Система обслуживания полиэтиленовой трубы, содержащая средства быстрого соединения для врезки в полиэтиленовую трубу, ее закупоривания и завершающих работ с ней

Группа изобретений относится к области работ по врезке в трубопроводы под давлением. Варианты осуществления системы обслуживания полиэтиленовой (ПЭ) трубы по настоящему раскрытию могут включать в себя плавкий ПЭ фитинг (F), образующий ответвительное соединение с секцией или участком (Р) ПЭ трубопровода, клапан (10), соединенный с фитингом и содержащий средства быстрого соединения/разъединения, и аппарат, выполненный с возможностью соединения с клапаном и содержащий ответные средства быстрого соединения/разъединения. Средства быстрого соединения обеспечивают возможность выполнения полного комплекса работ, в том числе очистки, сплавления, охлаждения, врезки под давлением, закупоривания и завершающих работ. Обжатие не используют. Средства быстрого соединения/разъединения могут включать в себя первую часть 20 криволинейного профиля и вторую часть 40 криволинейного профиля, ответную первой части. Аппарат может представлять собой сверлильный аппарат или аппарат (30Т) врезки под давлением, аппарат (30Р) закупоривания или аппарат (30С) для завершающих работ, а также относящиеся к ним инструменты. Клапан и аппарат весят меньше прототипов, а также являются более быстродействующими и простыми в применении. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение, и уровень техники

Настоящее раскрытие относится к области работ по врезке в трубопроводы под давлением, их закупориванию и завершающих работ на трубопроводах, и, в частности, к системам, устройствам и способам выполнения работ по врезке под давлением, работ по закупориванию и завершающих работ на полиэтиленовой трубе на месте эксплуатации, в том числе - к средствам для соединения аппарата обслуживания полиэтиленовой (ПЭ) трубы с клапаном ПЭ трубы, обеспечивающим доступ к внутреннему пространству трубы, при этом аппарат выполнен с возможностью соединения с клапаном и прохождения через него, когда он находится в открытом положении, и обеспечивает средства врезки в стенку ПЭ трубы, средства закупоривания потока продукта по ПЭ трубе или средства закупоривания отверстия врезки в стенке.

Раскрытие сущности изобретения

Варианты осуществления системы обслуживания полиэтиленовой трубы по настоящему раскрытию содержат клапан с нижним концом, выполненным с возможностью разъемного соединения и разъединения с резьбовой частью полиэтиленового ответвительного соединения, и верхним концом, содержащим часть с наружной резьбой или фланцем и первую часть криволинейного профиля. Первая часть криволинейного профиля может представлять собой охватываемую часть и содержать пару выступов. Выступы могут быть расположены на внутренней стенке верхнего конца клапана. Аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы - например, сверлильный аппарат, содержащий режущий инструмент, или аппарат закупоривания, содержащий инструмент закупоривания, или аппарат для завершающих работ, содержащий инструмент для завершающих работ - содержит соединитель на нижнем конце, содержащий вторую часть криволинейного профиля, по форме выполненную ответной первой части криволинейного профиля верхнего конца клапана. Вторая часть криволинейного профиля может представлять собой охватывающую часть и включать в себя пару ступенчатых пазов, по размеру выполненных с возможностью вмещения соответствующего выступа первой части криволинейного профиля. Ступенчатые пазы могут быть расположены на наружной стенке нижнего конца аппарата. В некоторых вариантах осуществления первая часть криволинейного профиля включает в себя ступенчатый паз, а вторая часть криволинейного профиля включает в себя пару выступов.

Совмещение первой и второй частей криволинейного профиля и неполное вращение или поворот приводят соответствующий аппарат в соединение с клапаном, при этом вращение аппарата происходит из его исходного положения по условному часовому циферблату в его конечное положение по условному часовому циферблату. Кольцо, которое может быть резьбовым и иметь диаметр больше диаметра указанной части криволинейного профиля аппарата, выполнено с возможностью соединения с частью с наружной резьбой или фланцем верхнего конца клапана. Кольцо обеспечивает дополнительное крепление аппарата к клапану.

Режущий инструмент может включать в себя средства вмещения стружки, снятой в ходе резки полиэтиленовой трубы. И режущий инструмент, и инструмент закупоривания могут включать в себя кольцеобразную рукоятку или колесо управления для удобства использования. Кроме того, аппараты могут включать в себя соответствующие индикаторы или средства визуального контроля, которыми могут руководствоваться операторы в процессе использования. Например, клапан может содержать линию или метку, при этом колесо может содержать соответствующую линию или метку, при этом совмещение указанных линий или меток друг с другом указывает на то, что аппарат находится в надлежащем положении по условному часовому циферблату для ввода в клапан.

Клапан может быть выполнен с возможностью использования с полиэтиленовыми трубами первого размера и второго, другого, размера. Первый и второй размеры полиэтиленовой трубы могут находиться в диапазоне от DN (номинальный наружный диаметр, англ. Diameter Nominal) 90 до DN 250 (размеры в дюймах: от 4 дюймов до 8 дюймов (~ от 10 до 20 см)). Клапан может включать в себя диск со средствами блокировки, выполненными с возможностью предотвращения перемещения диска между закрытым и открытым положениями до тех пор, пока не произойдет выравнивание давлений над и под диском. Клапан может также включать в себя заземляющую планку.

Краткое описание чертежей

ФИГ. 1 - вид сверху в плане варианта осуществления клапана по настоящему раскрытию, выполненного с возможностью быстрого соединения/разъединения с аппаратом по настоящему раскрытию. Быстрое соединение/разъединение обеспечивает криволинейный профиль, одна часть которого расположена на клапане, а другая часть - на аппарате.

