Подібний перепускний канал може також бути передбачений для наповнення другого або третього розширювального ущільнювального елемента. Третій перепускний канал - який також може проходити через тримач, траверсу та вісь траверси забезпечує спускний отвір для будь-якого витоку, що пройшов через перший розширювальний ущільнювальний елемент. Більш краще усвідомлення цього винаходу можна отримати з наведеного далі детального опису переважних варіантів здійснення цього винаходу, розглянутих разом з кресленнями та формулою винаходу, що додається. Стислий опис креслень А тепер більш детально будуть описані переважні варіанти здійснення цього винаходу. Інші особливості, аспекти та переваги цього винаходу стануть більш зрозумілими з врахуванням наведених нижче детального опису, формули винаходу, що додається, а також супровідних креслень (які подано без дотримання масштабу), де: Фігура 1 - це ізометричне зображення трубної заглушки. Фігура 2 - це ізометричне зображення трубної заглушки, повернутої на 180°. Фігура 3 - це ізометричне зображення трубної заглушки у її остаточному блокувальному положенні всередині труби, що має спускний отвір. Фігура 4 - це зображення трубної заглушки у її остаточному блокувальному положенні всередині труби. Фігура 5 - це зображення трубної заглушки у положенні, коли її опускають через патрубок для доступу до труби. Фігура 6 - це зображення трубної заглушки у положенні, коли вона починає свій перехід в трубу. Фігура 7 - це зображення трубної заглушки у положенні, коли вона рухається вздовж труби. Фігура 8 - це зображення трубної заглушки у положенні, коли її запірні головки та їхні ущільнювальні елементи починають повертатись у остаточне блокувальне положення всередині труби. Фігура 9 - це зображення трубної заглушки з додатковою запірною головкою та у її остаточному блокувальному положенні всередині труби. Напрямна пластина на кожній головці допомагає уникнути застрявання траверси та головки у патрубку для доступу до труби під час процесу встановлення або виймання трубної заглушки. Фігура 10 - це зображення трубної заглушки з додатковою запірною головкою, яка включає в себе металеві щітки для вимітання сміття перед трубною заглушкою. Фігура 11 - це зображення трубної заглушки, що має дві запірні головки з надувними ущільнювальними елементами. Мережа сталевих труб утворює частину двох перепускних каналів, кожен з яких підводить джерело наповнювання до одного з ущільнювальних елементів. Третій перепускний канал забезпечує спускний отвір. Фігура 12 - це зображення, взяте вздовж лінії перерізу 12-12 Фігури 11. Фітинги, розташовані у стінці, з'єднують ділянки перепускних каналів для ліній постачання з ділянками перепускних каналів у вигляді сталевих труб, розміщеними всередині кожуху. Фігури 13А та 13В - це схеми трубопроводів для трубної заглушки у випадку, коли вона обладнана надувними ущільнювальними елементами. Перепускні канали проходять через різні ділянки трубної заглушки для того, щоб подати наповнювальне середовище до надувних ущільнювальних елементів та забезпечити спускний отвір. Фігура 14 - це зображення трубної заглушки, що має дві запірні головки з ущільнювальними елементами пакера, що діють під тиском. Мережа сталевих труб утворює частину двох перепускних каналів, кожен з яких подає гідравлічне робоче середовище, що використовується для приведення в дію ущільнювальних елементів. Третій перепускний канал забезпечує спускний отвір. Фігура 15 - це зображення трубної заглушки у тому вигляді, у якому вона б з'явилось в положенні "готово до ущільнення" всередині труби (не показано). Кожен ущільнювальний елемент пакера розташований між рухомою запобіжною пластиною та нерухомим виступом в передній частині запірної головки. Запобіжна пластина та виступ в передній частині запірної головки захищають ущільнювальні елементи під час встановлення та виймання трубної заглушки. 3 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 Фігура 16 - це схема трубопроводів для трубної заглушки, коли її обладнано ущільнювальними елементами пакера. Кожен з незалежних перепускних каналів постачає гідравлічне робоче середовище одній з двох запірних головок. Кожен перепускний канал надає засіб підвищення тиску у циліндричній порожнині, що сполучається з рухомою запобіжною пластиною, за допомогою гідравлічної системи наповнення. Фігура 17 - це зображення у поперечному перерізі задньої запірної головки з манжетою пакера у втягнутому положенні. Ця манжета пакера має дві антиекструзійні пружини. Рухома запобіжна пластина має циліндричний виступ, який дозволяє цій пластині діяти у спосіб, подібний до дії штока гідравлічного циліндра. Фігура 18 - це зображення у поперечному перерізі задньої запірної головки з манжетою пакера у розтягнутому положенні. Фігура 19 - це часткове зображення у поперечному перерізі задньої запірної головки. Запірна головка утримується у належній орієнтації фіксатором, який вкручується у опорний диск, запобіжну пластину та траверсу. Фігура 20 - це часткове зображення у поперечному перерізі передньої запірної головки. Фігура 21 - це ізометричне зображення трубної заглушки, що ілюструє альтернативну схему розташування отворів, яка не включає свердлення осі траверси для того, щоб вона діяла в якості каналу, як показано раніше на Фігурі 13А. Замість цього, важіль траверси включає в себе фітинги, які знаходяться у сполученні з перепускними каналами системи наповнювання та перепускним каналом для спуску робочого середовища. Фігура 22 - це ізометричне зображення трубної заглушки, повернутої на 180°, що ілюструє альтернативну схему розташування отворів. Детальний опис переважних варіантів здійснення винаходу Слід усвідомити, що винахід, який зараз буде описано, не обмежується у його застосуванні деталями конструкції та розташуванням вузлів, проілюстрованих на супровідних кресленнях. Цей винахід дає можливість використання інших варіантів здійснення та впровадження у практику або виконання багатьма способами. Фразеологія та термінологія, що застосовуються у даному документі, наведені з метою опису, а не обмеження. 