Соединение трубопроводов подводного перехода
Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при сооружении подводных переходов магистральных трубопроводов. Основной и параллельно проложенный резервный трубопроводы одинакового диаметра снабжены узлами их соединения и запорной арматурой. Узлы соединения трубопроводов выполнены в виде полого усеченного конуса с выпуклой крышкой и фланцами, соединенными соответственно с фланцами указанных трубопроводов. Крышка снабжена расположенными под углом друг другу симметрично относительно оси основного трубопровода патрубками, продолжением которых являются основной и резервный трубопроводы. Малое основание конуса и центральный выступ крышки снабжены цилиндрическими опорами, на которых внутри конуса смонтирован вертлюг с уплотнительными элементами. В вертлюг встроен криволинейный трубчатый переводник таким образом, что один его конец постоянно сообщается с основным трубопроводом, а противоположный конец поочередно сообщается с указанными патрубками, которые формируют угловые развилки трубопроводов, переходящие в параллельные участки. Криволинейный трубчатый переводник содержит продольные щелевые отверстия, общая площадь которых соответствует 90-100% площади сечения основного трубопровода. Расширяет функциональные возможности соединения. 3 ил.
Изобретение относится к соединениям магистральных трубопроводов и может быть использовано в трубопроводном транспорте при строительстве подводных переходов.
Известно двухканальное шарнирное соединение трубопроводов, содержащее два элемента, соединенные каналами и установленные друг в друге с возможностью углового вращения, и уплотнения, при этом элементы выполнены в виде двух концентрично расположенных труб с ребрами жесткости между ними (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1592628, МПК F16L 27/02, публикация 15.09.1990), Технический недостаток известного соединения: ограниченные функциональные возможности.
Известно также соединение трубопроводов подводного перехода, включающее основной и параллельно проложенный резервный трубопроводы одинакового диаметра, узлы соединения трубопроводов и запорную арматуру (см. книгу "Сооружение подводных трубопроводов. Учебное пособие". Самойлов Б.В. и др. М., "Недра", 1995, с.4-6, рис.1.1). Технический недостаток этого известного соединения: недостаточные надежность и ремонтопригодность из-за невозможности внутренней очистки и диагностирования, а также перекрытия дефектных участков резервного трубопровода путем запуска внутрь скребков, устройств перекрытия и т.п. (не позволяют прямоугольные колена, соединяющие трубопроводы).
Известно также соединение трубопроводов подводного перехода, содержащее основной и параллельно проложенный резервный трубопроводы одинакового диаметра, узлы соединения трубопроводов и запорную арматуру. При этом узлы соединения трубопроводов выполнены в виде полого усеченного конуса с фланцами на концах, соединенными соответственно с ответными фланцами основного трубопровода, и выпуклой крышки, снабженной расположенными под углом друг к другу симметрично относительно оси основного трубопровода патрубками, продолжением которых являются основной и резервный трубопроводы. Малое основание конуса и центральный выступ крышки снабжены цилиндрическими опорами, на которых внутри конуса смонтирован вертлюг с уплотнительными элементами. В вертлюг встроен криволинейный трубчатый переводник таким образом, что один его конец постоянно сообщается с основным трубопроводом, а противоположный конец поочередно сообщается с указанными патрубками, с помощью которых формируются угловые развилки трубопроводов, криволинейно переходящие в параллельные участки. Внутренний диаметр переводника равен соответствующим диаметрам трубопровода. Цилиндрическая опора на малом основании конуса снабжена роликами, а соединение снабжено приводом, размещенном на крышке и взаимодействующим с опорой вертлюга (см. описание изобретения к патенту РФ №2223438, МПК F16L 1/12, публикация от 10.02.2004 г.). Технический недостаток этого известного соединения: ограниченные функциональные возможности из-за невозможности одновременного использования основного и параллельно проложенного резервного трубопроводов.
Задачей заявляемого изобретения является расширение функциональных возможностей соединения трубопроводов подводного перехода.