ФИГ. 2 - вид в поперечном разрезе клапана на ФИГ. 1.

ФИГ. 3 - вид в поперечном разрезе варианта осуществления аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы, выполненной с возможностью быстрого соединения/разъединения с клапаном по настоящему раскрытию. Изображенный здесь аппарат выполнен с возможностью закупоривания. В других вариантах осуществления аппарат может быть выполнен с возможностью сверления, или врезки под давлением, или выполнения завершающих работ с помощью относящихся к нему инструментов для соответствующих работ. Независимо от того, для каких работ с полиэтиленовыми трубами его используют, аппарат включает в себя часть криволинейного профиля для быстрого соединения/разъединения с клапаном.

ФИГ. 4 - вид в изометрии варианта осуществления клапана по настоящему раскрытию, при этом клапан содержит первую часть криволинейного профиля, ответную второй части криволинейного профиля, которую содержит аппарат, выполненный с возможностью использования с клапаном. В вариантах осуществления криволинейный профиль клапана может включать в себя пару выступов. Клапан может включать в себя рукоятки, также способствующие восприятию веса клапана, соединенного с врезаемым ответвительным фитингом полиэтиленовой трубы.

ФИГ. 5 - вид в изометрии варианта осуществления аппарата закупоривания по настоящему раскрытию. Аппарат закупоривания включает в себя часть криволинейного профиля для совмещения с другой частью, расположенной на клапане.

ФИГ. 6 - частичный вид спереди варианта осуществления аппарата врезки под давлением, выполненной с возможностью использования с клапаном по настоящему раскрытию и содержащей наружный криволинейный профиль аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы. Наружный криволинейный профиль является ответным профилю клапана.

В вариантах осуществления криволинейный профиль аппарата может включать в себя ступенчатый паз. В других вариантах осуществления клапан может включать в себя ступенчатый паз, а аппарат может включать в себя выступы, как на ФИГ. 4. Расположение деталей и криволинейный профиль на аппарате закупоривания и аппарате для завершающих работ могут быть такими же.

ФИГ. 7 - другой вид спереди аппарата на ФИГ. 6.

ФИГ. 8 - вид снизу в плане аппарата на ФИГ. 7.

ФИГ. 9 - вид в изометрии клапана по настоящему раскрытию, когда он соединен с трубой и готов к соединению с аппаратом обслуживания полиэтиленовой трубы по настоящему раскрытию.

ФИГ. 10 - вид в изометрии аппарата для завершающих работ или аппарата закупоривания, содержащей средство быстрого соединения/разъединения по настоящему раскрытию.

ФИГ. 11 - вид в изометрии аппарата закупоривания на ФИГ. 3, содержащей средство быстрого соединения/разъединения по настоящему раскрытию.

ФИГ. 12 - вид в изометрии аппарата врезки под давлением по настоящему раскрытию.

ФИГ. 13 - вид в увеличенном масштабе варианта осуществления криволинейного профиля, содержащего ступенчатый паз, как на ФИГ. 6 и 7. Паз может быть расположен на нижнем конце аппарата или на верхнем конце клапана, а соответствующие выступы могут быть расположены соответственно на клапане или на аппарате.

ФИГ. 14А иллюстрирует взаимное расположение клапана, аппарата и кольца. В вариантах осуществления часть криволинейного профиля клапана может быть такой, как на аппарате на ФИГ. 6, а часть криволинейного профиля аппарата может быть такой, как на клапане на ФИГ. 4. Часть аппарата может включать в себя отверстие для создания избыточного давления в дополнение к круглому отверстию под инструмент.

ФИГ. 14В иллюстрирует аппарат в зацеплении с клапаном, который вращают относительно клапана.

ФИГ. 14С иллюстрирует аппарат в конце его вращения относительно клапана и с резьбовым кольцом, установленным для дополнительного крепления аппарата к клапану.

ФИГ. 14D иллюстрирует вращение резьбового кольца.

На всех чертежах один и тот же номер позиции обозначает одну и ту же деталь, при этом ни один отдельно взятый номер позиции не используется для двух разных деталей или для какой-либо детали и ее модификации.

Определения

Понятия в настоящем раскрытии используются в следующих значениях. «Аппарат» означает устройство, выполненное с возможностью использования с системой обслуживания полиэтиленовой (ПЭ) трубы по настоящему раскрытию и соединения с клапаном ПЭ трубы, обеспечивающим доступ к внутреннему пространству трубы для выполнения работ, при этом устройство выполнено с возможностью соединения с клапаном и прохождения через него, когда он находится в открытом положении, и обеспечивает средства врезки в стенку ПЭ трубы, средства закупоривания потока продукта по ПЭ трубе или средства закупоривания отверстия врезки в стенке.

«Ступенчатый паз» означает канал, расположенный на внутренней стенке клапана или на наружной стенке аппарата и содержащий по меньшей мере два прямых участка на разных уровнях, при этом прямые участки отделены друг от друга подъемом, ортогональным данным прямым участкам.

«Криволинейный профиль» означает нерезьбовое тело или ведомый элемент (например, выступ) и нерезьбовой канал или паз с дискретными изменениями уровней (например, ступенчатый паз), посредством которого передают движение ведомому элементу, при этом вращение указанного канала или паза в другие положения по условному часовому циферблату относительно ведомого элемента приводит ведомый элемент в другое местоположение и на другой уровень в пределах канала или паза. Ведомый элемент и паз по форме выполнены ответными друг другу, при этом тот или другой из них может быть расположен на клапане или на аппарате. Ведомый элемент может представлять собой первую часть криволинейного профиля, а паз - вторую часть (или наоборот).