4 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 Як показано на кресленнях і, в першу чергу, на Фігурах 1 та 2, трубна заглушка 10 включає в себе запірну головку 20 та запірну головку 60, які шарнірно з'єднані одна з одною траверсою 38, що обертається навколо осі траверси 40. Запірна головка 20, в свою чергу, шарнірно з'єднана з тримачем 12 за допомогою траверси 14. Траверса 14 обертається навколо осі траверси 16, що знаходиться всередині кріплення траверси 18, приєднаного до тримача 12. Тримач 12 є добре відомою конструкцією у цій області техніки і є пристроєм типу головки з регулювальною штангою, яка зазвичай використовується для вертикального опускання, повертання та позиціонування запірної головки всередині труби Р з метою тимчасового блокування труби Р. Аналогічно, запірна головка 20 та запірна головка 60 також є добре відомими конструкціями у цій області техніки і є пристроями такого типу, які зазвичай використовуються для тимчасового блокування труби Р. Запірна головка 20 включає ущільнювальний елемент 22, опорний диск 26 та виступ 28, розташований в передній частині головки. Стабілізуюча подушка 30 кріпиться до виступу 28 в місці, практично паралельному осі траверси 16, та зі зміщенням від цієї осі. Стабілізуюча подушка 30 допомагає уникнути деформації ущільнювального елемента 22 шляхом здійснення протидії обертальному моменту, що утворюється силою ущільнення навколо осі траверси 16. Виступ 28 також включає напрямний ролик 36, який допомагає перешкодити застряванню траверси 14 та запірної головки 20 у патрубку для доступу до труби Р під час їхнього встановлення в трубі Р та їхнього виймання з цієї труби. Запірна головка 60 включає ущільнювальний елемент 62, опорний диск 66 та виступ 68, розташований в передній частині головки. Для того, щоб гарантувати, що траверса 38 вільно повертається у своєму правильному положенні всередині труби Р, важіль шарніра 72 обертально прикріплений до виступу 68. Важіль шарніра 72 включає ролик шарніра 74, вісь важеля шарніра 76 та пружину 78. Пружина 78 разом з двома стопорами важеля шарніра 80, прикріпленими до виступу 68, дозволяє важелю шарніра 72 обертатись назовні та утримувати своє положення. Виступи 73 на важелі шарніра 72, спрямовані назовні та розміщені практично якраз позаду ролика важеля шарніра 74, допомагають перешкодити застряванню ролика важеля шарніра 74 у патрубку для доступу до труби під час встановлення другої запірної головки 60. Стабілізуюча подушка 70 кріпиться до виступу 68 в місці, практично протилежному місцю важеля шарніра 72. Стабілізуюча подушка 70 допомагає уникнути деформації 5 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ущільнювального елемента 62 шляхом здійснення протидії обертальному моменту, що утворюється силою ущільнення навколо осі траверси 40. Як показано на Фігурах 3 та 4, трубна заглушка 10 рухається вниз по патрубку для доступу до труби - який зазвичай складається з кожуху Н, сендвіч-клапана V та фітинга F - до тих пір, поки кріплення траверси 18 не зупиниться в нижній частині труби Р з запірною головкою 20 та запірною головкою 60, які практично вирівняні по відношенню одна до одної, та ущільнювальними елементами 22 та 62, що знаходяться у своєму остаточному блокувальному положенні. Коли ущільнювальний елемент 22 знаходиться у своєму остаточному блокувальному положенні, його зовнішня поверхня ущільнювального елемента входить в контакт з внутрішньою стінкою труби Р, і ролики 32А, 32В та 34, а також напрямний ролик 36 не стикаються з жодною ділянкою труби Р. В цьому положенні ущільнювальний елемент 22 перешкоджає потоку продукту в трубі Р. Коли ущільнювальний елемент 62 знаходиться у своєму остаточному блокувальному положенні, його зовнішня поверхня ущільнювального елемента входить в контакт з внутрішньою стінкою труби Р, і ролики 82, 84 та 86, не стикаються з жодною ділянкою труби Р. Важіль шарніра 72 та ролик важеля шарніра 74 утримуються у положенні, коли вони спрямовані назовні по відношенню до труби Р, за допомогою пружини 78. Ущільнювальний елемент 62 захоплює будь-який витік, що пройшов через ущільнювальний елемент 22, та витісняє цей витік через фітинг 92. Фітинг 92 може бути приєднаний до втулки 90, привареній навколо труби і розміщеної після патрубка для доступу до труби Р. Фітинг 92 є фітингом такого типу, який є добре відомим у цій області техніки для забезпечення спускного отвору. Як показано на Фігурах 5 та 6, трубна заглушка 10 рухається вниз по кожуху Н, сендвічклапану V та фітингу F доки тих пір, поки ролик важеля шарніра 74 не зіткнеться з нижньою частиною труби Р, призводячи до того, що траверса 38 почне повертатись навколо осі траверси 40. Поки трубна заглушка 10 далі опускається у фітинг, траверса 38 продовжує повертатись навколо осі траверси 40 до тих пір, поки ролик 82 не зіткнеться з нижньою частиною труби Р. Як проілюстровано на Фігурі 7, обертання траверси 38 продовжується до тих пір, поки ролик 84, а потім і ролик 86 не зіткнуться з нижньою частиною труби. Щойно ролик 86 зіштовхнувся з нижньою частиною труби Р, запірна головка 20 починає своє входження до труби Р. Як проілюстровано Фігурами 7 та 8, в