Сущность изобретения заключается в следующем. Соединения трубопроводов подводного перехода содержат основной и параллельно проложенный резервный трубопроводы одинакового диаметра, узлы соединения трубопроводов и запорную арматуру. При этом узлы соединения трубопроводов выполнены в виде полого усеченного конуса с фланцами на концах, соединенными соответственно с ответными фланцами основного трубопровода, и выпуклой крышки, снабженной расположенными под углом друг к другу симметрично относительно оси основного трубопровода патрубками, продолжением которых являются основной и резервный трубопроводы. Малое основание конуса и центральный выступ крышки снабжены цилиндрическими опорами, на которых внутри конуса смонтирован вертлюг с уплотнительными элементами. В вертлюг встроен криволинейный трубчатый переводник таким образом, что один его конец постоянно сообщается с основным трубопроводом, а противоположный конец поочередно сообщается с указанными патрубками, с помощью которых формируются угловые развилки трубопроводов, криволинейно переходящие в параллельные участки. Криволинейный трубчатый переводник преимущественно с выпуклой стороны содержит продольные щелевые отверстия, общая площадь которых соответствует 90-100% площади сечения основного трубопровода. Это позволяет расширить функциональные возможности соединения трубопроводов подводного перехода.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид соединения трубопроводов подводного перехода, вид в плане; на фиг.2 - то же, вертикальный разрез; на фиг.3 - узел I соединения трубопроводов в разрезе (выноска I на фиг.1).
Соединение трубопроводов подводного перехода (фиг.1, 2) содержит основной трубопровод 1, который при приближении к водной преграде, например к реке, подвергается резервированию и прокладывается затем, как правило, с заглублением в дно пересекаемой водной преграды. Резервирование заключается в том, что еще на "сухих" участках 2, примыкающих с двух сторон к водной преграде, формируется подводный переход в виде двух параллельных поочередно действующих "ниток". Это достигается посредством узлов соединения 3, которые раздваивают трубопровод 1 на два трубопровода 4 и 5 одинакового диаметра, равного диаметру трубопровода 1. Параллельно проложенные трубопроводы 4 и 5 можно условно трактовать как основной трубопровод, являющийся продолжением трубопровода 1, и резервный трубопровод, несмотря на то, что в отличие от известного соединения трубопроводов в нашей интерпретации параллельные трубопроводы 4 и 5 симметричны относительно основного трубопровода 1 и идентичны. С помощью узлов соединения 3 формируются угловые развилки 6 и 7 трубопроводов 4 и 5, плавно и криволинейно переходящие в параллельные участки. Соединение трубопровода подводного перехода снабжено запорной арматурой, которая размещена: на основном трубопроводе 1 - перед и после узлов соединения 3 (арматура 8 и 9); в начале и в конце параллельных участков трубопроводов 4 и 5 (арматура 10 и 11).
Узлы соединения 3 трубопроводов выполнены в виде полого усеченного конуса 12 с фланцами 13 и 14 на концах (фиг.3). Фланец 13 соединен с ответным фланцем 15 основного трубопровода 1, а фланец 14 - с ответным фланцем 16 выпуклой крышки 17. Последняя снабжена расположенными под углом друг к другу симметрично относительно оси 1-1 основного трубопровода 1 патрубками 18 и 19. Продолжением этих патрубков являются угловые развилки 6 и 7 параллельно проложенных основного и резервного трубопроводов 4 и 5 (фиг.1). Малое основание конуса 12 и центральный выступ крышки 17 (фиг.3) снабжены цилиндрическими опорами 20 и 21 соответственно. На опорах внутри конуса 12 смонтирован вертлюг 22 с уплотнительными элементами. В вертлюг встроен криволинейный трубчатый переводник 23 таким образом, что один его конец постоянно сообщается с основным трубопроводом 1, а противоположный конец поочередно сообщается с патрубками 18 и 19 выпуклой крышки 17. Внутренний диаметр переводника 23 равен соответствующим диаметрам трубопроводов 1, 4 и 5. Цилиндрическая опора 20 на малом основании конуса 12 снабжена роликами 24 (фиг.3). Соединение трубопроводов снабжено приводом 25, размещенным на крышке 17 и взаимодействующим с опорой 21 вертлюга 22. Криволинейный трубчатый переводник 23 с выпуклой стороны содержит продольные щелевые отверстия 26, общая площадь которых соответствует 100% площади сечения основного трубопровода 1. Вертлюг 22 содержит уплотнительные элементы 27.
Соединение трубопроводов подводного перехода используется следующим образом.
При перекачке нефтепродукта запорная арматура 8 и 9 на основном трубопроводе 1 открыта. В зависимости от положения трубчатого переводника 23 в вертлюге 22 узлов соединения 3 продукт пропускают по одному из трубопроводов 4 или 5 подводного перехода. Если переводник сообщается с патрубком 19 выпуклой крышки 17 и, следовательно, с угловой развилкой 7 (показано на фиг.3), то запорная арматура 11 должна быть открыта, а арматура 10 закрыта. В этом случае нефтепродукт пропускают по трубопроводу 5 (трубопровод 4 - в резерве). Для задействования трубопровода 4 (вместо трубопровода 5) открывают запорную арматуру 10, вертлюги 22 посредством приводов 25 разворачивают в опорах 20 и 21 (в том числе на роликах 24) на 180°, вследствие чего переводник 23 сообщается с патрубком 18 угловой развилки 6. После этого запорную арматуру 11 закрывают и нефтепродукт пропускают по другому трубопроводу 4 (трубопровод 5 - в резерве).