Слова «включающий в себя», «содержащий», «состоящий» и их грамматические варианты не исключают наличия одного или нескольких дополнительных компонентов, признаков, этапов или их групп, а также того, что их следует толковать как указывающие конкретные компоненты, признаки, этапы или нечто целое. Если в описании или в формуле изобретения идет речь о «дополнительном» элементе, это не исключает наличия более чем одного дополнительного элемента. Если в формуле изобретения или в описании какой-либо элемент указан в единственном числе, указанную форму единственного числа не следует толковать как означающую наличие только одного такого элемента. Если в описании указано, что компонент, признак, структура или характеристика «может» иметь место или допустима, это не означает обязательного наличия такого компонента, признака, структуры или характеристики.

В соответствующих случаях, несмотря на возможность использования диаграмм состояния, схем последовательности или и тех, и других для раскрытия вариантов осуществления, варианты осуществления заявленного изобретения не ограничены ни этими схемами, ни соответствующими описаниями. Например, последовательность не должна обязательно проходить через каждый иллюстрируемый блок или состояние или проходить через них точно в проиллюстрированном или описанном порядке.

Понятие «способ» может означать образы действий, средства, приемы или методики для решения поставленной задачи, в том числе, помимо прочих, образы действий, средства, приемы или методики, которые либо известны специалистам-практикам в области техники изобретения, либо могут быть без труда разработаны ими на основе известных. Способы по настоящему раскрытию могут быть реализованы путем осуществления или выполнения выбранных этапов или задач вручную, автоматически или путем, сочетающим ручное и автоматическое выполнение. Если речь идет о способе, содержащем два или более охарактеризованных этапа, их можно выполнять в любом порядке или одновременно (если контекст не исключает такую возможность), при этом способ может также включать один или несколько других этапов, которые могут быть выполнены до любого из охарактеризованных этапов, между двумя охарактеризованными этапами или после всех охарактеризованных этапов (если контекст не исключает такую возможность).

Выражение «по меньшей мере», за которым следует число, в настоящем документе означает начало диапазона, начинающегося с этого числа (который может быть диапазоном с верхним пределом или без него в зависимости от определяемой переменной). Например, «по меньшей мере 1» означает «1 или более 1-го». Выражение «не более», за которым следует число, в настоящем документе означает конец диапазона, заканчивающегося этим числом (который может быть диапазоном с 1 или 0 в качестве нижнего предела или не иметь нижнего предела, в зависимости от определяемой переменной). Например, «не более 4» означает « 4 или менее 4-х», а «не более 40%» означает «40% или менее 40%».

Если диапазон указан в виде «от (первое число) до (второе число)» или «(первое число) - (второе число)», это означает, что нижним пределом диапазона является первое число, а верхним пределом - второе число. Например, «от 25 до 100» следует понимать как диапазон с нижним пределом 25 и верхним пределом 100. Кроме того, следует отметить, что, если указан какой-либо диапазон, это также подразумевает наличие частных поддиапазонов или интервалов в пределах указанного диапазона, если иное не следует из контекста. Например, если в описании указан диапазон от 25 до 100, то подразумевается, что данный диапазон также включает в себя поддиапазоны, например, 26-100, 27-100 и т.д., 25-99, 25-98 и т.д., а также любую другую комбинацию верхнего и нижнего значений в пределах указанного диапазона, например, 33-47, 60-97,41-45, 28-96 и т.д. Следует отметить, что целочисленные значения диапазона использованы в настоящем параграфе исключительно в иллюстративных целях, при этом подразумевается возможность наличия десятичных и дробных значений (например, 46,7-91,3) в качестве границ поддиапазона, если особо не оговорено иное.

Слова, означающие приблизительность (например, «около», «по существу», «приблизительно» и т.п.) следует понимать в их обычных и общепринятых значениях, в которых они употребляются в соответствующих областях, если особо не оговорено иное. При отсутствии конкретного определения в настоящем раскрытии или обычного и общепринятого употребления в соответствующей области, подобные слова следует понимать в значении «плюс - минус 10%» от базового значения.

Ни один из приведенных примеров не имеет ограничивающего характера. В примере могут не быть перечислены элементы, общеизвестные в области техники, при этом не каждый из перечисленных или описанных элементов должен обязательно присутствовать в варианте осуществления примера (если контекст не исключает такую возможность) или в заявленных вариантах осуществления.