певний момент цього процесу повертання запірної головки 60 ролик важеля шарніра 74 зіткнеться з верхньою частиною труби Р і це призведе до того, що важіль шарніра 72 повертатиметься вбік. Як показано ще раз на Фігурі 8, по мірі того, як запірна головка 60 практично вирівнюється по внутрішньому діаметру труби Р, трубна заглушка 10 продовжує свій рух вниз, а запірна головка 20 починає свій перехід у таке положення всередині труби Р, коли ролики 32А та 32В стикаються з нижньою частиною труби Р, що призводить до того, що траверса 14 повертається навколо осі траверси 16. По мірі того, як траверса 14 продовжує обертатись, запірна головка 20 практично ще більше вирівнюється по внутрішньому діаметру труби Р. Потім колесо 34 зіткнеться з нижньою частиною труби Р, призводячи до того, що траверса 14 продовжить своє обертання до тих пір, поки ущільнювальний елемент 22 не повернеться у остаточне блокувальне положення. Коли кріплення траверси 18 зупиниться на нижній частині труби Р, ущільнювальні елементи 22 та 62 знаходитимуться у своєму остаточному блокувальному положенні (див. Фігури З та 4), а положення трубної заглушки 10 буде стабільним, і вона буде здатна протистояти навантаженням тиску у трубопроводі. Фігури 9 та 10 ілюструють інші переважні варіанти здійснення трубної заглушки 10. Додаткова запірна головка може бути шарнірно приєднана до першої шарнірної головки 20, при цьому друга запірна головка буде шарнірно приєднана до цієї додаткової запірної головки 21. Друга запірна головка 60 може включати ущільнювальний елемент 62 або очищувальний елемент 102. Очищувальний елемент 102 - це переважно елемент типу металевої щітки 104 для просування або вимітання бруду та сміття перед скребком трубної заглушки 10. При використанні ущільнювального елемента 62 будь-який витік, що пройшов через запірні головки 20 та 21, витісняється через отвір 94 та через фітинг 92. Якщо використовувати очищувальний елемент 102, будь-який витік, що пройшов через запірну головку 20, витісняється через отвір 94 та через фітинг 92. Напрямна пластина 37 може заміняти напрямний ролик 36 на запірних головках 20 та 21. Напрямна пластина 37 монтується напроти ролика 34 на кутовій поверхні виступу 28 у передній частині головки. Напрямна пластина 37 може бути сконструйована з прийнятних матеріалів, починаючи з термопласту і завершаючи латунню. По мірі того, як трубна заглушка 10 опускається у патрубок для доступу до труби Р, напрямна пластина 37 входить у контакт з 6 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 внутрішніми поверхнями патрубка для доступу та, ковзаючи, стикається з ними, перешкоджаючи цим застряванню траверси 14 та запірних головок 20 та 21. Аналогічно, напрямна пластина 87 може заміняти напрямний ролик 86 на запірній головці 60. Напрямна пластина 87 монтується на кутовій поверхні виступу 68 напроти важеля шарніра 72. Напрямна пластина 87 може бути сконструйована з прийнятних матеріалів, починаючи з термопласту і завершаючи латунню. По мірі того, як трубна заглушка 10 починає своє входження в трубу Р, напрямна пластина 87 входить у контакт з нижньою частиною труби та, ковзаючи, стикається з нею. По мірі того, як захисна пластина 87 стикається з нижньою частиною труби Р, запірна головка 20, а потім запірна головка 21 починають своє входження в трубу Р. В певний момент цього процесу обертання запірної головки 60 ролик важеля шарніра 74 стикається з верхньою частиною труби Р, і це призводить до того, що важіль шарніра 72 обертатиметься вбік. Потім запірні головки 20, 21 та 60 орієнтуються у своєму остаточному блокувальному положенню у спосіб, подібний тому, який був описаний раніше. Як показано на Фігурах з 11 по 13В, трубна заглушка 10 може включати ущільнювальні елементи 23 та 63 на запірних головках 20 та 60, відповідно. В якості альтернативи може використовуватись схема, подібна до тієї, яку зображено на Фігурах 9 та 10, де одна або декілька головок 20, 21 та 60 мають надувні ущільнювальні елементи. Ущільнювальні елементи 23 та 63 знаходяться у сполученні з системою наповнювання 110. Система наповнювання 110 переважно включає одне або декілька джерел наповнювання робочим середовищем у вигляді рідини або газу 112 та 113. Джерелами наповнювання 112 та 113 можуть бути компресор, резервуар із стислим газом або насос. Два перепускні канали 120 та 160 з'єднують джерела наповнювання 112 та 113, відповідно, з ущільнювальними елементами 23 та 63, а третій перепускний канал забезпечує спускний отвір. Клапани 115 та 117 надають засіб ізоляції та контролю тиску наповнювання, забезпеченого джерелами наповнювання 112 та 113 відповідно. Клапан 116 надає засіб контролю будь-якого витоку через спускний отвір. Як описано нижче, кожний перепускний канал 120, 160 та 190 включає різні фітинги та приєднування, при цьому деякі ділянки з'єднувальних каналів 120, 160 та 190 проходять через елементи трубної заглушки 10. З метою спрощення опису та посилань різним ділянкам перепускних каналів 120, 160 та 190 були надані позначення літерами. Наприклад, номером 120А була позначена зовнішня лінія постачання перепускного каналу 120. Після того, як трубна заглушка 10 була належним чином зорієнтована всередині труби Р, надувні ущільнюючі елементи 23 та 63 надуваються, разом або по черзі, і входять в контакт з внутрішньою поверхнею труби Р та герметично блокують її. Джерела наповнювання 112 та 113 забезпечують подачу робочого середовища для наповнювання, переважно повітря, інертний газ або рідину, до ущільнювальних елементів 23 та 63 через перепускні канали 120 та 160. Перепускний канал 190 забезпечує спускний отвір. В залежності