Пристрій для герметизації трубопроводу при його ремонті

Реферат: Запропонований пристрій може бути використаний для герметизації локальних місць пошкоджень трубопроводів. Корпус пристрою виготовлений з відрізка труби розрахункової довжини та діаметра, на кінцях якого розміщені рухомий та нерухомий упори з еластичними кільцевими ущільнювачами між ними. Поміж рухомими упорами встановлені пневмоциліндри двосторонньої дії. В торці корпусу, попереду, встановлено двостулковий клапан з отворами для часткового перепуску перекачуваного продукту. Через камеру для введення очисних пристроїв вводять герметизуючий пристрій, передчасно заповнивши міжпоршневу порожнину пневмоциліндрів надлишковим тиском інертного газу. Відновивши перекачування продукту, та під контролем місцезнаходження, пристрій доставляють до локального місця пошкодження трубопроводу. Зупинивши перекачування пристрій автоматично блокує з обох сторін місце пошкодження та вирівнює статичний тиск в трубопроводі, а також перепускає зворотний гідроудар продукту після зупинки перекачування, що забезпечує стабільне положення пристрою в місці ремонту. Відновивши перекачування, пристрій під тиском продукту, розблоковується і переміщається в камеру приймання наступної станції. UA 105140 C2 (12) UA 105140 C2 UA 105140 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі трубопровідного транспорту і може бути використаний для герметизації локальних місць пошкоджень трубопроводу: свищі, тріщини, корозійні пошкодження та непровар кореня зварних швів, виявлених після діагностики. З рівня техніки відомо пристрій для перекриття трубопроводу при заміні дефектної ділянки (1), який являє собою герметизуючий пристрій, що складається з співвісно встановлених направляючих дисків, нерухомого і рухомого конічних упорів, між якими встановлено барабан з можливістю осьового переміщення, виконаний у вигляді тарілок, зварених відкритими порожнинами до торців, а на кінці осі з боку рухомого упора встановлена гайка для його стискання. Недоліком відомого пристрою для перекриття трубопроводу є те, що він встановлюється в трубопровід тільки після вирізання дефектної ділянки, а ущільнення виконують вручну за допомогою торцевого ключа, яким здійснюють затяжку гайки. Крім того, після відновлення перекачування, зазначений пристрій в затиснутому стані переміщається по трубопроводу, що призводить до стирання і руйнування еластичних кільцевих ущільнювачів, а також необхідно додатково герметизувати і протилежний кінець трубопроводу для забезпечення безпечного виконання зварювальних робіт. Відомий пристрій для перекриття трубопроводу, вибраного як прототип (2), що містить два герметизуючих пристрої, з'єднані між собою гнучким зв'язком, та один з них є провідний, а інший - ведений. Кожен з герметизуючих пристроїв оснащений силовим пневмоциліндром, ресивером, штоком, поршнем, до торця якого закріплений хвостовик з встановленим на різьбі конічним упором, а також з співвісно встановленими направляючими дисками, один з яких жорстко закріплений на корпусі пневмоциліндра, до фланця основи якого прикріплений фіксуючий пристрій з радіально і шарнірно встановленими притискними елементами, що виконані з можливістю взаємодії з упором на хвостовику а другий направляючий диск закріплений на фланці основи конічного рухомого упора, який своєю зрізаною вершиною приєднаний до штока пневмоциліндра. Нерухомий упор має зрізану вершину, якою жорстко закріплений на зовнішній поверхні попереду корпуса пневмоциліндра, а між нерухомим і рухомим упорами розташований, з можливістю продовжно-радіального переміщення, набір еластичних кільцевих ущільнювачів, причому обидва упори своїми основами звернені по ходу перекачуваного продукту. Крім того, направляючі диски веденого герметизуючого пристрою в порівнянні з провідним виконані меншого діаметра зі збільшеним зазором між трубопроводом і дисками. Недоліком відомого пристрою є те, що для перекриття локального пошкодження трубопроводу необхідно використовувати два герметизатори, що недоцільно при незначних пошкодженнях трубопроводу. Крім того, все ж таки необхідно видалити значний об'єм продукту, який розташований між ними, для забезпечення виконання зварювальних робіт, а все це впливає на термін виконання ремонтних робіт і збільшує затратну частину. В основу винаходу поставлена задача створення герметизуючого пристрою, який би мінімізував затрати та час на виконання ремонтних робіт та забезпечував надійну герметизацію локальних місць пошкоджень трубопроводу, а також стабільне його положення від зміщення під дією статичного тиску продукту, що виникає через перепади місцевості, та зворотного гідроудару продукту під час зупинки перекачування продукту. Поставлена задача вирішується тим, що герметизуючий пристрій має корпус у вигляді відрізка труби розрахункової довжини та діаметра, на кінцях якого зрізаними вершинами, герметично закріплені нерухомі конічні упори, що зорієнтовані своїми відкритими порожнинами в протилежні сторони, і на конічній