Осуществление изобретения

Варианты осуществления системы обслуживания полиэтиленовой (ПЭ) трубы по настоящему раскрытию выполнены с возможностью использования с плавким полиэтиленовым фитингом «F», образующим ответвительное соединение с секцией или участком «Р» ПЭ трубопровода, подлежащим обслуживанию на месте эксплуатации. Фитинг F может представлять собой врезаемый ответвительный фитинг. В вариантах осуществления системы и способа по настоящему раскрытию не используют обжатие для обслуживания участка Р трубопровода. Система содержит клапан 10, содержащий первую часть 20 криволинейного профиля, и аппарат 30, содержащий ответную вторую часть 40 криволинейного профиля. Первая часть 20 криволинейного профиля может представлять собой охватываемую часть и содержать пару выступов 21. Вторая часть 40 криволинейного профиля может включать в себя пару ступенчатых пазов 41, каждый из которых по размеру выполнен с возможностью вмещения соответствующего выступа 21. Ввод в зацепление первой и второй частей 20, 40 криволинейного профиля друг с другом приводит аппарат 30 в его надлежащее угловое положение или положение по условному часовому циферблату относительно клапана 10. После начального ввода в зацепление, поворот аппарата 30 относительно клапана 10 вводит аппарат 30 в соединение с клапаном 10 и приводит аппарат в его надлежащее положение для использования по условному часовому циферблату. В вариантах осуществления первая и вторая части 20, 40 криволинейного профиля проходят менее чем на 180° по окружности. Полное сцепление частей 20, 40 достигается неполным поворотом аппарата 30. Затем можно использовать резьбовое кольцо 37 для дополнительного крепления аппарата 30 к клапану 10. Аппарат 30 может включать в себя запорную планку 91, обеспечивающую его дополнительное крепление к клапану 10 в надлежащем рабочем положении.

В вариантах осуществления клапан 10 включает в себя резьбовой нижний конец 11, выполненный с возможностью соединения с соответствующей резьбовой частью «Т» фитинга F; и верхний конец 13 с наружной резьбовой частью 15 и первой частью 20 криволинейного профиля. По меньшей мере один аппарат 30, выполненный с возможностью использования в системе обслуживания ПЭ трубы, включает в себя соединитель 31 на его нижнем конце 33, содержащий вторую часть 40 криволинейного профиля, по форме выполненную ответной первой части 20 криволинейного профиля на верхнем конце 13 клапана 10. Ниже первой части 40 криволинейного профиля может быть расположено уплотнительное кольцо 35. Для временной фиксации соединения аппарата 30 с клапаном 10 может служить резьбовое кольцо 37 с диаметром больше диаметра второй части 40 криволинейного профиля, выполненное с возможностью соединения с наружной резьбовой частью 15 верхнего конца 13 клапана 10.

В вариантах осуществления первая часть 20 криволинейного профиля включает в себя пару выступов 21, расположенных на цилиндрическом верхнем конце 13 клапана 10. Выступы 21 являются ответными по отношению ко второй части 40 криволинейного профиля, включающей в себя пару ступенчатых пазов 41 на цилиндрическом нижнем конце 33 аппарата 30Т, 30Р, 30С, выполненной с возможностью соответственно врезки, закупоривания и выполнения завершающих работ того типа, который относится к операциям врезки под давлением, закупоривания и завершающим операциям. Выступы 21 общей глубиной «d» и общей высотой «h» расположены друг напротив друга на внутренней стенке 23 верхнего конца 13 и проходят менее чем на полную окружность цилиндрического верхнего конца 13 клапана 10. Аналогичным образом, ступенчатые пазы 41 общей глубиной «D» и общей высотой «Н» паза расположены друг напротив друга на наружной стенке 67 нижнего конца 33 и проходят менее чем на полную окружность цилиндрического нижнего конца 33. И глубина D, и высота Н паза 41 по размеру выполнены с возможностью вмещения выступа 21 соответственно по глубине d и высоте h при прохождении выступа 21 по всему расстоянию ступенчатого паза 41. В ходе вращения аппарата 30 относительно клапана 10 происходит перемещение выступов 21 «вверх» и вдоль паза 41, при этом происходит перемещение нижнего конца 33 аппарата 30 (и, соответственно, аппарата 30) дальше вглубь клапана 10.

В вариантах осуществления глубина D приблизительно равна глубине d или равна глубине d, но ни в одном из случаев не меньше d. Высота Н паза может не быть постоянной по длине ступенчатого паза 41. Например, в некоторых вариантах осуществления Н больше на первом конце 45 паза 41 (например, Н1), чем на втором конце 47 (например, Н3), или на промежуточном участке 50 между двумя концами 45, 47 (например, Н2). В вариантах осуществления высота Н паза может находиться в диапазоне от 1h до 3h. Например, Н1 может быть больше h; Н3 может быть приблизительно равна h (с учетом зазора, необходимого для прохождения выступа 21 по пазу 41).

Ступенчатый паз 41 включает в себя первый (открытый) конец 45 на своем самом нижнем уровне, по размеру выполненный с возможностью вмещения выступа 21, и второй (закрытый) конец 47 на своем самом верхнем уровне, расположенный с возможностью предотвращения дальнейшего вращения аппарата 30Т, 30Р, 30С относительно клапана 10. Первый конец 45 паза 41 расположен относительно второго конца 47 так, что когда выступ 11 входит в первый конец 45, аппарат 30Т, 30Р или 30С расположен в надлежащем начальном положении по условному часовому циферблату, а после вращения аппарата 30Т, 30Р или 30С относительно клапана 10, конец 25 выступа 21 находится в соприкосновение со вторым концом 47, при этом дальнейшее вращение относительно клапана 10 предотвращено, а аппарат 30Т, 30Р или 30С находится в своем надлежащем конечном положении для использования по условному часовому циферблату. Для выполнения манипуляций с аппаратом 30Т, 30Р или 30С, а также для размещения его на клапане и крепления его к нему, аппарат 30 может включать в себя кольцеобразную рукоятку или колесо 69 управления. И колесо 69, и клапан 10 могут содержать линию или метку в качестве средства визуального контроля. Когда линии или метки совмещены друг с другом, аппарат 30 находится в надлежащем положении по условному часовому циферблату для спуска или ввода в клапан 10.