від продукту у трубопроводі спускний отвір може випускати робоче середовище до резервуару (не показаний) або у навколишнє середовище. Розглянемо спершу перепускний канал 120 - ділянка лінії постачання 120А проходить від джерела наповнювання 112 через клапан 115 та трійник 181 до фітинга стінки 122, розташованого на зовнішній поверхні кожуху Н. Трійник 181 сполучається зі спускним клапаном 119 та отвором. Фітинг 122 сполучається з колінним приєднанням 124, яке з'єднується з верхнім кінцем трубчастої ділянки 120В. Трубчаста ділянка - це переважно сталева труба у вигляді компресійної пружини. Нижній кінець трубчастої ділянки 120В приєднаний до фітинга 126 на тримачі 12. Внутрішньою по відношенню до тримача 12 є ділянка перепускного каналу 120С. Ділянка перепускного каналу 120С сконструйована таким чином, що вона є співвісною з однією з кільцевих канавок 17 у осі траверси 16. Ущільнювальні кільця 19, які розташовані на кожній стороні кільцевої канавки 17, забезпечують герметичний контакт та допомагають підтримувати цілісність перепускного каналу 120, оскільки він входить у вісь траверси 16. Всередині осі траверси 16 знаходиться ділянка перепускного каналу 120D. Внаслідок фізичного розташування тримача 12, траверси 14 та запірної головки 20, ділянка перепускного каналу 120D робить два кутові злами, коли ця ділянка проходить через вісь траверси 16. Кожен кутовий злам - це переважно правий кутовий злам. Виготовлення одного з цих кутових зламів у осі траверси 16 вимагає свердлення у кінці осі траверси 16 та утворення поздовжнього каналу 128. Пробка 13 герметизує незахищений відкритий кінець поздовжнього каналу 128 та підтримує цілісність перепускного каналу 120, оскільки він проходить через вісь траверси 16. Поздовжній канал 130, який перетинає поперечний канал 128, який є співвісним з другою кільцевою канавкою 17. Ділянка перепускного каналу 120D виходить з осі траверси 16 та входить у траверсу 14 як перепускний канал 120Е. 7 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Кінцева пластина 15 допомагає зафіксувати вісь траверси 16 у своєму належному положенні та гарантує, що кільцеві канавки 17 є належним чином співвісними з ділянками перепускного каналу 120С, 120D та 120Е. Ділянка перепускного каналу 120Е проходить через ділянку траверси 14 та входить у запірну головку 20, де ділянка перепускного каналу 120Е робить кутовий злам та входить у контакт з впускним отвором 25 ущільнюючого елемента 23. Внаслідок описаної вище схеми та цілісності перепускного каналу 120 наповнювальне робоче середовище може проходити від джерела наповнювання 112 до ущільнювального елемента 23, надуваючи таким чином ущільнювальний елемент 23. Перед вийманням трубної заглушки 10 з труби ущільнювальний елемент 23 може бути спущений шляхом відкриття спускного клапана 119, який приєднано до трійника 181 на ділянці перепускного каналу 120А. Перепускний канал системи наповнювання 160 може бути сконструйований у спосіб, подібний до конструкції перепускного каналу системи наповнювання 120. У переважному варіанті здійснення цього винаходу ділянка лінії постачання 160А проходить від джерела наповнювання 113 через клапан 117 та трійник 180 до фітинга стінки 162, який сполучається з колінним приєднанням 164. Трійник 180 сполучається зі спускним клапаном 118 та випускним отвором. Колінне приєднання 164 з'єднується з верхнім кінцем трубчастої ділянки 160В. Трубчаста ділянка 160В є переважно сталевою трубою у формі компресійної пружини та сформована відносно трубчастої ділянки 120В. Трубчаста ділянка 160В, разом з ділянками 120В та 190В, утворюють пружиноподібний набір труб 114. Нижній кінець трубчастої ділянки 160В приєднується до фітинга 166, розташованого на тримачі 12. Внутрішньою до тримача 12 є ділянка перепускного каналу 160С. Подібно до ділянки перепускного каналу 120С, ділянка перепускного каналу 160С конструюється таким чином, що вона є співвісною з однією з кільцевих канавок 17 у осі траверси 16. Ущільнюючі кільця 19 забезпечують герметичний контакт для ділянки перепускного каналу 120, оскільки він проходить через кільцеву канавку 17. Всередині осі траверси 16 є ділянка перепускного каналу 160D. Як і у випадку з ділянкою перепускного каналу 120 D, ділянка перепускного каналу 160D робить два кутові злами, коли вона проходить через вісь траверси 16. Кожен кутовий злам - це переважно правий кутовий злам. Пробка 13 герметизує незахищений відкритий кінець поперечного каналу 168 та підтримує цілісність перепускного каналу 160, оскільки він проходить через вісь траверси 16. Коли ділянка перепускного каналу 160D виходить з осі траверси 16, вона є співвісною з другою кільцевою канавкою 17. Кільцева канавка 17 забезпечує цілісність між ділянками перепускного каналу 160D та 160Е. Потім ділянка перепускного каналу 160Е проходить через ділянку траверси 14 та через виступ 28 запірної головки 20. Внаслідок фізичного відношення між траверсою 14 та виступом 28 ділянка перепускного каналу 160Е робить два кутові злами, оскільки вона рухається в напрямку ущільнювального елемента 63. І знову, ці кутові злами, як і у випадку усіх кутових зламів, описаних в цьому документі, є переважно правими кутовими зламами. Кільцева канавка 141 та ущільнюючі кільця 143 забезпечують цілісність ділянки перепускного каналу 160Е між запірною головкою 20 та траверсою 28. Кільцева канавка 141 розміщується у циліндричній ділянці, приєднаній до виступу 28, розташованого у передній частині головки. Ділянка перепускного каналу 160Е виходить з запірної головки 20 та є співвісною з кільцевою канавкою 41 у осі траверси 40. Ущільнювальні кільця 43 