Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода



Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода
Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода
Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода
Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода
Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода

 

F16L55 - Вспомогательные устройства для трубопроводной сети (предшествующие группы и группы F16L 57/00 и F16L 59/00 имеют преимущество; ремонт или соединение труб на поверхности воды или под водой F16L 1/26; сопла B05B; очистка труб B08B 9/02, например удаление пробок B08B 9/027; устройства для предотвращения разрыва водопроводных труб при замерзании E03B 7/10; для обслуживания бытовых водопроводных установок E03C 1/00; устройства для герметизации трубок и каналов теплообменных аппаратов F28F 11/00)

Владельцы патента RU 2463512:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству и эксплуатации магистральных нефтепроводов. Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода состоит из размещенного внутри нефтепровода с зазором относительно его внутренней поверхности, не меньшим максимально возможной высоты слоя воздуха в нефтепроводе, с помощью крепежных болтов на нефтепроводе и закрепленного на нем кожуха, концентрично расположенного относительно внутренней поверхности нефтепровода. Перед задней кромкой кожуха относительно направления движения нефти размещен патрубок с клапаном, снабженным электроприводом включения и выключения. Расположенный над клапаном участок патрубка выполнен увеличенного диаметра с последующим сужением до первоначального диаметра. Внутри среднего участка патрубка с увеличенным диаметром размещен поршень, диаметр которого принят больше диаметра нижней и верхней частей патрубка. На внешней цилиндрической поверхности поршня закреплены радиально ориентированные лопасти, размещенные с минимальными зазорами относительно внутренней поверхности средней части патрубка увеличенного диаметра. На верхней части поршня закреплен шток, который в исходном положении с минимальным зазором размещен в верхней суженной части патрубка и с минимальным превышением верхней кромки штока над средней частью патрубка, который выполнен с отверстиями для выпуска воздуха. В верхней части патрубка размещен включатель, электрически связанный с электроприводом клапана. Участки патрубка, размещенные сверху и снизу от клапана, соединены между собой трубопроводом с насосом и задвижкой, при этом всасывающая часть насоса соединена с верхней частью патрубка, а задвижка размещена у нижней части патрубка. Перед патрубком на нефтепроводе размещен датчик, фиксирующий наличие в нефтепроводе избыточного объема воздуха и выполненный в виде размещенных по обе стороны от нефтепровода источника гамма-излучения и приемника излучения после его прохода через нефтепровод. Датчик электрически соединен с электроприводом клапана и расположен на расстоянии от патрубка, определяемом скоростью движения нефти и суммарным временем срабатывания датчика и электропривода клапана. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к строительству и эксплуатации магистральных нефтепроводов.

Известно принятое за прототип устройство для впуска и выпуска воздуха из нефтепровода, включающее клапан, который с помощью патрубка герметически соединен с нефтепроводом, запорное устройство для перекрытия или открытия отводящего рукава (Патент РФ на полезную модель №59769, МПК F16L 55/00, опубл. 27.12.2006 г., бюл. №36).

Однако недостатками известного устройства при его использовании только для выпуска сжатого воздуха из нефтепровода являются сложность конструкции и ее обслуживания в процессе эксплуатации нефтепровода, невозможность автоматического его включения и выключения после выпуска сжатого воздуха, увеличенное количество нефти, выходящей из нефтепровода в процессе выпуска из него сжатого воздуха, что снижает надежность функционирования устройства и связано со значительными эксплуатационными затратами..

