Устройство для перекрытия трубопроводов с жидкостью

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

90 А (19) (11) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3777202/29-08 (22) 03.08.84 (46) 30. 01. 86. Бюл. У 4 (71) Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов (72) Ю.Е, Блащук, B.И. Козицкий, В.И. Могильный и А.А. Рябокляч (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

537225, кл. F 16 L 55/10, 1972.

Патент США Р 3926.006, кл. F 16 L 55/16, опублик. 1975. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ .ТРУБОПРОВОДОВ С ЖИДКОСТЬЮ, содержащее устанавливаемый снаружи трубопровода охлаждающий элемент и дистанционно перемещаемое по трубопроводу средство для ограничения зоны заморозки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени создания отсекающей ледяной пробки, на средстве для ограничения эоны заморозки установлен охватывающий его теплоотводящий элемент, выполненный в виде группы скрепленных между собой секций, состоящих из набора концентрично расположенных относительно друг друга колец, при этом верхние части наружных колец каждой секции жестко соединены между собой пластиной из материала с высокой теплопроводностью.

2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что кольца теплоотводящего элемента выполнены полыми, соединены между собой и частично заполнены легкокипящей жидкостью, 1 12

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и предназначено для перекрытия сечения трубопроводов, преимущественно большого диаметра, с помощью ледяных пробок, образуемых за счет заморозки перекачиваемой среды при охлаждении трубопровода.

Цель изобретения — сокращение времени создания отсекающей ледяной пробки путем интенсификации теплообмена между перекачиваемой средой и стенкой трубопровода.

08390 2

10 бы центр тяжести 661ll не выше 0,3 диаметра от нижней части.

Устройство работает следующим образом.

Откапывается верхняя часть трубопровода на участке длиной до трех его диаметров. На открытом участке монтируется ультразвуковой генератор 11 для управления работой передвижного средства и охватывающий элемент 2, который с помощью магнитов 3 крепится к трубопроводу 1.

Штуцеры охлаждающего элемента, на35

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 секция тенлоотводящего элемента.

Устройство состоит из устанавливаемого снаружи трубопровода 1 охлаждающего элемента 2, который с помощью магнитов 3 крепится к поверхности трубопровода. Внутри последнего находится передвижное средство

1 для ограничения эоны заморозки 4 (управляется, например, с помощью ультразвуковых сигналов), в состав которого входят негерметичные перед— ний и задний фланцы 5, тормозные элементы 6, теплоотводящий элемент

7, выполненный в виде охватывающей группы скрепленных между собой секций 8, состоящих из набора концентрично расположенных относительно друг друга полых колец, частично заполненных жидкостью (не менее 50Х объема), причем внутренние полости колец в каждой секции сообщаются между собой в вертикальном и горизонтальном направлениях, а верхние части наружных колец каждой секции жестко соединены (с обеспечением надежного теплового. контакта) пластиной 9, выполненной из материала с высокой теплопроводностью, Кроме того, средство для ограничения зоны замораживания 4 снабжено герметичной камерой управления 10, где монтируется необходимое для осуществления упра:вления оборудование, способствуя по соответствующим командам приводить в дейтвие тормозные элементы 6 и перемещать теплоотводящий элемент 7 в радиальном направлении до полного контакта пластины 9 с внутренней поверхностью трубопровода, расположенной под охлаждающим элементом 2.Для предотвращения от вращения вокруг продольной оси средство для ограничения эоны замораживания 4 выполняется с утяжеленной нижней частью так, чтоходящегося на верхней части трубопровода, соединяются с системой циркуляции хладоносителя. Через ближайший (в направлении, противоположном движению жидкости в трубопроводе) узел запуска поршней в трубопровод вводится передвижное средство для ограничения эоны замораживания 4, которое с потоком жидкости движется к точке перекрытия„ где по соответствующей команде ультразвукового генератора 11, принимаемой приемным прис— пособлением, установленным на передвижном средстве 4, приводятся в действие входящие в его состав тормозные элементы 6 и средство фиксируется в зоне, расположенной под охлажда ющим элементом 2, так, чтобы пластина 9, соединяющая верхние части наружных колец каждой секции 8 теплоотводящего элемента 7, находилась непосредственно под охлаждающим элементом, По очередной команде теплоотводящий элемент 7 перемещается вверх до полного контакта пластины

9 с внутренней поверхностью трубопровода.

Затем в охлаждающий элемент 2 подается жидкий, твердый или газообразный хладоноситель с температурой на 20 и более градусов ниже, чем температура замерзания жидкости, находящейся в трубопроводе. Тепло от пластины 9 передается через стенку трубопровода 1 охлаждающему элементу 2. Соединенные с пластиной 9 верх— ние части наружных колец секций 8 теплоотводящего элемента 7 охлаждаются, давление внутри колец каждой секции 8 снижается за счет конденсации паров легкокипящей жидко" òè. В части колец, заполненной легкокипящей жидкостью, начинается кипение за счет подвода тепла от замораживаемой жидкости. Образующиеся при кипеСоставитель И, Газарян

Редактор Т. Митейко Техред A.Áàáèíåö Корректор С. Черни

Заказ 232/50 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного копжтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1208 нии пары ниэкокипящей жидкости подни— маются в верхнюю часть наружных колец секций 8 теплоотводящего элемента.7, где конденсируются на охлаждаемой их внутренней поверхности. Тепло конденсации через стенку наружного кольца каждой секции 8, пластину 9 и стенку трубопровода 1 передается хладоносителю, циркулирующему в охлаждающем элементе 2, Сконденсированная легкокипящая жидкость стекает в жидкостную часть секции 8, где происходит ее кипение, что приводит к замерзанию жидкости, находящейся в трубопроводе, быстрому отводу тепла иэ центральной и нижней зон по сечению трубопровода и передаче его охлаждающему элементу 2 и к замерзанию жидкости в трубопроводе.

В качестве легкокипящей жидкости могут быть использованы фреоны, аммиак, легкие углеводороды и др. в зависимости от температуры замерзания жидкости, находящейся в трубопроводе. 25

390 4

По окончании создания пробки из замерзшей жидкости последняя может поддерживаться в неразрушенном состоянии в течение любого нужного време- ни за счет подачи в охлаждающий элемент 2 хладоносителя. Когда отпадает необходимость в ледяной пробке, подача хладоносителя в охлаждающий элемент 2 прекращается. За счет теплопритоков из грунта пробка расплавляется. Для ускорения процесса расплавления ледяной пробки в охлаждающий элемент 2 можно подавать вместо хладоносителя теплоноситель, имеющий температуру выше температуры замерзания жидкости в трубопроводе.

После расплавления ледяной пробки по команде ультразвукового генератора 11 теплопередающий элемент 7 и тормозные узлы 6 переводятся в транспортное положение. С возобновившимся потоком жидкости средство

4 направляется к месту следующего перекрытия лнбо к узлу вывода поршней.