забезпечують герметичність для кільцевої канавки 41. Потім ділянка перепускного каналу 160 продовжується через вісь траверси 40 як ділянка перепускного каналу 160F. Ділянка перепускного каналу 160F конструюється у спосіб, подібний до способу, що використовується для ділянок перепускного каналу 120D та 160D. Пробка 45 герметизує незахищений поперечний канал 170. Коли ділянка перепускного каналу 160F виходить з осі траверси 40, вона є співвісною з другою кільцевою канавкою 41 та входить у траверсу 38 як ділянка перепускного каналу 160G. Кінцева пластина 39 допомагає зафіксувати та позиціонувати вісь траверси 40 таким чином, що кільцеві канавки 41 є належним чином співвісними з ділянками перепускного каналу 160F та 160G. Ділянка перепускного каналу 160G входить у запірну головку 60 та робить кутовий злам для того, щоб увійти в контакт з впускним отвором 65 ущільнюючого елемента 63. Внаслідок описаної вище схеми та цілісності перепускного каналу 160 наповнювальне робоче середовище може проходити від джерела наповнювання 113 до ущільнювального елемента 63, надуваючи таким чином ущільнювальний елемент 63. Перед вийманням трубної заглушки 10 з труби ущільнювальний елемент 63 може бути спущений шляхом відкриття спускного клапана 118, який приєднано до трійника 180 на ділянці перепускного каналу 160А. Перепускний канал спускного отвору 190 має ділянку лінії продувки 190А та трубчасту ділянку 190В. Ділянка лінії продувки 190А проходить від фітинга стінки 192, розміщеного на 8 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зовнішній поверхні кожуху Н, до спускного клапана 116. Фітинг 192 сполучається з колінним приєднанням 194, яке з'єднується з верхнім кінцем трубчастої ділянки 190В. Трубчаста ділянка 190В є переважно сталевою трубою у формі компресійної пружини. Нижній кінець трубчастої ділянки 190В приєднується до фітинга 196 на тримачі 12. Внутрішньою до тримача 12 є ділянка перепускного каналу 190С. Ділянка перепускного каналу 190С конструюється таким чином, що вона є співвісною з однією з кільцевих канавок 17 у осі траверси 16. Всередині осі траверси 16 знаходиться ділянка перепускного каналу 190D, яка робить два кутові злами, коли вона проходить через вісь траверси 16. Пробка 13 ущільнює незахищений відкритий кінець поздовжнього каналу. Подібно до ділянок перепускного каналу 120D та 160D, ділянка перепускного каналу 190D є співвісною з другою кільцевою канавкою 17 та входить у траверсу 14 як ділянка перепускного каналу 190Е. Ділянка перепускного каналу 190Е проходить через ділянку траверси 14 та входить у запірну головку 20 таким чином, що її відкритий кінець 198 стикається з внутрішнім простором між запірними головками 20 та 60. Будь-який виток, що пройшов через запірну головку 20, продувається ділянкою перепускного каналу 190 через її відкритий кінець 198. Як показано на Фігурах 14 та 15, кожна із запірних головок 20 та 60 може включати конструкцію компресійного ущільнювача пакера, що має манжету пакера 50, 240, з'єднану з системою подачі гідравлічної рідини ПО. Манжети пакера працюють у більш широкому діапазоні внутрішніх діаметрів труб, ніж стандартні ущільнювальні елементи, оскільки стандартні ущільнювальні елементи є основними для актуального внутрішнього діаметра труб. У варіанті здійснення конструкції трубної заглушки 10 з манжетою пакера сама заглушка орієнтує себе у блокувальному положенні всередині труби Р у спосіб, практично подібний способу, що використовується у стандартній конструкції ущільнювального елемента (Фігури з 1 по 10) та у конструкціях надувних ущільнювальних елементів (Фігури з 11 по 13) та використовує багато із компонентів цих конструкцій. Наприклад, трубна заглушка 10 включає тримач 12, траверси 14 та 38, осі траверс 16 та 40 - що можуть мати іншу фізичну конфігурацію, ніж тримач 12, траверси 14 та 38, осі траверс 16 та 40, що використовуються у конструкціях стандартних та надувних ущільнювальних елементів -, виступи 28 та 68, розташовані у передній частині запірних головок, напрямні пластини 37 та 87, ролики 34, важіль шарніра 72, ролик важеля шарніра 74, вісь важеля шарніра 76, пружина 78, перепускні канали 120, 160 та 190, а також відповідні гідравлічні фітинги. Кожен виступ 28, 68 включає стабілізуючу подушку ЗО, 70 для протидії обертальним навантаженням та обертанню навколо відповідних осей траверси 16, 40, як описано раніше. Використання стандартної головки з регулювальною штангою для протидії навантаженням від дії тиску, утвореним тиском у трубопроводі, не розміщує основні згинаючі навантаження у фітингу F. Це здійснюється шляхом реагування на сили згинаючих навантажень через опору кріплення траверси 18 відносно дна труби Р та через тримач 12 відносно отвору для доступу у трубі Р. У переважному варіанті здійснення цього винаходу запірні головки 20 та 60 вводяться в трубу Р з манжетами пакерів 50 та 240 у втягнутому або послабленому положенні. У послабленому положенні зовнішні діаметри манжет пакерів 50, 240 є зазвичай меншими, ніж внутрішній діаметр труби Р. Як наслідок, манжета пакера 50 стискається між двома кутовими поверхнями 52 та 53, утвореними нерухомим опорним диском 26, та рухомою запобіжною пластиною 51, відповідно, на запірній головці 20. Подібним чином манжета пакера 240 стискається між двома кутовими поверхнями 242 та 243, утвореними нерухомим опорним диском 66 та рухомою запобіжною пластиною 230, відповідно, на запірній головці 60. Манжета пакера 50, 240 стискається та примусово діє назовні у радіальному напрямку для того, щоб зіткнутись з поверхнею внутрішньої стінки труби Р та створити перешкоду. Запірна головка 20 - це