Камера для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов

 

Изобретение относится к устройствам для эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для запуска в трубопровод и извлечения из него средств дефектоскопии, очистных элементов и других поточных снарядов. Камера для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов содержит переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной ее фиксации. Длина камеры составляет 3,0 - 16,0 диаметра переходника. При этом откидная крышка посредством поводка соединена с поворотным узлом, снабженным средствами для точного регулирования положения крышки. Последняя установлена с возможностью безопасного горизонтального перемещения и полного отвода ее из зоны запасовки или приема поточных снарядов. Механизм герметичной фиксации крышки на корпусе затвора выполнен в виде шарнирно соединенных между собой поворотных челюстей с профилированными стяжными замковыми элементами и винтовым стяжным фиксатором закрытого положения челюстей. Причем челюсти установлены на корпусе до затвора с обеспечением возможности захвата и герметичной фиксации ими после стяжки между собой ответных замковых профилированных элементов, выполненных на крышке и корпусе камеры. В изобретении обеспечивается снижение металлоемкости камер приема и запуска и повышение их эксплуатационной надежности. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для запуска в трубопровод и извлечения из него средств дефектоскопии, очистных элементов и других поточных снарядов.

Из уровня техники известны устройства для запуска и приема поточных снарядов, применяемых при эксплуатации трубопроводов, см., например, патент РФ N 2043175, 1992; а.с. СССР, N 1683831, 1989; а.с. СССР N 1694255, 1989, пат. США N 2028778, 1936; а.с. СССР N 1158257.

Вышеуказанные устройства содержат в своем составе камеры запуска и камеры приема поточных снарядов, которые на свободных концах оборудуются концевыми затворами, предназначенными для установки поточных снарядов перед их запуском в трубопровод или приемом из трубопровода по окончании работ.

Основным недостатком этих камер является ненадежная конструкция концевого затвора. В связи со значительными диаметрами современных трубопроводов для перекачки, например, нефтепродуктов, крышка концевого затвора имеет значительную массу, при этом она должна плотно без перекосов притягиваться к корпусу камеры и в то же время легко и быстро открываться. В известных конструкциях соединение крышки затвора с камерой и фиксирующие замки конструктивно ненадежны, что может привести к аварии и травмам персонала из-за самопроизвольного раскрытия затвора.

Известна также камера для приема и запуска поточных снарядов по а.с. СССР N 867438, 1979, содержащая корпус, свободный конец которого оборудован концевым затвором, выполненным в виде аксиально расположенных цилиндров с системой ввода поточных снарядов и механизмом поворота наружного цилиндра.

Известная камера, хотя и позволяет повысить безопасность работы и частично автоматизировать процесс ее работы, но характеризуется высокой сложностью в изготовлении и малой эксплуатационной надежностью.

Кроме того, в современной отечественной промышленности с середины 90-х стали широко применяться импортные технические средства для очистки трубопроводов и диагностирования состояния стенок трубопроводов. В связи с этим возникла необходимость в модификации применяемых до этого камер для запуска этих средств в действующие трубопроводы. Например, система дефектоскопов формируется в поезда, длиной от 3 до 7 м, в зависимости от диаметра трубопроводов. При формировании таких поездов на первом месте устанавливают очистной снаряд-скребок; на втором - калибровочный снаряд и на последнем - дефектоскоп. Эксплуатационники определяют диаметры переходников к камерам и их длину (камер для запуска поточных снарядов) самостоятельно и имеющиеся в настоящее время камеры как правило не оптимальны с точки зрения соотношения длины камер с диаметром переходников к трубопроводам, что приводит к излишнему завышению размеров и повышенной металлоемкости камер при их изготовлении или необходимо изготавливать специальные камеры под определенный типоразмер поточных снарядов, что приводит к чрезмерным издержкам (минимальный диаметр переходника выбирается из условия свободного прохода поточного снаряда, в свою очередь, длина и диаметр поточного снаряда определяет минимально необходимую длину камеры, диаметр которой определяется условиями удобной и безопасной работы).

Из патента РФ N 2103596, 27.01.98 известна камера для запуска или приема поточных снарядов, содержащая переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной фиксации крышки на корпусе затвора, выполненным в виде шарнирно соединенных межу собой челюстей с винтовым стяжным фиксатором закрытого положения челюстей для обеспечения возможности захвата и герметичной фиксации ими после стяжки между собой.

По сравнению с известными решениями в изобретении обеспечивается технический результат - снижение металлоемкости камер для запуска поточных снарядов наряду с повышением их эксплуатационной надежности, безопасности и эффективности.

Указанный технический результат в камере для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов, содержащей переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной фиксации крышки на корпусе затвора, выполненным в виде шарнирно соединенных между собой челюстей с винтовым стяжным фиксатором закрытого положения челюстей для обеспечения возможности захвата и герметичной фиксации после стяжки между собой, согласно изобретению, длина камеры составляет 3,0 - 16,0 диаметра переходника, при этом крышка снабжена регулируемым поводком, соединенным с поворотным узлом, снабженным средствами для точного регулирования положения крышки, установленной с возможностью безопасного горизонтального перемещения и полного отвода ее из зоны запасовки или приема поточных снарядов, причем челюсти механизма герметичной фиксации крышки на корпусе затвора выполнены поворотными и имеют профилированные стяжные замковые элементы, а на крышке и корпусе камеры выполнены ответные замковые профилированные элементы.