В вариантах осуществления величина вращения между начальным и конечным положениями по условному часовому циферблату может лежать в диапазоне от 90° (на четверть оборота) до 180° (на полоборота), при этом указанный широкий диапазон включает в себя отдельные углы и поддиапазоны. Выступ 21 проходит на X градусов дуги, где 15°<X<90°, при этом ступенчатый паз проходит в диапазоне от 2Х до 4Х градусов дуги, при этом указанный широкий диапазон включает в себя целочисленные и нецелочисленные значения и поддиапазоны, где 2Х<180° и 4Х<180°. В качестве неограничивающего примера, выступ 21 может проходить на 55° дуги, при этом ступенчатый паз 41 проходит на 165° дуги. Или, в качестве другого неограничивающего примера, выступ 21 может проходить на 30° дуги, а ступенчатый паз 41 может проходить на 90° дуги. В некоторых вариантах осуществления величина вращения лежит в диапазоне от 60° до 90°. Величина вращения позволяет выступам 21 войти в ступени 61 ступенчатого паза 41. В некоторых вариантах осуществления указанное вращение обеспечивает возможность прохождения вдоль трех ступеней 61.

Ступенчатый паз 41 ограничен верхней и нижней стенками 49, 51, образующими соответствующие прямые участки 53 и подъемы 55 паза 41 между концами 45, 47. Верхняя и нижняя стенки 49, 51 могут проходить параллельно друг другу по длине прямого участка 53 с подъемами 55, перпендикулярными прямому участку 53. Стенки 49, 51 могут быть расположены с образованием восходящего наклонного прямого участка 53 от первого конца 45 ко второму концу 47. Первый конец 45 каждого ступенчатого паза 41 включает в себя отверстие 57, по размеру выполненное с возможностью вмещения соответствующего выступа 21 клапана 10 и имеющее высоту Н больше высоты выступа 21. Противоположная часть прямого участка 53 на верхней стенке 49 функционирует как ограничитель и устанавливает выступ 21 в положение для входа в нижнюю по ходу часть 59 паза 41, при этом величина нисходящего хода аппарата 30Т, 30Р, 30С относительно клапана 10 представляет собой разность высоты h выступа 21 и высоты Н паза 41 на прямом участке 53. В ходе вращения аппарата 30Т, 30Р, 30С относительно клапана 10 выступ 21 входит в последующие прямые участки 53 паза 41 по мере того, как вращение приближает второй конец 47 паза 41 к выступу 21. Конец 25 выступа 21 входит в соприкосновение со вторым (закрытым) концом 47, что предотвращает дальнейшее вращение аппарата 30Т, 30Р, 30С относительно клапана 10 и приводит аппарат 30Т, 30Р или 30С в его надлежащее положение для использования по условному часовому циферблату.

В вариантах осуществления ступенчатый паз 41 может включать в себя три «ступени»: первую ступень 61А на первом конце 45, третью ступень 61С, расположенную в направлении ко второму концу 47, и вторую ступень 61 В, расположенную между ними, при этом каждая ступень 61 включает в себя соответствующий прямой участок 53, по размеру соответствующий длине выступа 21. Первая ступень 61А содержит открытый конец 57 на своем верхнем по ходу конце и отверстие 63 на своем нижнем по ходу конце, при этом отверстие 63 представляет собой верхний по ходу конец второй ступени 61 В. Аналогичным образом, вторая ступень 61 В содержит другое отверстие 63 на своем нижнем по ходу конце, при этом данное отверстие представляет собой верхний по ходу конец третьей ступени 61С. Нижний по ходу конец третьей ступени 61С является вторым (закрытым) концом 47 паза 41.

В вариантах осуществления способа использования способ включает в себя этапы, на которых: устанавливают клапан 10 на фитинг F, размещают аппарат 30 на клапане 10 в вертикальной ориентации так, чтобы части 20, 40 криволинейного профиля были совмещены друг с другом, поворачивают колесо 69 по часовой стрелке так, чтобы продолжить ввод в зацепление частей 20, 40 криволинейного профиля и продолжить ход аппарата 30 вертикально вниз, и, как только аппарат 30 пройдет полное расстояние криволинейного профиля, крепят кольцо 37 к клапану 10. Далее на аппарате 30 можно установить дополнительное оборудование или инструменты. В вариантах осуществления колесо 69 может служить оператору для подъема аппарата 30 по вертикали и размещения аппарата 30 на клапане 10. Полное расстояние криволинейного профиля может включать в себя три ступени 61. Аппарат 30 выполнен с возможностью вращения на 90° на протяжении полного расстояния. Клапан 10 может быть выполнен с возможностью использования с трубами первого размера и второго, другого, размера, причем первый и второй размеры труб находятся в диапазоне от DN 90 до DN 250 (размеры: от 4 дюймов до 8 дюймов (~ от 10 см до 20 см)). В некоторых вариантах осуществления клапан может весить не более, чем приблизительно 50 фунтов (~ 22,7 кг) для труб размером не более DN 250.