поверхні, яких, з можливістю подовжньо-радіального переміщення, встановлені еластичні кільцеві ущільнювачі. Позаду нерухомих упорів і ущільнювачів розміщені рухомі упори у вигляді тарілок з фланцями, а поміж рухомими упорами, на корпусі пристрою, жорстко закріплені щонайменше два пневмоциліндри двосторонньої дії, які своїми штоками взаємодіють з рухомими упорами, причому штокові порожнини кожного пневмоциліндра з'єднані з корпусом пристрою перепускними патрубками, крім того, в торці корпусу, попереду розміщений двостулковий клапан з перепускними отворами в стулках. Пристрій для герметизації трубопроводу являє собою корпус 1 (Фіг. 1), у вигляді відрізка труби, на кінцях якої нерухомо і герметично закріплені конічні упори 2 з фланцями 3 та направляючими дисками 4. Між конічними упорами 2 на корпусі 1 нерухомо встановлено щонайменше два пневмоциліндри 5 двосторонньої дії, які своїми штоками з'єднані з рухомими упорами 6, що виконані у вигляді тарілок з фланцями 7, а між нерухомими упорами 2 і рухомими 6 розташовані, з можливістю подовжньо-радіального переміщення, набір еластичних кільцевих ущільнювачів 8. В торці корпусу, попереду, встановлено двостулковий, підпружинений клапан 9 (Фіг. 2) прямої дії, в стулках якого виконано отвори 10 для часткового перепуску перекачуваного 1 UA 105140 C2 5 10 15 20 25 30 продукту. Поміж пневмоциліндрами 5 на корпусі 1 також встановлено детектор контролю місцезнаходження пристрою в трубопроводі (не показано). Герметизація локального пошкодження трубопроводу здійснюється наступним чином. На насосній станції перекачування продукту в камеру, для запуску засобів очищення трубопроводу, вводять герметизуючий пристрій. Попередньо, через штуцер 11, заповнюють міжпоршневу порожнину 12 інертним газом надлишкового тиску. В міжпоршневій порожнині, пневмоциліндрів 5, створюють надлишковий тиск приблизно половині рівню робочого тиску продукту в зоні виконання робіт. Відновивши перекачування продукт надходить в порожнину корпусу 1 і в штокові порожнини 13 через перехідні патрубки 14. Під тиском продукту поршні 15, переміщаючись назад, втягують рухомі упори 6, звільнивши еластичні кільцеві ущільнювачі 8 від затиснутого стану, які сповзаючи з конуса нерухомих упорів 2, і зменшившись в діаметрі, ховаються в проміжку між нерухомим і рухомим упорами, що захищає їх від пошкодження, та стирання в процесі переміщення в трубопроводі. Продовжуючи перекачування разом з потоком продукту герметизуючий пристрій, що знаходиться під контролем місцезнаходження, переміщається до дефектного місця 16 трубопроводу, а, зупинивши перекачування, зупиняється і герметизуючий пристрій. При падінні робочого тиску автоматично спрацьовують пневмоциліндри, блокуючи з обох сторін локальне пошкодження трубопроводу. Двостулковий клапан 9 автоматично відкривається при зворотному гідроударі продукту, перепускаючи його назад, а також перепускає продукт крізь отвори 10 для вирівнювання статичного тиску продукту з обох сторін, що забезпечує стабільне положення пристрою в місці пошкодження трубопроводу. Отвори 10 в стулках клапана 9 також позволяють зменшити швидкість пересування пристрою в потоці, що важливо при його встановленні в місці пошкодження трубопроводу. Крім того, перетікаючий крізь отвори 10 продукт розмиває різні відкладення перед пристроєм, бо він діє, крім того, як очисний пристрій в процесі переміщення в трубопроводі. Після виконання ремонтних робіт, перекачування продукту відновлюють і надлишковий тиск, розблокувавши пристрій, переміщає його в камеру прийому засобів очищення наступної насосної станції. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР на винахід № 1523825 кл. F16L55/18 публ. 23.11.1989р. 2. Патент України на винахід № 101561 кл. F16L55/18 публ. 10.04.2013р. (прототип) ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 Пристрій для герметизації трубопроводу при його ремонті, що складається з співвісно встановлених направляючих дисків, конічного нерухомого і рухомого упорів з еластичних кільцевих ущільнювачів між упорами, силових пневмоциліндрів,який відрізняється тим, що герметизуючий пристрій має корпус у вигляді відрізка труби розрахункової довжини та діаметра, на кінцях якого зрізаними вершинами герметично закріплені нерухомі конічні упори, що зорієнтовані своїми відкритими порожнинами в протилежні сторони, на конічній поверхні яких, з можливістю подовжньо-радіального переміщення, встановлені еластичні кільцеві ущільнювачі, при цьому позаду нерухомих конічних упорів і еластичних кільцевих ущільнювачів розташовані рухомі упори у вигляді тарілок з фланцями, між якими на корпусі пристрою жорстко закріплені щонайменше два пневмоциліндри двосторонньої дії, які своїми штоками взаємодіють з рухомими упорами, причому штокові порожнини кожного пневмоциліндра з'єднані з корпусом пристрою перепускними патрубками, крім того, в торці корпусу, попереду, розміщений двостулковий клапан з перепускними отворами в стулках. 2 UA 105140 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 3