Устройство для перекрытия трубопроводов

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для временного перекрытия сечения трубопровода, в частности при авариях на магистралях, транспортирующих жидкость Цель - расширение технологических возможностей, снижение потерь продукта перегона по трубопроводам, уменьшения зоны загрязнения окружающей среды. Поставленная цель реализуется за счет обеспечения плотного прилегания запорного устройства столбом жидкости, подаваемой по трубопроводу , самогерметизации. Устройство содержит запорный армированный купол, выполненный в виде купола парашюта, соединенный вершиной с фалами вытяжного парашюта и соединенный канатами с лебедкой через камеру запуска. 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5.3 I )r;qg

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Ж

С (21) 4769504/29 (22) 18.12.89 (46) 07.05,92. Бюл. ¹ 17 . (71) Восточный филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов (72) М.Д.Акульшин, П.Е.Смирнов, У.Н.Сабиров и А.А.Байгильдин (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1492174, кл. F 16 L55/18, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для вреИзобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для временного перекрытия сечения трубопровода, в частности при авариях на магистралях, транспортирующих жидкость, Известен способ перекрытия трубопровода при ремонте (заявка Франции ¹

2610080, кл. F 16 L 55/12, опублик. 29.07.88), Способ осуществляется устройством, состоящим из специальной камеры, обеспечивающей герметизацию зоны проведения перфорации трубопровода. В трубопровод на полом стержне вводится цилиндрический элемент с наружной эластичной оболочкой и металлической трубкой. Через наконечник и полый стержень подается под давлением воздух иги жидкость и эластичная оболочка раздвигается, перекрывая поперечное сечение трубопровода, заглушка защемлена в верхнем и нижнем отверстиях трубопровода.

Ы2 1732109 А1 менного перекрытия сечения трубопровода, в частности при авариях на магистралях, транспортирующих жидкость. Цель — расширение технологических воэможностей, снижение потерь продукта перегона по трубопроводам, уменьшения зоны загрязнения окружающей среды, Поставленная цель реализуется за счет обеспечения плотного прилегания запорного устройства столбом жидкости, подаваемой по трубопроводу, самогерметизации. Устройство содержит запорный армированный купол, выполненный в виде купола парашюта, соединенный вершиной с фалами вытяжного парашюта и соединенный канатами с лебедкой через камеру запуска. 4 ил.

Недостатком известного способа является необходимость применения специальной установки для подачи воздуха или жидкости под давлением. Нетехнологичность в использовании: дополнительные землеройные работы для освобождения низа трубы, приварка насадков, Ослабление сечения трубопровода — выфрезеровываются два диаметрально противоположных отверстия. После фрезерования остаются заусеницы и острые кромки, которые при раздувании оболочки и защемлении его в отверстиях могут порвать оболочку.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее источник магнитного поля, установленный на трубопроводе, и эластичную герметизирующую камеру, заполненную ферромагнитной средой и выполненную в форме выпукло-вогнутой линзы, соединенной по периферии стропами с механизмом ввода (1), Герметизирующая камера, дополнительно снабжен1732109 ная скрепленным с неи управля равляющим на- который представляет собою резинотканедувным элементом в виде надувной шаро- вую оболочку 2, армированную высокопрочобразнойоболочки,вводитсявтрубопровод ными гибкими капроновыми лентами 3 по и под действием скоростного напора или параллелям и меридианам и законченную под действием надувного управляющего 5 по периметру максимального диаметра пру- " элемента при небольших величинах напора жинно-кордовым формообразователем 4, перекрывает трубопровод, а затем под дей- состоящим из пружины сжатия и свернутой ствием магнитного поля на ферромагнит- пружинной проволочки (не показано). Свон ю среду герметизирующая камера плотно бодные концы лент 3, объединенные на устприлегает к стенкам трубопровода, 10 ройстве вывода в виде срезного замка 5

