Устройство для перекрытия подводного трубопровода

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к конструкции устройств безарматурного перекрытия подводных трубопроводов за счет замораживания находящейся в них жидкости до образования ледяной пробки. Цель изобретения - уменьшение эксплуатационных и капитальных затрат путем сокращения вспомогательного оборудования, необходимого для эксплуатации устройства, при одновременном сокращении времени образования перекрытия в трубопроводе. Устройство содержит две охватывающие трубопровод полукамеры с продольным разъемом, заключенные в теплоизолирующий кожух. Охлаждающий элемент выполнен в виде соприкасающейся с трубопроводом полуобечайки, внутренний диаметр которой превышает диаметр трубопровода на величину положительного допуска заводского изготовления труб, выполненной из высокотеплопроводного материала и снабженной системой каналов для перекачки хладагента. При этом охлаждающий элемент прикреплен к продольной перегородке, установленной с образованием между ней и корпусом полукамеры герметичной полости, разделенной радиальными перегородками на отсеки, в которых размещен теплоизолирующий материал . 1 з.п.ф-лы, 4 ил. Чв fe О 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (I I) (я)з F 161 55/16

ГОСУДАРСТВЕН1ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i

Д

ЬЭ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682535/29 (22) 24.04.89 (46) 30.09,91. Бюл. М.36 (71) Киевский филиал Всесоюзного научноисследовательского института техники, технологии и органиэации управления строительством предприятий нефтяной и газовой промышленности и Производственное управление водопроводно-канализационного хозяйства г.Киева (72) Б.П.Пляцек, В.И.Могильный, В.И.Козицкий, В.И.Лысенко, А.В.Грищенко, В.В.Хомяков, А.В.Попов и А.П.Сорокин (53) 621.643 (088.8) (56) Патент США f4 4441328, кл, F 25 О 3/00, опублик. 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ

ПОДВОДНОГО ТРУБОПРОВОДА (57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к конструкции устройств безарматурного перекрытия подводных трубопроводов эа счет заморажива- ния находящейся в них жидкости до образования ледяной пробки. Цель иэобреИзобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к конструкции устройств безарматурного перекрытия подводных трубопроводов за счет замораживания находящейся в них жидкости до образования ледяной пробки.

Цель изобретения — уменьшение эксплуатационных и капитальных затрат путем сокращения вспо.логательного оборудования, необходимого для эксплуатации устройства, при одновременном сокращении тения — уменьшение эксплуатационных и капитальных затрат путем сокращения вспомогательного оборудования, необходимого для эксплуатации устройства, при одновременном сокращении времени образования перекрытия в трубопроводе.

Устройство содержит две охватывающие трубопровод полукамеры с продольным разьемом, заключенные в теплоиэолирующий кожух. Охлаждающий элемент выполнен в виде соприкасающейся с трубопроводом полуобечайки, внутренний диаметр которой превышает диаметр трубопровода на величину положительного допуска заводского изготовления труб, выполненной из высокотеплопроводного материала и снабженной системой каналов для перекачки хладагентв. При этом охлаждающий элемент прикреплен к продольной перегородке, установленной с образованием -между ней и корпусом полукамеры герметичной полости, разделенной радиальными перегородками на отсеки, в которых размещен теплоизолирующий материал. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. времени образования перекрытия в трубопроводе.

На фиг.1 изображены полукамеры устройства в сборе на трубопроводе, поперечный разрез; на фиг.2 — устройство в процессе монтажа на подводном трубопроводе, общий вид; на фиг.3 — система каналов охлаждающего элемента, общий вид; на фиг.4 — то же, поперечный разрез.

Устройство для перекрытия подводного трубопровода содержит две охватывающие подводный трубопровод 1 полукамеры 2 с

1681128 продольным разъемом. Каждая полукамера 2 снабжена охлаждающим элементом 3, выполненным в виде полуобечайки иэ высокотеплопроводного материала, в которой установлена система каналов 4, имеющая вход и выход в виде патрубка 5 "труба в трубе". Охлаждающий элемент 3 может изготавливаться путем литья алюминиевого сплава в форму, в которой заранее установлен медный змеевик. 10

Внутренней цилиндрической поверхностью, диаметр которой превышает диаметр трубопровода 1 на величину положительного допуска заводского изготовления труб, охлаждающий элемент 3 прижимается к по-,15 верхности трубопровода. С другой стороны элемента 3 расположена продольная перегородка 6, с которой он крепится, например, винтами, Перегородка 6 установлена с образова- 20 нием между ней и корпусом полукамеры 2, герметичной полости 7, поделенной для жесткости радиальными перегородками 8 с отверстиями 9 на отсеки, В эту полость через отверстия 10 в корпусе полукамеры 2 залит 25 теплоизолирующий материал, например пенополиуретан, который затем через отверстия 9 проникает во все отсеки полости 7 и застывает. Отверстия 10 после заливки пе- 30 нополиуретана глушатся крышками 11 на клею, Полукамеры 2 устройства снабжены общей траверсой 12, выполненной в виде рамы из проката, на двух противоположных 35 сторонах которой по оси трубопровода 1 закреплены ограничители 13 подачи полукамер 2 на подводный трубопровод. Ограничители 13 выполнены в виде седел ребристого сечения. Полукамеры 2 при- 40 креплены к общей траверсе 12 посредством направляющих уголков 14, шпилек 15, которые пропущены сквозь продольные пазы 16 в траверсе 12 и ручек 17 с резьбой, накрученных на шпильки 15. Уголки 14 и шпильки 45