В соответствии с заявленным изобретением возможно одновременно использовать трубопроводы 4 и 5 при открытой запорной арматуре 10 и 11 и при любом положении переводника 23, так как продукт через продольные щелевые отверстия 26 поступает и во второй трубопровод 4 или 5. При этом пропускная способность трубопроводов 4 или 5 одинакова, так как общая площадь продольных щелевых отверстий равна площади основного трубопровода 1.
Соединение трубопроводов подводного перехода с резервированием - с двумя параллельными трубопроводами 4 и 5 - должно иметь высокую надежность. Для этого не только основной трубопровод 1, но и трубопроводы 4 и 5 подводного перехода следует периодически подвергать очистке, проверке, диагностированию и испытаниям, а в случае необходимости и ремонту. Предложенное соединение трубопроводов удовлетворяет этим требованиям, причем поочередный ремонт дефектных участков трубопроводов 4 и 5 возможен без остановки перекачки продукта. Если нефтепродукт пропускают по основному трубопроводу 1 и трубопроводу 4 подводного перехода, то устройства для очистки внутренней поверхности трубопроводов (скребки), а затем и устройство для диагностики трубопроводов запускают и используют в обычном порядке. В этом случае названные устройства, увлекаемые потоком перекачиваемого нефтепродукта, беспрепятственно проходят через узлы соединения 3 трубопроводов за счет плавного и криволинейного трубчатого переходника 23 и такого же плавного и криволинейного перехода от угловых развилок 6 к трубопроводу 4. Аналогичным образом производится пропуск устройств в другом положении переводников 23 - через угловые развилки 7 и трубопровод 5. При использовании трубопроводов 4 или 5, а также при ремонте и последующем испытании дефектных участков этих трубопроводов в них запускают и фиксируют в заданном положении устройства для перекрытия трубопроводов. И в этом случае устройства беспрепятственно проходят через трубчатый переводник 23 соответствующего узла соединения 3 трубопроводов, а также через криволинейные переходы от угловых развилок 6, 7 к трубопроводам 4, 5. Перед перекрытием указанными устройствами, например, участка трубопровода 4 через него пропускают продукт, который и "доставляет" устройство перекрытия в заданное положение. После фиксации в этом трубопроводе устройств открывают запорную аппаратуру 11 в другом трубопроводе 5, посредством вертлюгов 22 и переводников 23 в узлах 3 продукт направляют по этому трубопроводу, а арматуру 10 (со стороны нагнетания продукта) закрывают. После опорожнения известным образом участка трубопровода 4 закрывают и вторую арматуру 10. Далее осуществляют ремонтные и испытательные действия на трубопроводе 4 без остановки перекачки нефтепродукта - его пропускают по параллельному трубопроводу 5. Для удаления устройств перекрытия из отремонтированного и испытанного трубопровода 4 через него направляют поток продукта, который увлекает снятые с фиксации устройства, в это время трубопровод 5 находится в резерве. Аналогичным образом производят испытания или ремонт с испытанием трубопровода 5, пропуская продукт по параллельному трубопроводу 4.
Предложенное соединение трубопроводов обеспечивает высокую надежность и ремонтопригодность, расширяет его функциональные возможности.
Соединение трубопроводов подводного перехода, содержащее основной и параллельно проложенный резервный трубопроводы одинакового диаметра, узлы соединения трубопроводов и запорную арматуру, при этом узлы соединения трубопроводов выполнены в виде полого усеченного конуса с фланцами на концах, соединенными соответственно с ответными фланцами основного трубопровода, и выпуклой крышки, снабженной расположенными под углом друг к другу симметрично относительно оси основного трубопровода патрубками, продолжением которых являются основной и резервный трубопроводы, малое основание конуса и центральный выступ крышки снабжены цилиндрическими опорами, на которых внутри конуса смонтирован вертлюг с уплотнительными элементами, в вертлюг встроен криволинейный трубчатый переводник таким образом, что один его конец постоянно сообщается с основным трубопроводом, а противоположный конец поочередно сообщается с указанными патрубками, с помощью которых формируются угловые развилки трубопроводов, криволинейно переходящие в параллельные участки, отличающееся тем, что криволинейный трубчатый переводник преимущественно с выпуклой стороны содержит продольные щелевые отверстия, общая площадь которых соответствует 90-100% площади сечения основного трубопровода.