первинний механізм ущільнювання, а запірна головка 60 - це вторинний механізм ущільнювання. Положення двох манжет пакера 50, 240 нижче отвору для доступу до труби Р, дає можливість продукту в трубопроводі бути спрямованим через отвір у боковій стінці кожуху Н та надає засіб для обходу продукту через байпас навколо трубної заглушки 10 та виконання роботи на трубі Р. Як і у інших варіантах здійснення даного винаходу, описаних у цьому документі, одна або декілька додаткових запірних головок 21 можуть використовуватись разом з запірними головками 20 та 60 (див. наприклад, Фігури 9 та 10). Як альтернатива, одна запірна головка 20 або 60 може використовуватись в якості єдиного ущільнювача, але цей єдиний ущільнювач не забезпечив би дублювання шляхом подвійного блокування та спуску, а також безпеки, що можуть надати дві або більше запірних головок 20, 60. Як проілюстровано на Фігурах 17 та 18, запобіжна - пластина 51 на запірній головці 20 спроектована з циліндричним виступом 54, що має дві канавки для встановлення 9 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ущільнювальних кілець 55 та 56 (або інших подібних ущільнювачів, які є добре відомими у цій області техніки). Завдання циліндричного виступу 54 — дати можливість запобіжній пластині 51 діяти у спосіб, подібний до дії штока гідравлічного циліндра. Цей циліндричний виступ 54 з ущільнювальними кільцями 55 та 56 переміщається всередині циліндричної порожнини 200 у кінці траверси 14 і, таким чином, довершує конструкцію базового гідравлічного циліндра односторонньої дії. Як проілюстровано на Фігурі 16, траверса 14 має внутрішні перепускні канали 120, 160 та 190 для забезпечення засобу підвищення тиску у циліндричній порожнині 200 за допомогою гідравлічної системи наповнення, а також вентиляційного отвору 198 за допомогою гідравлічної системи наповнювання. Перепускні канали 120, 160 та 190 можуть бути спрямовані до траверси 14 у спосіб, подібний способу, який був описаний раніше. Пробка 59 герметизує незахищений кінець ділянки перепускного каналу 190Е. Щойно трубну заглушку 10 встановлено у її остаточне блокувальне положення в трубі Р, у запобіжній ялаті 51 підвищується тиск за допомогою гідравлічної системи наповнювання, що спричиняє її рух відносно манжети пакера 50. Манжета пакера 50 - це переважно ущільнення з еластомеру, яке легко стикується зі стінкою труби Р. Манжета пакера 50 має дві антиекструзійні пружини 244 та 245. Гідравлічна рідина накачується у циліндричну порожнину 200, розташовану у кінці ділянки перепускного каналу 120Е у траверсі 14 та штовхає запобіжну пластину 51 в напрямку манжети пакера 50. Манжета пакера 50 стискається біля кутової поверхні 52 опорного диска 26. По мірі того, як запобіжна пластина 51 проштовхується в напрямку манжети пакера 50, кутова поверхня 53 запобіжної пластини 51 та кутова поверхня 52 опорного диска 26 деформують манжету пакера 50 та спричиняють її розширення назовні у радіальному напрямку до тих пір, поки вона не зіткнеться зі стінкою труби Р. Антиекструзійні пружини 244 та 245 перешкоджають видавлюванню еластомеру між трубою Р та запобіжною пластиною 51 і опорним диском 26. Таким чином, манжета пакера 50 створює в трубі Р. Як показано на Фігурі 19, запірна головка 20 утримується у своїй правильній орієнтації по відношенню до траверси 14 завдяки опорному диску 26 та фіксатору 225. Опорний диск 26 накручується на різьбовий вал 210, який є частиною траверси 14. Фіксатор 225, який вкручується у опорний диск 26 та закріплюється в ньому, використовується потім для того, щоб правильно зорієнтувати виступ 28, розташований у передній головці, по відношенню до траверси 14. Ущільнення між фіксатором 225 та опорним диском 26 може бути трубною різьбою, ущільнювальним кільцем 57, 58 (див. Фігуру 17) або іншим ущільненням, добре відомим у цій області техніки. Фіксатор 225 проходить через отвір у опорному диску 26, через отвір у запобіжній пластині 51 та входить у отвір у траверсі 14, утримуючись, таким чином, у належному розташуванні по відношенню одю^до одного. Як показано на Фігурі 20, запірна головка 60 дуже подібна до запірної головки 20, але не має такої ж схеми отворів гідравлічної системи. Лише перепускний канал 160 проходить через траверсу 38 (див. Фігуру 16). Перепускний канал 160 забезпечує засіб підвищення тиску за допомогою гідравлічної системи наповнення у циліндричній порожнині 235, яка сполучається із запобіжною пластиною 230. Циліндричний виступ 234 на запобіжній пластині 230 дає можливість запобіжній пластині 230 діяти у спосіб, подібний до дії штока гідравлічного циліндра. Внаслідок окремого розміщення отворів до запірної головки 60 манжета пакера 240 діє незалежно від манжети пакера 50. Це забезпечує систему дублювання, яка є по суті більш безпечною, ніж система, яка залежить від одиночного контуру подачі рідини для введення в дію двох або більше ущільнювачів. Таким чином, відмова однієї гідравлічної системи 120, 160 не призведе до того, що трубна заглушка 10 втратить всю повноту ущільнювання всередині труби Р. Це дублювання є також особливістю конструкцій з надувними ущільнювальними елементами (Фігури з 11 по 13). Щойно трубну заглушку 10 встановлено у її остаточне блокувальне положення в трубі Р, у запобіжній платі 230 підвищується тиск за допомогою гідравлічної системи наповнювання, що спричиняє її рух відносно манжети пакера 240. Подібно до манжети пакера 50, манжета пакера 240 - це переважно ущільнення еластомеру, яке легко стикується зі стінкою труби Р. Манжета пакера L 240 має дв/і антиекструзійні пружини 246 та 247, які служать цілі, подібній до цілі пружин 244 та 