15 прикреплены к торцовым поверхностям полукамер 2. Каждая из полукамер 2 снабжена трубопроводом 18 для подвода и вывода хладагента из системы каналов 4, к которой прикреплен на фланцах к патрубку 50

5. Трубопровод 18 выполнен в виде "труба в трубе", внутренняя труба кот рого соединена с входом в систему каналов 4, а межтрубное пространство — с выходом из системы каналов 4. 55

Устройство работает следующим образом.

После освобождения подводного трубопровода 1 от грунта и очистки его поверхности от изоляции опускают снаряженные полукамеры 2 вместе с трубопроводами 18 для подвода хладагента на общей траверсе

12 под воду, при этом предварительно стопорными ручками 17 с резьбой разводят и фиксируют полукамеры 2 на таком расстоянии, чтобы ограничители 13 до упора сели на очищенный от изоляции участок трубопровода 1. Затем ручками 17 с резьбой плотно прижимают полукамеры 2 к охлаждаемой поверхности трубопровода 1 и фиксируют их в этом положении. После подачи в охлаждающие элементы 3 полукамер 2 хладагент, двигаясь по системе каналов 4, вскипает и отбирает теплоту от материала элемента 3 намного интенсивнее, чем при кипении в свободном объеме. Благодаря наличию воды, которая заполняет все неровности и поры контактирующих поверхностей трубопровода 1 и охлаждающего элемента

3, внутренняя поверхность охлаждающего элемента смерзается с наружной поверхностью трубопровода, что существенно снижает контактные тепловые сопротивления от охлаждающего элемента к трубопроводу.

Поэтому жидкость в трубопроводе 1 быстро замерзает с образованием пробки, перекрывающей его сечение. При этом не требуется создавать противодавление хладагента, превышающее гидростатическое давление воды, окружающей полукамеры 2. В данном устройстве давление хладагента расходуется только на преодоление гидравлических сопротивлений тракта хладагента при исключении возможности контакта воды с хладагентом, Хладагент в полукамеры 2 подается из изотермической емкости (не показана) во внутренней трубе трубопровода 18, а из межтрубного пространства выводится паровая фаза хладагента, что уменьшает теплопритоки к жидкому хладагенту от окружающей трубопровод 18 воды и предупреждает его обмерзание.

Использование в устройстве охлаждающего элемента в виде системы каналов, встроенного в высокотеплопроводный материал полуобечайки, находящейся в механическом контакте с охлаждаемой поверхностью трубопровода, приводит к тому, что полукамеры примерзают к охлаждаемой поверхности трубопровода, а это резко уменьшает тепловые сопротивления и сокращает время образования перекрытия подводного трубопровода, Формула изобретения

1. Устройство для перекрытия подводного трубопровода, содержащее две охватывающие трубопровод полукамеры с продольным разъемом и теплоизолирующий кожух, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения эксплуатационных и ка1681 128 питальных затрат путем сокращения вспомогательного оборудования при эксплуатации устройства, каждая полукамера снабжена охлаждающим элементом, выполненным в виде соприкасающейся с трубоп- 5 роводом полуобечайки из высокотеплопроводного материала, снабженной системой каналов для перекачки хладагента, при этом охлаждающий элемент закреплен на продольной перегород- 10 ке, установленной с образованием со стенкой полукамеры герметичной полости, разделенной радиальными перегородками с отверстиями на отсеки, заполненные:теплоизолирующим материалом. 15

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е-. .с я тем; что полукамеры снабжены общей трэверсой, выполненной в виде рамы, на

20 двух противоположных сторонах которой по оси трубопровода закреплены ограничители подачи полукамер на трубопровод, выполненные в виде седел ребристого сечения, при этом крепление полукамеры к траверсе выполнено в виде установленных на торцах полукамеры направляющих уголков, шпилек, пропущенных сквозь продольные пазы в траверсе, и стопорных ручек.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждая полукамера снабжена трубопроводом для подвода и вывода хладагента из полукамер. выполненным типа

"труба в трубе", причем внутренняя труба соединена с входом в систему каналов охлаждающего элемента, а межтрубное пространство — с выходом из системы.

1681128

Составитель A. Соломатин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор A. Осауленко

Редактор Н, Цалихина

Производственно-издвтеввсю д вомбйнвт .ГГвтент, г. Ужгород. Ув.Гвгвринв, 101

Заказ 3303 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5