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы устройства при выпуске из нефтепровода сжатого воздуха за счет упрощения конструкции устройства, уменьшения количества нефти, выходящей из нефтепровода при выпуске сжатого воздуха, и возможности автоматического включения и выключения устройства при удалении сжатого воздуха из нефтепровода.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для выпуска воздуха из нефтепровода, включающем клапан, который с помощью патрубка герметически соединен с нефтепроводом, запорное устройство для перекрытия или открытия отводящего канала, в зоне размещения устройства внутри нефтепровода с зазором относительно его внутренней поверхности, не меньшим максимально возможной высоты слоя воздуха в нефтепроводе, с помощью крепежных болтов на нефтепроводе размещен кожух, концентрично расположенный относительно внутренней поверхности нефтепровода, а перед его задней кромкой относительно направления движения нефти размещен патрубок с клапаном, снабженным электроприводом включения и выключения, расположенный над клапаном участок патрубка выполнен увеличенного диаметра с последующим сужением до первоначального диаметра, внутри среднего участка патрубка с увеличенным диаметром размещен поршень, диаметр которого принят больше диаметра нижней и верхней частей патрубка, при этом на внешней цилиндрической поверхности поршня закреплены радиально ориентированные лопасти, размещенные с минимальными зазорами относительно внутренней поверхности средней части патрубка увеличенного диаметра, а на верхней части поршня закреплен шток, который в исходном положении с минимальным зазором размещен в верхней суженной части патрубка и с минимальным превышением верхней кромки штока над средней частью патрубка, который выполнен с отверстиями для выпуска воздуха, в верхней части патрубка размещен включатель, электрически связанный с электроприводом клапана, участки патрубка, размещенные сверху и снизу от клапана, соединены между собой трубопроводом с насосом и задвижкой, при этом всасывающая часть насоса соединена с верхней частью патрубка, а задвижка размещена у нижней части патрубка, перед патрубком на нефтепроводе размещен датчик, фиксирующий наличие в нефтепроводе избыточного объема воздуха и выполненный в виде размещенных по обе стороны от нефтепровода источника гамма-излучения и приемника излучения после его прохода через нефтепровод, при этом датчик электрически соединен с электроприводом клапана и расположен на расстоянии от патрубка, определяемом скоростью движения нефти и суммарным временем срабатывания датчика и электропривода клапана. Источник гамма-излучения и приемник излучения могут быть размещены сверху и снизу или по бокам нефтепровода. Болты для крепления кожуха могут быть выполнены с возможностью регулирования зазора между кожухом и внутренней поверхностью нефтепровода.

Устройство представлено на фиг.1 - вертикальный продольный разрез по оси нефтепровода, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 разрез Б-Б по фиг.1, на фиг.4 и 5 - разрезы В-В по фиг.1 для двух вариантов размещения датчика наличия избыточного объема воздуха в нефтепроводе.

Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода состоит из размещенного внутри нефтепровода 1 с зазором 2 относительно его внутренней поверхности, не меньшим максимально возможной высоты слоя воздуха в нефтепроводе 1, концентрично расположенного относительно внутренней поверхности нефтепровода 1 и с помощью болтов 4 закрепленного на нефтепроводе 1 кожуха. Перед задней кромкой кожуха 3 относительно направления 5 движения нефти размещен патрубок 6 с клапаном 7, снабженным электроприводом включения и выключения 8. Расположенный над клапаном 7 средний участок 9 патрубка 6 выполнен увеличенного диаметра с последующим сужением до первоначального диаметра в верхней части патрубка 6. Внутри среднего участка 9 патрубка с увеличенным диаметром размещен поршень 10, диаметр которого принят больше диаметра нижней и верхней частей патрубка 6. На внешней цилиндрической поверхности поршня 10 закреплены радиально ориентированные лопасти 11, размещенные с минимальными зазорами относительно внутренней поверхности средней части 9 патрубка увеличенного диаметра. На верхней части поршня 10 закреплен шток 12, который в исходном положении с минимальным зазором размещен в верхней суженной части патрубка и с минимальным превышением верхней кромки штока 12 над средней частью 9 патрубка, который выполнен с отверстиями 13 для выпуска воздуха. В верхней части патрубка 6 размещен включатель 14, электрически 15 связанный с электроприводом 8 клапана 7. Участки патрубка 6, размещенные сверху и снизу от клапана 6, соединены между собой трубопроводом 16 с насосом 17 и задвижкой 18, при этом всасывающая часть насоса 17 соединена с верхней частью патрубка 6, а задвижка 18 размещена у нижней части патрубка 6. Перед патрубком 6 на нефтепроводе 1 размещен датчик 19 (фиг.1), фиксирующий наличие в нефтепроводе 1 избыточного объема воздуха. Датчик 19 выполнен (фиг.4 и 5) в виде размещенных по обе стороны от нефтепровода 1 источника 20 гамма-излучения и приемника 21 излучения после его прохода через нефтепровод 1. Датчик 19 расположен на расстоянии L от патрубка 6, определяемом скоростью v движения нефти по нефтепроводу 1 и суммарным временем срабатывания датчика 19 (t1) и электропривода 8 (t2) клапана 7, т.е. L=v(t1+t2). Источник 20 гамма-излучения и приемник 21 излучения могут быть размещены сверху и снизу (фиг.4) или по бокам (фиг.5) нефтепровода 1. Болты 4 для крепления кожуха 3 могут быть выполнены с возможностью регулирования зазора 2 между кожухом 3 и внутренней поверхностью нефтепровода 1.

Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода действует следующим образом. При эксплуатации нефтепровода 1 с попаданием в поток нефти воздуха последний располагается в верхней части нефтепровода 1 и смещается в сжатом состоянии вместе с нефтью в направлении 5. При прохождении потока нефти через зону размещения датчика 19 и при наличии в нефтепроводе 1 объема воздуха сверх допустимого предела, по которому выбираются параметры датчика 19, приемник 21, принимающий гамма-излучение от его источника 20, подает сигнал (22) для включения электропривода 8 клапана 7. Сжатый воздух, находящийся в верхней части нефтепровода 1, по каналу, образованному внутренней поверхностью нефтепровода 1 и кожухом 3, поступает в патрубок 6. Под давлением воздуха поршень 10 смещается вверх, а воздух по каналам, образованным лопастями 11, поступает в среднюю часть 9 патрубка и через отверстия 13 выбрасывается наружу. После выпуска всего объема воздуха под давлением нефти поршень 10 смещается вверх, а его шток 12 воздействует на включатель 14, который включает электропривод 8 клапана 7, который перекрывает патрубок 6. Одновременно автоматически включается насос 17, который по трубопроводу 16 перекачивает нефть, размещенную в патрубке 6 и его средней части 9, обратно в нефтепровод 1. На этом цикл удаления сжатого воздуха из нефтепровода 1 завершается. Далее, после появления в нефтепроводе нового объема воздуха по сигналу датчика 19 снова включается устройство, действующее аналогично по описанной выше схеме. Наличие кожуха 3 существенно ограничивает количество нефти, выводимой вместе с воздухом из нефтепровода 1, что соответствующим образом упрощает и удешевляет возврат выведенной нефти обратно в нефтепровод 1 с помощью насоса 17 по трубопроводу 16 минимального диаметра с задвижкой 18. При этом в процессе эксплуатации нефтепровода 1 при изменении объема воздуха для минимизации количества включений устройства возможно регулирование величины зазора 2 между кожухом 3 и внутренней поверхностью нефтепровода 1, что позволит минимизировать эксплуатационные расходы, связанные с удалением из нефтепровода 1 сжатого воздуха.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение надежности работы устройства при выпуске из нефтепровода сжатого воздуха за счет упрощения конструкции устройства, уменьшения количества нефти, выходящей из нефтепровода при выпуске из него сжатого воздуха, возврата нефти обратно в нефтепровод, возможности регулирования положения кожуха внутри нефтепровода и возможности автоматического включения и выключения устройства при удалении сжатого воздуха из нефтепровода.