Недостатком данного устройства явля- посредством гильзы 6 и срезной стопорной ется необходимость применения специаль- шайбы 7, связаны с одним из удерживаюв 8. Вто ой канат 9, свободно ного источника газа (воздуха). Кроме этого, щих канатов 8. Втор технологические воэможности устройства проходящий через срезной замок 5 и имеюограничены, так как перекрытие трубопро- 15 щий управляющую связь 10 с гильзой 6, конечник 11 запирающего вода осуществляется только в месте врезки прикреплен к нако у р и монтажа устройства с источником магнит- купола 1 с внутренней стороны, к которому ного поля, а не в зоне неп р в зоне непосредственной снаружи также прикреплен вытяжной параблизости от места течи, которое может на- шют 12, включающий коническую спираль13, соединенную с ходиться в труднодоступном месте (под до- 20 ную пружину огами, производственными и жилыми капроновым куполом 14. заст ой к а ми, в болотах и т.и.). Устройство также имеет низкие эксплуатационные ка- купол 1 с вытяжным парашютом 12 располочества, поскольку после окончания ремонт- жен в камере з у ап ска 15, выполненной в ных работ вывод герметизирующей камеры 25 форме цилиндра, в нижней части которого из трубопровода при ольшой си б ой силе потока имеется подпружиненная коническая опара нарушит ее целостность или потребует ее 16, роликовые опоры 17, а в верхней — шарнирная опора 18, двухбарабанная лебедка

Цель изобретения — расширение техно- 19 управления запирающим куполом и реечлогических возможностей и улучшение экс- 30 ный привод 20управления камерой запуска. пл атационных характеристик.

У анная цель достигается тем, что за- рубке серийной задвижки 21, которая через каз пирающий элемент устройства выполнен в врезной патрубок 22 состыкована с ру виде парашютного купола, состоящего из роводом23. резинотканевой армированной оболочки с 35 Устройство для перекрытия трубопропружинно-кордовым формообразователем, водов работает следующим образом. купол, введенныи в тру т бопровод, плотно Камера запуска 15 с находящимся в ней и ижимается к трубопроводу, самогермети- куполом 1 устанавливается на патрубок сезируется давлением столба жидкости, пода- рийной задвижки 21, которая через врезной ваемой по трубопроводу, т.е. продуктом 40 патрубок 22 состыкована с трубопроводом перегонки. Вершина купола соединена с 23. Трубопровод 23 предварительно перфовытяжным парашютом, состоящим из эла- рирован. стичного купола и конической спиральной Ввод камеры запуска 15 в рабочую зону пружины, уложенной в него. А устройства трубопровода производится реечным при ода содержащие лебедку, срез- 45 водам 20. После ввода осуществляется выной замок и соединенные с запирающим брос вытяжного парашюта поср д элементом канатами, позволяют перекрыть удаления чеки (не показано) из конической трубопровод в непосредственной близости спиральной пружины 1 от места течи, а затем извлечь запирающий Вытяжной парашют 12, попав в поток элемент без нарушения его целостности. 50 продукта перегона, извлекает в свою очеНа фиг.1 изображено описываемое уст- редь запирающий купол 1 устройства, центстенок ройство в рабочем положении; на фиг.2 — рирует его относительно стено камера запуска с уложенным в ней устрой- трубопровода 23, растягивает и помогает ством; на фиг. — устроист ф .3 — р ство в положении раскрытию, В это время осуществляется перед извлечением из рабочей эоны; на 55 травление удерживающих канатов 8 и 9 лефиг.4 — срезной замок при удержании уст- бедки 19. При раскрытии запирающего купола 1, которому совместно с потоком ройства.

Устройство для перек ыт екрытия трубопро- помогает работа упругого пружинно-кордоводов состоит из запирающего купола 1, ваго формообразователя 4, гидроудара не выполненного в виде парашютн г у е па ашютного купола, происходит и купол, плавно наполнившись, 1732109 перекрывает трубопровод 23. Нарастающее давление продукта перегона, равномерно распределяясь на внутренние стенки запирающего купола 1, прижатого к трубопроводу 23, обеспечивает герметичность перекрытия за счет существенно большей площади контакта пояса, в сравнении с площадью сечения трубе провода 23.