В вариантах осуществления клапан 10 содержит блокировочную систему для предотвращения открытия клапана 10 до выравнивания давлений. Клапан 10 может дополнительно содержать диск 71 со средствами блокировки, при этом средства блокировки выполнены с возможностью предотвращения движения или осевого перемещения диска 71 между закрытым и открытым положениями относительно центрального прохода или отверстия 73 клапана до тех пор, пока не произойдет выравнивание давлений над и под диском 71. В вариантах осуществления клапан 10 может включать в себя выпускной клапан 75, перепускной клапан 77 (с соответствующим перепускным приспособлением 79) и кнопку 81 выравнивания давлений. В вариантах осуществления, после врезки аппарата 30Т в трубу Р и втягивания его режущего устройства для освобождения верха трубы, текучий продукт заполняет корпус клапана в ходе закрытия диска 71. Выпускной клапан 75 выпускает текучий продукт над закрытым диском 71. После крепления аппарата закупоривания 30Р к клапану 10, нажимают кнопку 81 выравнивания давлений, тем самым открывая канал, пропускающий текучую среду под закрытым диском 71 в корпус клапана над диском 71. Данная текучая среда с обеих сторон от диска 71 выравнивает давления, после чего клапан 10 можно просто и безопасно открыть. Этот же способ можно использовать и при прикреплении аппарата 30С для завершающих работ к клапану 10.

Диск 71 выполнен с возможностью приведения, посредством рукоятки, из открытого положения в закрытое, и наоборот, поперек отверстия 73 клапана с помощью средств, выполненных с возможностью преобразования вращательного перемещения в поперечное перемещение диска поперек отверстия 73 клапана. Клапан 10 может также включать в себя рукоятки 83 с дугообразным нижним концом, выполненные с возможностью опирания на трубу Р. Клапан 10 может также включать в себя заземляющую планку известного в области техники вида (не показана).

Аппарат 30 может представлять собой сверлильный аппарат или аппарат 30Т врезки под давлением, аппарат 30Р закупоривания или аппарат 30С для завершающих работ.В вариантах осуществления аппарат закупоривания размером от 4 дюймов до 8 дюймов (~ от 10 см до 20 см) может весить не более, чем приблизительно 34 фунта (~ 15,4 кг), а аппарат закупоривания размером 10 дюймов (~ 25 см) может весить не более, чем приблизительно 60 фунтов (~ 27,2 кг). Аппарат 30 может включать в себя, в соответствующих случаях, режущее устройство, закупоривающее устройство, пробку для завершающих работ или какую-либо их комбинацию. Режущее устройство может включать в себя средства вмещения стружки, снятой в ходе резки полиэтиленовой трубы. Также возможно использование иных инструментов, выполненных с возможностью ввода через клапан 10, для выполнения соответствующих операций. В качестве неограничивающего примера, инструмент может включать в себя средства, выполненные с возможностью вставки и крепления пробки для завершающих работ.

Система обслуживания ПЭ трубы по настоящему раскрытию может найти применение в случаях с давлениями в трубопроводе до 150 psi (фунтов на квадратный дюйм) (~ 1 МПа) включительно для труб размером в диапазоне от DN 90 до DN 250. Указанные система и способ обеспечивают более быстрое, чем известные системы и способы, применение для выполнения полного комплекса работ, в том числе - очистки, сплавления, охлаждения, врезки под давлением, закупоривания и завершающих работ. Суммарное время применения может находиться в диапазоне от 1 часа до 2 часов, от 1 и 1/8 часа до 1 и 7/8 часа, от 1 и 1/4 часа до 1 и 3/4 часа, от 1 и 3/8 часа до 1 и 5/8 часа.

Примеры

1. Система обслуживания полиэтиленовой трубы, содержащая: клапан 10, содержащий нижний конец 11, выполненный с возможностью соединения с резьбовой частью полиэтиленового ответвительного соединительного фитинга F; и

верхний конец 13, содержащий часть 15 с наружной резьбой или фланцем и первую часть 20 криволинейного профиля, при этом первая часть 20 криволинейного профиля может включать в себя пару выступов 21; и

аппарат 30, выполненный с возможностью соединения с клапаном 10, содержащий:

по меньшей мере один инструмент, выполненный с возможностью резки полиэтиленового трубопровода, его закупоривания или завершающих работ на нем;

соединитель 31, содержащий вторую часть 40 криволинейного профиля, ответную первой части 20 криволинейного профиля верхнего конца 13 клапана 10, при этом вторая часть 40 криволинейного профиля может включать в себя пару ступенчатых пазов 41, каждый из которых по размеру выполнен с возможностью вмещения соответствующего выступа из пары выступов 21;

и

кольцо 37 диаметром больше диаметра второй части 40 криволинейного профиля, выполненное с возможностью соединения с частью 15 с наружной резьбой или фланцем верхнего конца 13 клапана 10;

причем совмещение указанных первой и второй частей 20, 40 криволинейного профиля приводит аппарат 30 в соединение с клапаном 10 в надлежащем положении для использования аппарата 30.

2. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по примеру 1, в которой клапан 10 выполнен с возможностью использования с полиэтиленовыми трубами первого размера и второго, другого, размера.

3. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-2, в которой первый и второй размеры полиэтиленовой трубы находятся в диапазоне от DN 90 до DN 250.

4. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-3, в которой клапан 10 содержит диск 71 со средствами блокировки, выполненными с возможностью предотвращения перемещения диска 71 между закрытым и открытым положениями до тех пор, пока не произойдет выравнивание давлений над и под диском 71.

5. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-4, в которой клапан содержит заземляющую планку.

6. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-4, в которой по меньшей мере один инструмент включает в себя средства вмещения стружки, снятой в ходе резки полиэтиленовой трубы.

7. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-6, в которой аппарат 30 содержит кольцеобразную рукоятку 69 для вращения аппарата 30 относительно клапана 10.

8. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-7, в которой аппарат содержит уплотнительное кольцо 35, расположенное ниже второй части 40 криволинейного профиля.