1. Устройство для выпуска воздуха из нефтепровода, включающее клапан, который с помощью патрубка герметически соединен с нефтепроводом, запорное устройство для перекрытия или открытия отводящего канала, отличающееся тем, что в зоне размещения устройства внутри нефтепровода с зазором относительно его внутренней поверхности, не меньшим максимально возможной высоты слоя воздуха в нефтепроводе, с помощью крепежных болтов на нефтепроводе размещен кожух, концентрично расположенный относительно внутренней поверхности нефтепровода, а перед его задней кромкой относительно направления движения нефти размещен патрубок с клапаном, снабженным электроприводом включения и выключения, расположенный над клапаном участок патрубка выполнен увеличенного диаметра с последующим сужением до первоначального диаметра, внутри среднего участка патрубка с увеличенным диаметром размещен поршень, диаметр которого принят больше диаметра нижней и верхней частей патрубка, при этом на внешней цилиндрической поверхности поршня закреплены радиально ориентированные лопасти, размещенные с минимальными зазорами относительно внутренней поверхности средней части патрубка увеличенного диаметра, а на верхней части поршня закреплен шток, который в исходном положении с минимальным зазором размещен в верхней суженной части патрубка и с минимальным превышением верхней кромки штока над средней частью патрубка, который выполнен с отверстиями для выпуска воздуха, в верхней части патрубка размещен включатель, электрически связанный с электроприводом клапана, участки патрубка, размещенные сверху и снизу от клапана, соединены между собой трубопроводом с насосом и задвижкой, при этом всасывающая часть насоса соединена с верхней частью патрубка, а задвижка размещена у нижней части патрубка, перед патрубком на нефтепроводе размещен датчик, фиксирующий наличие в нефтепроводе избыточного объема воздуха и выполненный в виде размещенных по обе стороны от нефтепровода источника гамма-излучения и приемника излучения после его прохода через нефтепровод, при этом датчик электрически соединен с электроприводом клапана и расположен на расстоянии от патрубка, определяемом скоростью движения нефти и суммарным временем срабатывания датчика и электропривода клапана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник гамма-излучения и приемник излучения размещены сверху и снизу нефтепровода.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник гамма-излучения и приемник излучения размещены по бокам нефтепровода.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что болты для крепления кожуха на нефтепроводе выполнены с возможностью регулирования зазора между кожухом и внутренней поверхностью нефтепровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и предназначено для ремонта подземных трубопроводов, преимущественно канализационных, путем монтажа пропитанного смолой мягкого облицовочного рукава в ремонтируемый подземный трубопровод.

Изобретение относится к способу ремонта внутренней поверхности смотрового колодца методом нанесения пропитанного смолой покрытия из слоистого композиционного материала на ремонтируемую поверхность.

Изобретение относится к области эксплуатации газораспределительных станций магистральных газопроводов, в частности узлов очистки газа. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидросистемах и в пневмосистемах, работающих под высоким давлением, например при подаче жидкости под высоким давлением к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидропневмосистемах промышленного оборудования, работающих под высоким давлением, например, при подаче жидкости или газа под высоким давлением к энергетическим установкам или к измерительным приборам, в частности к манометрам.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для строительства и восстановления трубопроводов. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к герметизации трубопроводов. .

Изобретение относится к системам введения ингибирующих веществ в газопроводы и может быть использовано при ингибировании образования гидратов газа в трубопроводе, применяемом для транспортирования газообразных углеводородов.

Изобретение относится к строительству и используется для герметизации труб по наружной поверхности. .

Изобретение относится к строительству и эксплуатации магистральных нефтепроводов

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, а именно к компенсаторам промывочной жидкости

Изобретение относится к строительству, а конкретно к трубопроводному фильтру, предназначенному для фильтрации среды, который последовательно устанавливается в трубопровод сети холодного или горячего водоснабжения, водяного отопления, газовой сети, в том числе сети сжатого воздуха производственного назначения, в трубопровод, выполняющий какую-либо иную технологическую функцию и транспортирующий жидкость или газ

Изобретение относится к области гидравлики и может быть использовано в трубопроводных системах для снижения гидроудара при регулировании производительности налива

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических системах для передачи гидравлической энергии между рабочими жидкостями с разными температурами с пониженным теплообменом между ними

Изобретение относится к области устройств подавления излучения звука в окружающую среду в системах удаления отходящих промышленных газов

Изобретение относится к соединительному элементу для соединения двух концов труб, в частности, циркуляционного контура охлаждающей среды механического транспортного средства, содержащему корпус, имеющий первый соединительный конец и второй соединительный конец, между которыми образован соединительный канал, который содержит воздуховыпускной канал

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для перекрытия трубопровода изнутри в технологических целях (монтаж, ремонт, испытания и т.п.)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к устройствам предотвращения аварийных разливов нефти и нефтепродуктов при повреждении подводных нефтепроводов

Изобретение относится к строительству и эксплуатации магистральных нефтепроводов и может быть использовано для удаления содержащейся в добываемой нефти воды из нефтепровода на его начальном участке
Наверх