Способ контроля и регулирования избыточного давления при временном перекрытии газонефтепроводов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству и используется при проведении аварийно-восстановительных и ремонтных работ на находящихся под избыточным давлением газопроводах и нефтепроводах. В способе контроля и регулирования давления перекрывают газонефтепровод герметизирующим пневматическим устройством и закрепляют его в трубопроводе путем подачи в эластичную камеру через гибкий подводящий шланг воздуха под давлением. Удаляют через гибкий отводящий рукав рабочую среду, находящуюся в трубопроводе перед запирающим его устройством. Контролируют давление рабочей среды в трубопроводе перед устройством посредством установленного на отводящем рукаве манометра, который располагается позади запирающего устройства. Давление в трубопроводе перед герметизирующим пневматическим устройством регулируют посредством трехходового крана, установленного на отводящем рукаве и расположенного позади устройства. Отводящий рукав проходит через всю полость герметизирующего пневматического устройства и герметично закреплен в его торцах. Изобретение расширяет арсенал технических средств, повышает безопасность огневых и газоопасных работ при ремонте трубопроводов различного назначения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству и используется при проведении аварийно-восстановительных и ремонтных работ на газопроводах и нефтепроводах, находящихся под избыточным давлением.

Из уровня техники известно, что при проведении ремонтных работ, связанных с ведением сварочных работ на трубопроводе, существует опасность возгорания или взрыва газовоздушной смеси. Для предотвращения этого зону ведения ремонтных работ изолируют установкой с двух сторон по ее границам в трубопроводе герметизирующих устройств. При проведении аварийно-восстановительных и ремонтных работ на трубопроводах используются различные конструкции резиновых и резинокордовых герметизирующих пневматических устройств. При этом в процессе огневых и газоопасных работ контроль над избыточным давлением ведется на линейном крановом узле, находящемся на значительном расстоянии от места проведения работ. Известно, что связь при этом осуществляется ремонтно-восстановительной бригадой по рации, что дополнительно требует привлечения специалистов с оборудованием связи, а также транспорта. Кроме того, известно, что на изменение избыточного давления эта группа не может оперативно быстро повлиять.

Из уровня техники известен способ, реализованный в работе устройства - “шаровой заглушки” для герметизации внутренней полости газопровода (см. SU 1219859 А, 23.03.1986). Для повышения безопасности сварочных работ на действующем газопроводе, для устранения взрыва газовоздушной смеси в зоне производства ремонтных работ по обе ее стороны в трубопроводе устанавливают заглушки - эластичные герметичные камеры, каждую из которых через шланг заполняют воздухом. При нагнетании воздуха в камеру заглушка принимает форму шара и перекрывает внутреннюю полость трубопровода, изолируя зону проведения сварочных работ внутри трубопровода. Как известно избыточное давление в действующем трубопроводе перед заглушкой оказывает на последнюю выталкивающее воздействие и при определенных обстоятельствах приводит к сдвигу заглушки с места ее установки. Известное устройство (SU 1219859) недостаточно надежно в работе, поскольку при возможных сдвигах эластичной резиновой камеры с места ее установки не исключена возможность ее повреждения, в результате чего давление воздуха в камере заглушки упадет, газ из трубопровода поступит в зону ведения сварочных работ, что приведет к взрыву газовоздушной смеси, следствием чего будет травматизм работающего персонала, возникновение дефектов в сварных швах.

Известно устройство - “заглушка для трубопроводов” и способ, реализованный в его работе, - аналоги заявленной группы изобретений (см. SU 932085 А, 30.05.1982). Известное устройство содержит жесткий цилиндрический корпус с ребордами, между которыми размещена эластичная кольцевая камера. Последняя снабжена штуцером для подсоединения к магистрали, связанной с источником давления. В торцовых стенках полого корпуса выполнены входное и выходное отверстия. Выходное отверстие соединено с переливной трубой. Заглушку размещают во внутренней полости трубопровода и подачей среды под давлением увеличивают внешний диаметр эластичной камеры, при этом заглушка фиксируется в трубопроводе. Внешний конец переливной трубы соединяют с отводящей магистралью. Находящаяся в трубопроводе жидкая среда с взвесями через входное отверстие попадает во внутреннюю полость корпуса и отводится через переливную трубу, а частицы, взвешенные в жидкой среде, оседают в полом корпусе. Недостатком известного решения является наличие жесткого корпуса, размер которого ограничен допускаемыми размерами технологического окна в трубопроводе, через которое устройство вводится в перекрываемую магистраль. Кроме того, нет контроля над избыточным давлением перед заглушкой и нет возможности его регулирования, что может привести к выдавливанию заглушки перекачиваемой по трубопроводу средой, повреждению эластичной камеры.

Наиболее близким к заявленной группе изобретений является известное решение SU 1079941 А, 15.03.1984 - “устройство для перекрытия трубопровода”, содержащее эластичную тороидальную камеру с гибким элементом, посредством которого участок трубопровода перед камерой сообщен с атмосферой. Тороидальную камеру устанавливают перпендикулярно оси трубопровода в сторону возможного скопления газа. Через шланг в эластичную камеру закачивают под давлением воздух и она перекрывает полость трубопровода. Гибкий эластичный рукав выводят из трубопровода через технологическое отверстие и скопившийся перед заглушкой газ сбрасывается в атмосферу.

Недостатком известного устройства является ненадежное перекрытие трубопровода ввиду повышенных требований к установке камеры, отсутствие контроля давления газовой среды перед камерой и невозможность утилизации отводимого из трубопровода газа через гибкий рукав.