Предпочтительно, чтобы замковые профилированные элементы крышки и корпуса камеры были выполнены в виде кольцевых клиновых буртиков на их торцевых участках, а профилированные стяжные замковые элементы челюстей были выполнены в виде кольцевых, клинообразных в плане, проточек на внутренней поверхности челюстей.

На фиг. 1, 2 изображена общая схема расположения трубопровода и камер запуска и приема поточных снарядов (вид сбоку и сверху); на фиг. 3 - концевой затвор в сборе (вид сбоку); на фиг. 4 - концевой затвор (вид спереди - повернуто); на фиг. 5 изображен вид "Е" (фрагмент фиг. 4); на фиг. 6 - сечение Б-Б фиг. 4; на фиг. 7 - сечение Г-Г фиг. 4 (показано взаиморасположение замковых поверхностей в рабочем положении - повернуто).

Камера для запуска и приема поточных снарядов содержит соединенный с трубопроводом 1 переходник 2, корпус камеры 3 и концевой затвор 4 с откидной крышкой 5. Длина камеры 1 составляет 3,0 - 16,0 диаметра переходника 2. Откидная крышка 5 соединена с поводком 6, закрепленном на поворотном узле, который выполнен в виде двух стоек 7 с осью 8. Стойки 7 снабжены регулировочными приспособлениями, например, в виде резьбовых шпилек 9, ввернутых в стойки 7 с упором в соответствующие кольцевые проточки (условно не показаны) на оси 8. Это позволяет производить в процессе работы точные регулировки положения крышки 5 относительно корпуса затвора 4 и (при необходимости) компенсировать износ взаимодействующих частей в поворотном узле.

Механизм герметичной фиксации крышки на корпусе затвора выполнен в виде шарнирно соединенных между собой и закрепленных на корпусе затвора 4 поворотных челюстей 10 с профилированными стяжными замковыми элементами 11 в виде клинообразных в плане, проточек на внутренней поверхности челюстей 10 и винтовым стяжным фиксатором 12 закрытого положения челюстей. Кроме того, предусмотрено, чтобы в закрытом положении челюстей 10, их профилированные стяжные замковые элементы 11 входили в зацепление с образованием герметичного замка с ответными замковыми профилированными элементами профилированными элементами 13 и 14 в виде кольцевых клиновых буртиков, выполненных на торцевых частях, соответственно, откидной крышки 5 и затвора 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При запасовке поточных снарядов, раскрепляют поворотные челюсти 10, открывая защелку 15, и развинчивают винтовой стяжной фиксатор 12. Затем разворачивают поворотные челюсти 10, раскрывая этим замковое соединение между профилированными замковыми элементами поворотных челюстей 10, корпуса затвора 4 и откидной крышки 5. После этого, поворотом вокруг оси 8 отводят крышку из рабочей зоны камеры и производят необходимые работы по установке поточных снарядов. Закрытие концевого затвора осуществляют в обратной последовательности, при этом необходимое усилие прижатия крышки к корпусу затвора камеры создается путем свинчивания винтового стяжного фиксатора 12 с необходимым усилием.

Безопасность работ обеспечивается тем, что полностью исключается возможность падения крышки под действием веса и кроме того, она отводится из приустьевой рабочей зоны камеры, что повышает удобство работы.

Кроме того, экспериментально установлено, что при определенных соотношениях длины камеры и диаметра соединительного переходника значительно расширяется диапазон (по размерам) поточных снарядов, которые можно применять с данным видом камеры.

В таблице приведены рекомендуемые соотношения размеров камер и переходников. Такие камеры целесообразно применять при работе как с отечественным, так и импортным оборудованием, т.е. при достаточно широком разбросе диаметров и длины поездов поточных снарядов, при этом снижается металлоемкость камер при их изготовлении.

Предложенное соотношение длины камеры к диаметру соединительного (к трубопроводу) переходника позволяет оптимизировать размеры камеры и снизить металлоемкость при ее изготовлении. Кроме того, исключается необходимость в изготовлении специальных камер для работы с нестандартным (например, импортным) оборудованием. Предложенное устройство может быть (при необходимости) легко механизировано и отличается повышенной надежность и безопасностью в эксплуатации, что обусловлено простотой и надежностью конструкции.

Формула изобретения

1. Камера для запуска и приема поточных снарядов, содержащая переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной фиксации крышки на корпусе затвора, выполненным в виде шарнирно соединенных между собой поворотных челюстей с винтовым стяжным фиксатором закрытого положения челюстей для обеспечения возможности захвата и герметичной фиксации ими после стяжки между собой, отличающаяся тем, что длина камеры составляет 3,0 - 16,0 диаметра переходника, при этом крышка снабжена регулируемым поводком, соединенным с поворотным узлом, снабженным средствами для точного регулирования положения крышки, установленной с возможностью безопасного горизонтального перемещения и полного отвода ее из зоны запасовки или приема поточных снарядов, причем челюсти механизма герметичной фиксации крышки на корпусе затвора выполнены поворотными и имеют профилированные стяжные замковые элементы, а на крышке и корпусе камеры выполнены ответные замковые профилированные элементы.

2. Камера по п.1. отличающаяся тем, что замковые профилированные элементы крышки и корпуса камеры выполнены в виде кольцевых клиновых буртиков на их торцевых участках.

3. Камера по п.1, отличающаяся тем, что профилированные стяжные замковые элементы челюстей выполнены в виде кольцевых клинообразных в плане проточек на внутренней поверхности челюстей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8