245 (описано раніше). Гідравлічна рідина накачується у циліндричну порожнину 235, розташовану у кінці ділянки перепускного каналу 160G у траверсі 38 та штовхає запобіжну пластину 230 в напрямку манжети пакера 240. Манжета пакера 240 стискається біля кутової поверхні 242 опорного диску 66. Опорний диск 66 накручується на різьбовий вал 232. Виступ 68, розташований у передній частині головки, утримується у своїй правильній орієнтації по відношенню до траверси 38 у спосіб, подібний до способу, який був описаний для виступу 28. По мірі того, як запобіжна пластина 230 проштовхується в напрямку манжети пакера 240, кутова поверхня 243 запобіжної пластини 240 та кутова поверхня 242 опорного диску 66 деформують 10 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 манжету пакера 240 та спричиняють її розширення назовні у радіальному напрямку до тих пір, поки вона не зіткнеться зі стінкою труби. Таким чином, манжета пакера 240 утворює перешкоду, коли трубну заглушку 10 встановлено всередині труби Р. Навантаження, що прикладаються напрямними пластинами 37, 87 до отворів у кожусі Н, клапані V та фітингу F, повинні бути зменшені під час встановлення та втягування запірних головок 20, 60. Зменшені навантаження виникають завдяки манжетам пакера 50, 240, що знаходяться між двома сталевими елементами 26, 51 та 66, 230, відповідно, і не піддаються дії отворів, оскільки є стандартними ущільнювальними елементами {наприклад, ущільнювальний елемент 22). Стандартні ущільнювальні елементи деформуються вищезазначеними отворами під час процесів встановлення та втягування, спричиняючи, таким чином, навантаження реакції на напрямні пластини 37, 87. Оскільки манжети пакера 50, 240 захищені, кожна з них може повторно використовуватись у подальших застосуваннях. Як показано на Фігурах 21 та 22, конструкція контуру подачі робочої рідини для використання з надувними ущільнювальними елементами або манжетами пакера може бути використана спеціалістами у цій області техніки багатьма різними способами. Наприклад, замість отворів через траверси 14, 38 можуть використовуватись гідравлічні шланги (не показані). Переважний варіант здійснення цього винаходу - який не включає свердлення осі траверси 16 для того, щоб діяти в якості каналу, як раніше показано на Фігурі 13А - включає машинну обробку важеля траверси 205 для прийняття фітингів 166 та 196. Важіль траверси 255 обробляється на верстаті для прийняття фітинга 126. Передбачено спускні фітинги 205 для випуску повітря з циліндричних порожнин 200 та 235 (див. також Фігури 17 та 20). В той час, як удосконалена трубна заглушка з подвійним блокуванням та спускним отвором була описана з певним рівнем конкретності, багато змін може бути зроблено у деталях цієї конструкції та у розташуванні компонентів без відходу від суті та об'єму цього винаходу. Само собою зрозуміло, що удосконалена трубна заглушка з подвійним блокуванням та спускним отвором не обмежується варіантами здійснення винаходу, наведеними у цьому документі лише в якості прикладів, але повинна обмежуватись лише об'ємом формули винаходу, що додається, включаючи повний спектр еквівалентності на який кожен її елемент має право. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Трубна заглушка для тимчасового закупорювання труби, згадана трубна заглушка містить: тримач; та сукупність запірних головок, що мають шарнірне з'єднання одна з одною, щонайменше одна запірна головка у згаданій сукупності запірних головок має розширювальний ущільнювальний елемент; та контур подачі робочої рідини, сполучений із згаданим розширювальним ущільнювальним елементом; рідину, що постачається згаданим контуром подачі робочої рідини, спричиняючи рух згаданого ущільнювального елемента між втягнутим положенням та розширеним положенням. 2. Трубна заглушка за п. 1, що також містить згаданий ущільнювальний елемент, що вибирається з групи, яка складається з надувного ущільнювального елемента та ущільнювального елемента пакера, що діє під тиском. 3. Трубна заглушка за п. 1, що також містить згаданий контур подачі робочої рідини, що має перший перепускний канал та другий перепускний канал, згаданий перший перепускний канал здатний нести згадану рідину до ділянки згаданої щонайменше однієї запірної головки, відкритий кінець згаданого другого перепускного каналу знаходиться в сполученні з внутрішнім простором труби, коли трубна заглушка знаходиться в блокувальному положенні. 4. Трубна заглушка за п. 3, що також містить щонайменше один із згаданих першого та другого перепускних каналів, що проходять через щонайменше одне з шарнірних з'єднань. 5. Трубна заглушка за п. 4, що також містить щонайменше одне згадане шарнірне з'єднання, що має кільцеву канавку, згадана кільцева канавка знаходиться у сполученні із щонайменше одним із згаданих першого та другого перепускних каналів. 6. Трубна заглушка за п. 3, що також містить ділянку щонайменше одного із згаданих першого та другого перепускних каналів, яка є трубчастою. 7. Трубна заглушка за п. 3, що також містить запобіжну пластину, що знаходиться у сполученні із згаданим першим перепускним каналом та згаданим розширювальним ущільнювальним елементом, згадана запобіжна пластина рухається між першим положенням та другим 11 UA 102407 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 положенням, згаданий розширювальний ущільнювальний елемент розташований між згаданою запобіжною пластиною та опорним диском згаданої щонайменше однієї запірної головки. 8. Трубна заглушка за п. 7, що також містить згаданий розширювальний ущільнювальний елемент, що включає щонайменше одну антиекструзійну пружину. 