Заявленная группа изобретений решает задачу осуществления контроля и регулирования избыточного давления перед герметизирующим пневматическим устройством при проведении огневых и газоопасных работ на газонефтепроводах.

Указанная задача решается тем, что в способе контроля и регулирования давления перекрывают газонефтепровод герметизирующим пневматическим устройством (ГПУ) и закрепляют его в трубопроводе путем подачи в эластичную камеру через гибкий подводящий шланг воздуха под давлением. Удаляют через гибкий отводящий рукав рабочую среду, находящуюся в трубопроводе перед запирающим его ГПУ. Контролируют давление рабочей среды в трубопроводе перед устройством посредством установленного на отводящем рукаве манометра, который располагается позади ГПУ. Давление в трубопроводе перед ГПУ регулируют посредством трехходового крана, установленного на отводящем рукаве и расположенного позади ГПУ, которое выполнено в виде раздуваемой цилиндрической оболочки. Отводящий рукав проходит через всю полость ГПУ и герметично закреплен в его торцах.

Запирающее герметично трубопровод ГПУ содержит эластичную герметичную камеру, подводящий гибкий шланг для подачи в нее под давлением воздуха для герметичного закрепления устройства в трубопроводе и гибкий отводящий рукав, сообщающийся с полостью трубопровода перед устройством и отводящий из указанного объема трубопровода рабочую среду. Гибкий отводящий рукав проходит через всю полость запирающего устройства, выполненного в виде раздуваемой цилиндрической оболочки, герметично закреплен в его передней и задней торцовых стенках и снабжен трехходовым краном с манометром для контроля и регулирования рабочей среды в полости трубопровода перед закрепленным в нем герметизирующим пневматическим устройством, при этом трехходовой кран и манометр располагаются позади закрепленного в трубопроводе ГПУ, то есть в неопасной зоне ведения ремонтных работ.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена выделенная посредством герметизирующих пневматических устройств зона трубопровода при проведении огневых и газоопасных работ.

В полости трубопровода 1 размещают герметизирующее пневматическое устройство (ГПУ) 2. Через гибкий подводящий шланг 3 подают под давлением воздух в эластичную герметичную камеру 4, которая увеличивается в объеме, ее внешняя поверхность с помощью уплотнительных лент 13 взаимодействует с внутренней поверхностью трубопровода 1, фиксирует и закрепляет ГПУ 2 в трубопроводе 1. Устройство содержит гибкий отводящий рукав 5, который проходит через внутреннюю полость ГПУ 2 и герметично закреплен соответственно в передней 7 и задней 8 торцовых стенках ГПУ 2. Рабочая среда, содержащаяся под давлением в зоне 9 трубопровода 1 перед ГПУ 2, через входное отверстие 10 гибкого отводящего рукава 5 поступает к манометру 11, который посредством трехходового крана 12 установлен на гибком отводящем рукаве 5 и располагается в неопасной зоне ведения ремонтных работ. Чтобы ГПУ 2 не сместилось с места установки при превышении давления рабочей среды, например газа, в зоне 9 трубопровода 1, по показаниям манометра 11 понижают давление в указанной зоне до расчетного, для чего рабочую среду, например газ, стравливают по гибкому отводящему рукаву 5 через трехходовой кран 12, после чего газ поступает на утилизацию по патрубку 6.

Заявленная группа изобретений расширяет арсенал технических средств, повышает безопасность огневых и газоопасных работ при ремонте трубопроводов различного назначения. Кроме того, контроль и регулирование давления в зоне трубопровода перед ГПУ исключает конструктивные решения, обеспечивающие надежное закрепление известных устройств при избыточных давлениях в трубопроводе, например, таких как увеличение массы устройства, его длины, что в свою очередь ведет к увеличению вырезаемых в трубопроводе технологических отверстий для введения герметизирующих устройств внутрь трубопровода.

Формула изобретения

1. Способ контроля и регулирования давления при перекрытии газонефтепровода, заключающийся в размещении в последнем запирающего трубопровод герметизирующего пневматического устройства (ГПУ), закреплении его в трубопроводе путем подачи в эластичную камеру через гибкий подводящий шланг воздуха под давлением, удалении через гибкий отводящий рукав рабочей среды, находящейся в трубопроводе перед запирающим его ГПУ, отличающийся тем, что контролируют давление в трубопроводе перед запирающим трубопровод ГПУ посредством установленного на гибком отводящем рукаве манометра, который располагается позади запирающего трубопровод ГПУ, а давление в трубопроводе перед запирающим его ГПУ регулируют посредством трехходового крана, установленного на гибком отводящем рукаве позади ГПУ, при этом последнее выполнено в виде раздуваемой цилиндрической оболочки, гибкий отводящий рукав проходит через всю полость запирающего трубопровод ГПУ и герметично закреплен в его переднем и заднем торцах.

2. Запирающее трубопровод ГПУ, содержащее эластичную герметичную камеру, подводящий гибкий шланг для подачи в нее под давлением воздуха для герметичного закрепления устройства в трубопроводе и гибкий отводящий рукав, сообщающийся с полостью трубопровода перед запирающим его ГПУ и отводящий из нее рабочую среду под избыточным давлением, отличающееся тем, что эластичная герметичная камера выполнена цилиндрической, гибкий отводящий рукав проходит через всю полость ГПУ, герметично закреплен в его передней и задней торцовых стенках и снабжен трехходовым краном с манометром для контроля и регулирования давления рабочей среды в трубопроводе перед закрепленным в нем запирающим ГПУ, при этом трехходовой кран и манометр располагаются позади закрепленного в трубопроводе запирающего устройства в зоне ведения ремонтных работ.

РИСУНКИ

Рисунок 1