9. Система обслуживания полиэтиленовой трубы и способ использования, содержащая:

клапан 10, содержащий

нижний конец 11, выполненный с возможностью соединения с резьбовой частью Т полиэтиленового ответвительного соединения; и

верхний конец 13, содержащий часть 15 с наружной резьбой или фланцем и первую часть 20 криволинейного профиля, при этом первая часть 20 криволинейного профиля может включать в себя пару выступов 21; сверлильный аппарат 30Т, содержащий режущий инструмент; аппарат 30Р закупоривания, содержащий инструмент закупоривания; аппарат 30С для завершающих работ, содержащий инструмент для завершающих работ;

при этом каждый из сверлильного аппарата 30Т, аппарата 30Р закупоривания и аппарата 30С для завершающих работ содержит:

соединитель 31, содержащий вторую часть 40 криволинейного профиля, ответную первой части 20 криволинейного профиля верхнего конца 13 клапана 10, при этом вторая часть 40 криволинейного профиля может включать в себя пару ступенчатых пазов 41, каждый из которых по размеру выполнен с возможностью вмещения соответствующего выступа из пары выступов 21; и

кольцо 37 диаметром больше диаметра второй части 40 криволинейного профиля, выполненное с возможностью соединения с частью 15 с наружной резьбой или фланцем верхнего конца 13 клапана 10;

причем совмещение указанных первой и второй частей 20, 40 криволинейного профиля приводит соответствующий аппарат 30Т, 30Р, 30С в соединение с клапаном 10.

10. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по примеру 9, в которой клапан 10 выполнен с возможностью использования с полиэтиленовыми трубами первого размера и второго, другого, размера.

11. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-10, в которой первый и второй размеры полиэтиленовой трубы находятся в диапазоне от DN 90 до DN 250

12. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-11, в которой клапан 10 содержит диск 71 со средствами блокировки, выполненными с возможностью предотвращения перемещения диска 71 между закрытым и открытым положениями до тех пор, пока не произойдет выравнивание давлений над и под диском 71.

13. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-12, в которой клапан содержит заземляющую планку.

14. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-13, в которой режущий инструмент включает в себя средства вмещения стружки, снятой в ходе резки полиэтиленовой трубы.

15. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-14, в которой инструмент для завершающих работ содержит пробку для завершающих работ.

16. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-15, в которой нижний конец 33 по меньшей мере одного из сверлильного аппарата 30Т, аппарата 30Р закупоривания и аппарата 30С для завершающих работ включает в себя кольцеобразную рукоятку 69.

17. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-16, в которой кольцо 37 содержит резьбовую часть.

18. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 9-17, в которой аппарат 30Т, 30Р, 30С содержит уплотнительное кольцо 35, расположенное ниже второй части 40 криволинейного профиля.

19. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-18, в которой криволинейные профили клапана 10 и аппарата 30 обратны друг другу, при этом клапан 10 содержит вторую часть 40 криволинейного профиля, а аппарат 30 содержит первую часть криволинейного профиля.

20. Способ крепления аппарата 30 обслуживания полиэтиленовой трубы к клапану 10, соединенному с врезаемым ответвительным фитингом F участка Р полиэтиленовой трубы, включающий в себя этапы, на которых: крепят клапан 10 по любому из предыдущих примеров 1-19 к врезаемому ответвительному фитингу F; размещают аппарат 30 обслуживания полиэтиленовой трубы по любому из предыдущих примеров 1-19 выше и непосредственно поверх клапана 10; совмещают первую и вторую части 20, 40 криволинейного профиля друг с другом; опускают аппарат 30 обслуживания полиэтиленовой трубы в клапан 10 до тех пор, пока его нисходящий ход не будет застопорен первой частью 20 или 40 криволинейного профиля; вращают аппарат 30 обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана 10 до тех пор, пока вращение не будет застопорено первой частью 20 или 40 криволинейного профиля; и крепят кольцо 37 к цилиндрическому верхнему концу 13 клапана 10.

Варианты осуществления по настоящему раскрытию хорошо подходят для решения задач и достижения целей и преимуществ, указанных выше, а также тех, что являются их неотъемлемой частью. Варианты осуществления были раскрыты и проиллюстрированы на примерах некоторых предпочтительных вариантов осуществления и относящихся к ним чертежей, однако средние специалисты в данной области техники смогут внести разнообразные изменения и модификации, помимо раскрытых или предполагаемых в настоящем документе, без отступления от существа идеи изобретения, объем которого определен нижеследующей формулой изобретения. Элементы, указанные в формуле изобретения, включают в себя полный диапазон эквивалентных решений, допустимых для каждого элемента.

1. Система обслуживания полиэтиленовой трубы, содержащая: клапан (10), содержащий:

диск (71), выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении между открытым и закрытым положениями;

цилиндрический нижний конец (11), расположенный ниже диска и выполненный с возможностью соединения с врезаемым ответвительным фитингом (F) полиэтиленовой трубы (Р);

цилиндрический верхний конец (13), расположенный выше диска и содержащий первую часть (20 или 40) криволинейного профиля, расположенную на внутренней стенке (23) цилиндрического верхнего конца; и

аппарат (30Т, 30Р или 30С) обслуживания полиэтиленовой трубы, содержащий:

цилиндрический нижний конец (33), содержащий вторую часть (40 или 20) криволинейного профиля, расположенную на наружной стенке (67) цилиндрического нижнего конца; и

кольцо (37) диаметром больше диаметра цилиндрического нижнего конца аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы, выполненное с возможностью соединения с цилиндрическим верхним концом клапана;

причем когда первая и вторая части криволинейного профиля находятся в зацеплении друг с другом, за счет вращения аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана предусмотрена возможность изменения уровня расположения аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы по вертикали относительно клапана и соединения аппарата с клапаном.

2. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 1, в которой:

первая часть криволинейного профиля включает в себя пару выступов (21), расположенных друг напротив друга; а

вторая часть криволинейного профиля включает в себя пару ступенчатых пазов (41), по размеру выполненных с возможностью вмещения соответствующего выступа из пары выступов.

3. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 2, в которой дополнительно каждый ступенчатый паз содержит открытый конец (45), закрытый конец (47) и по меньшей мере две ступени (61), расположенные между открытым и закрытым концами.

4. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 3, в которой каждый ступенчатый паз содержит открытый конец на своем самом нижнем уровне и закрытый конец на своем самом верхнем уровне.

5. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 3, в которой за счет вращения аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана предусмотрена возможность приведения конца (25) выступа в соприкосновение с закрытым концом ступенчатого паза.

6. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 1, в которой дополнительно аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы содержит колесо (69), расположенное на стороне цилиндрического нижнего конца аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы и размещенное вблизи него.

7. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 1, в которой:

вторая часть криволинейного профиля включает в себя пару выступов (21), расположенных друг напротив друга; и

первая часть криволинейного профиля включает в себя пару ступенчатых пазов (41), по размеру выполненных с возможностью вмещения соответствующего выступа из пары выступов.

8. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 7, в которой дополнительно каждый ступенчатый паз содержит открытый конец (45), закрытый конец (47) и по меньшей мере две ступени (61), расположенные между открытым и закрытым концами.

9. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 8, в которой каждый ступенчатый паз содержит открытый конец на своем самом нижнем уровне и закрытый конец на своем самом верхнем уровне.

10. Система обслуживания полиэтиленовой трубы по п. 8, в которой за счет вращения аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана предусмотрена возможность приведения конца (25) выступа в соприкосновение с закрытым концом ступенчатого паза.

11. Способ крепления аппарата (30Т, 30С или 30Р) обслуживания полиэтиленовой трубы к клапану (10), соединенному с врезаемым ответвительным фитингом (F) участка (Р) полиэтиленовой трубы, включающий в себя этапы, на которых:

крепят клапан к ответвительному фитингу доступа, при этом клапан содержит:

диск (71), выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении между открытым и закрытым положениями;

цилиндрический нижний конец (11), расположенный ниже диска и выполненный с возможностью соединения с врезаемым ответвительным фитингом полиэтиленовой трубы;

цилиндрический верхний конец (13), расположенный выше диска и содержащий первую часть (20 или 40) криволинейного профиля, расположенную на внутренней стенке (23) цилиндрического верхнего конца;

размещают аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы выше и непосредственно поверх клапана; при этом аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы содержит:

цилиндрический нижний конец (33), содержащий вторую часть (40 или 20) криволинейного профиля, расположенную на наружной стенке (67) цилиндрического нижнего конца, и

кольцо (37) диаметром больше диаметра цилиндрического нижнего конца аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы, выполненное с возможностью соединения с цилиндрическим верхним концом клапана;

совмещают первую и вторую части криволинейного профиля друг с другом;

опускают аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы в клапан до тех пор, пока его нисходящий ход не будет застопорен первой частью криволинейного профиля;

вращают аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана до тех пор, пока вращение не будет застопорено первой частью криволинейного профиля; и

крепят кольцо к цилиндрическому верхнему концу клапана.

12. Способ по п. 11, в котором:

первая часть криволинейного профиля включает в себя пару выступов (21), расположенных друг напротив друга; а

вторая часть криволинейного профиля включает в себя пару ступенчатых пазов (41), по размеру выполненных с возможностью вмещения соответствующего выступа из пары выступов.

13. Способ по п. 12, в котором дополнительно каждый ступенчатый паз содержит открытый конец (45), закрытый конец (47) и по меньшей мере две ступени (61), расположенные между открытым и закрытым концами.

14. Способ по п. 13, в котором каждый ступенчатый паз содержит открытый конец на своем самом нижнем уровне и закрытый конец на своем самом верхнем уровне.

15. Способ по п. 13, в котором вращение аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана приводит конец (25) выступа в соприкосновение с закрытым концом ступенчатого паза.

16. Способ по п. 11, в котором дополнительно аппарат обслуживания полиэтиленовой трубы содержит колесо (69), расположенное на стороне цилиндрического нижнего конца аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы и размещенное вблизи него, при этом вращение осуществляют путем поворота колеса.

17. Способ по п. 11, в котором:

вторая часть криволинейного профиля включает в себя пару выступов (21), расположенных друг напротив друга; а

первая часть криволинейного профиля включает в себя пару ступенчатых пазов (41), по размеру выполненных с возможностью вмещения соответствующего выступа из пары выступов.

18. Способ по п. 17, в котором дополнительно каждый ступенчатый паз содержит открытый конец (45), закрытый конец (47) и по меньшей мере две ступени (61), расположенные между открытым и закрытым концами.

19. Способ по п. 18, в котором каждый ступенчатый паз содержит открытый конец на своем самом нижнем уровне и закрытый конец на своем самом верхнем уровне.

20. Способ по п. 18, в котором вращение аппарата обслуживания полиэтиленовой трубы относительно клапана приводит конец (25) выступа в соприкосновение с закрытым концом ступенчатого паза.