9. Трубна заглушка за п. 7, що також містить фіксатор, розташований на згаданій щонайменше одній запірній головці. 10. Трубна заглушка за п. 1, що також містить другу запірну головку у згаданій сукупності запірних головок, що мають очищувальний елемент. 11. Трубна заглушка за п. 10, що також містить згаданий очищувальний елемент, що включає металеву щітку. 12. Трубна заглушка за п. 1, що також містить напрямну пластину, згадана напрямна пластина зорієнтована для того, щоб полегшити розміщення згаданої сукупності запірних головок всередині труби. 13. Трубна заглушка за п. 1, що також містить важіль шарніра, згаданий важіль шарніра розміщений на передній запірній головці із згаданої сукупності запірних головок. 14. Трубна заглушка для тимчасового закупорювання труби, згадана трубна заглушка містить: тримач; першу запірну головку, згадана перша запірна головка має перший розширювальний ущільнювальний елемент та перше шарнірне з'єднання зі згаданим тримачем; другу запірну головку, згадана друга запірна головка має другий розширювальний ущільнювальний елемент та друге шарнірне з'єднання зі згаданою першою запірною головкою; та систему наповнювання, сполучену із згаданими першим та другим розширювальними ущільнювальними елементами. 15. Трубна заглушка за п. 14, що також містить згадану систему наповнювання, що має перший та другий перепускні канали, кожен із згаданих першого та другого перепускних каналів здатен переносити наповнювальне робоче середовище до одного із згаданих першого та другого розширювальних ущільнювальних елементів відповідно. 16. Трубна заглушка за п. 15, що також містить запобіжну пластину, що знаходиться у сполученні зі згаданим першим перепускним каналом та згаданим розширювальним ущільнювальним елементом, згадана запобіжна пластина рухається між першим положенням та другим положенням, згаданий розширювальний ущільнювальний елемент розташований між згаданою запобіжною пластиною та опорним диском згаданої щонайменше однієї запірної головки. 17. Трубна заглушка за п. 16, що також містить згаданий розширювальний ущільнювальний елемент, що включає щонайменше одну антиекструзійну пружину. 18. Трубна заглушка за п. 15, що також містить третій перепускний канал, відкритий кінець згаданого третього перепускного каналу розміщений нижче згаданої першої запірної головки та знаходиться у сполученні з внутрішньою ділянкою труби. 19. Трубна заглушка за п. 15, що також містить згадані перший та другий перепускні канали, що проходять через ділянку згаданих першого та другого шарнірних з'єднань відповідно. 20. Трубна заглушка за п. 14, що також містить третю запірну головку, що має очищувальний елемент та третє шарнірне з'єднання зі згаданою другою запірною головкою. 21. Трубна заглушка за п. 20, що також містить згаданий очищувальний елемент, який є металевою щіткою. 22. Трубна заглушка за п. 20, що також містить згадану третю запірну головку, що має напрямну пластину, напрямний ролик та важіль шарніра. 23. Трубна заглушка за п. 14, що також містить згадані першу запірну головку та другу запірну головку, кожна з яких має напрямну пластину та напрямний ролик, кожні згадані напрямна пластина та напрямний ролик зорієнтовані для того, щоб полегшити розміщення згаданих першої та другої запірних головок, відповідно, всередині труби. 24. Трубна заглушка за п. 23, що також містить згадану другу запірну головку, що має важіль шарніра. 25. Спосіб подвійного блокування труби, що включає етапи: опускання першої запірної головки та другої запірної головки через бічний патрубок для доступу до труби, ці головки шарнірно з'єднані по відношенню одна до одної; повертання першої запірної головки та другої запірної головки таким чином, що кожна з них входить у трубу, з'єднану з бічним патрубком для доступу до труби, та рухається у напрямку потоку продукту через трубу; 12 UA 102407 C2 5 10 позиціонування першої запірної головки та другої запірної головки у остаточному блокувальному положенні всередині труби; та розширення ущільнювального елемента на щонайменше останній з першої та другої запірних головок. 26. Спосіб подвійного блокування труби за п. 25, де щонайменше один згаданий етап повертання та позиціонування здійснюється щонайменше однією напрямною пластиною, яка, ковзаючи, входить у контакт з внутрішньою ділянкою щонайменше одного з бічних патрубків для доступу до труби та трубою. 27. Спосіб за п. 25, що також включає етап продувки внутрішнього простору труби через спускний отвір, ділянка цього спускного отвору є єдиним цілим зі щонайменше однією із запірних головок. 28. Спосіб з п. 25, що також включає етап здування розширювального ущільнювального елемента через спускний отвір. 13 UA 102407 C2 14 UA 102407 C2 15 UA 102407 C2 16 UA 102407 C2 17 UA 102407 C2 18 UA 102407 C2 19 UA 102407 C2 20 UA 102407 C2 21 UA 102407 C2 22 UA 102407 C2 23 UA 102407 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Improved double block and bleed pipe plug

Автори англійською

Yeazel, Kenneth, L., Puckett, Gregory, L., Goswick, Richard, L.

Назва патенту російською

Усовершенствованная трубная заглушка с двойной блокировкой и спускным отверстием

Автори російською

Изел Кенет Л., Пакет Грегори Л., Госвик Ричард Л.

МПК / Мітки

МПК: F16L 55/12

Мітки: блокуванням, трубна, спускним, отвором, удосконалена, заглушка, подвійним

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/26-102407-udoskonalena-trubna-zaglushka-z-podvijjnim-blokuvannyam-ta-spusknim-otvorom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Удосконалена трубна заглушка з подвійним блокуванням та спускним отвором</a>

Подібні патенти