Удержание запорного устройства 1 в этом положении осуществляется .застопоренной лебедкой 19, т.е. двумя канатами 8 и

9, соединенными соответственно с периметром и вершиной купола 1, а также за счет сил трения, возникших в месте сопряжения резинотканевой оболочки купола 1 с внутренней поверхностью трубопровода 23, При наличии труднодоступных участков трубопровода 23 запирающий купол 1 подается в зону максимальной близости негерметичного участка травлением канатов 8 и 9 лебедки 19, Открытие трубопровода 23, т.е, уборка купола 1, осуществляется травлением каната 8 при неподвижном канате 9, что обеспечивает скольжение срезного замка по несущему канату 9, срезание стопорной шайбы 7 гильзой 6,за счет управляющей связи 10 и освобождение свободных лент 3 от удерживающего каната 8, Запирающий купол 1 под действием давления продукта выворачивается вдоль потока,."гаснет", т,е. теряет свою форму, но удерживается канатом 9. Дальнейшее извлечение запирающего купола 1 с вытяжным парашютом 12 осуществляется лебедкой 19 канатом 9.

Для обеспечения безаварийной работы лебедки 19 и канатов 8 и 9 на камере запуска выполнены роликовые опоры 17, а коническая 16 и шарнирная 18 опоры обеспечивают устойчивое положение камеры запуска

15 в рабочем режиме.

После уборки запирающего купола 1 камеру запуска 15 реечным приводом 20 извлекают из рабочей эоны трубопровода 23 и отсекают ее серийной задвижкой 21 для дальнейшего демонтажа.

Для следующего использования запирающего купола 1 производится его извлечение из камеры запуска 15, соединение лент 3 замком 5 с канатом 8 при замене срезной стопорной шайбы 7, укладка запорного купола 1 и вытяжного парашюта 12 обратно в камеру запуска 15, Использование предлагаемого устройства в сравнении с прототипом повышает надежность перекрытия трубопроводов и не требует дополнительных компрессорных установок, поскольку герметичность обес5

55 печивается формой запорного купола, который под действием давления столба удерживаемого продукта, самогерметизируется эа счет работы пружинно-кордового формообразователя и существенно большей площади контакта с трубой боковой поверхности купола в сравнении с сечением самого трубопровода, Предлагаемое устройство может быть подано в зону максимальной близости к месту утечки, находящемуся вниз по потоку от места врезки, под действием напора продукта перегона и течи, за счет возможности травления удерживающих его канатов лебедки, т.е. самотранспортируется, что не только расширяет технологические возможности таких устройств, но и позволяет существенно снизить потери продукта перегона, а значит, и уменьшить зону загрязнения окружающей среды, а также сократить время, необходимое на опорожнение отсеченного ремонтируемого участка, т.е, время остановки работы трубопровода.

Предлагаемое устройство имеет высокие эксплуатационные качества, поскольку открытие трубопровода после окончания ремонтных работ не ведет к попаданию в него самого запорного устройства или его частей, а при необходимости извлеченное устройство может быть снова использовано для работы после переукладки куполов. Кроме этого, при использовании устройства можно использовать байпас.

Формула изобретения

Устройство для перекрытия трубопроводов, содержащее запирающий эластичный герметизирующий элемент в виде парашютного купола, соединенного по периферии посредством лент с устройством ввода, вывода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, снижения потерь продукта перегона по трубопроводам, уменьшения зоны загрязнения окружающей среды, запирающий эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде резинотканевой армированной оболочки, снабженной пружинно-кордным формообразователем, вершина которой соединена канатами с дополнительно снабженным вытяжным парашютом, имеющим коническую спиральную пружину, уложенную в эластичный купол, а устройство ввода вывода выполнено в виде лебедки, срезного замка со срезной стопорной шайбой, гильзой и управляющей связью с удерживающим вершину купола канатом.

1732109

1732109

3 4!2 ) 11 4 <7 "6

Фиг 3 б 7 5!

3 6

Ф ;4

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель А.Герасимов

Редактор Л. Волкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M,Келемаш

Заказ 1572 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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