Устройство для обнаружения очистного снаряда в трубопроводе

 

Союз Советских

ОП ИСАй р

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пч878385

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.03.80 (21) 2896911/29-12 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень №41 (45) Дата опубликования описания 07.11.81 (51) М.Кл. В 08 В 9/04

Государственный комитет

СССР

R0 делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 621.7.024 (088,8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

ОЧИСТНОГО СНАРЯДА В ТРУБОПРОВОДЕ

Изобретение относится к области очистк и трубопровода, а именно к устройствам для обнаружения .перемещающегося и застрявшего,в трубопроводе очистного устройства и может быть использовано .в газовой промышленности прои очистке магистральных трубопроводов.

Известно устройство для обнаружения очистного снаряда в трубопроводе, содержащее смонтиро ва нные последовательно на валу узел очистки .и узел сигнализации (11.

Это устройство позволяет определить место очистного снаряда по распространению звуковых колеба1ний при наличии,приемника колебаний. Это затрудняет эксплуатацию устройства прои обнаружении застрявшего снаряда внутри засыпанного грунтом трубопровода в связи с ограниченным радиусом распространения звуковых колеба ний.

Цель изобретения — повышение удобства в эксплуатации устройства за счет визуального определения его места, нахождения внутри засыпанного грунтом трубопровода.

Для этого устройство, содержащее смонтированные последовательно на валу узел сигнализации и узел очистки, снабжено переключателем подач и рабочего агента, выполненным в в|иде клапана и реле времени, связанным с приводом клапана, а узел сигнализации состоит из шарнирно смонтированных на валу,по обе его стороны сверла с приводами его вращения и перемещения и дебаланса, прн эгом выходной канал клапана сообщен с очпщаемым трубопроводом, à входной — с,приводами сверла.

На фиг. 1 изображен трубопровод и сигналпзатор, соединенный с очистным снарядом, разрез; на фиг. 2 — переключатель подачи .рабочего агента.

Устройство содержит сигнализатор и очистной снаряд,в жиде поршня.

Корпус поршня состоит из трубы 1, дна

15 2 и двух кольцевых фланцев 3. Этп детали жестко соединены между собой. K фланцам жестко прикреплены съемные металлические щетки 4 .и кольцевые уплогнптельные элементы 5. Поршень, .помещенный в трубу

6 трубопровода, делит всю полость трубопровода на области 7 и 8 высокого и низкого давления. Вблизи дна по окружности корпуса поршня со стороны области низкого .давления выполнены Г-образные сопла 9.

Внутри корпуса размещена трубка 10 для подвода рабочего агента к пр иво: ам сверла, клапан 11 сипнализатора, реле 12 времени, механизм 18 открытия клапана сипнализатора, перегородка 14 для образо878385

15 го

Зо

В цапфе вала 18 выполнены также кольцевая выточка, радиальное H осевое отверстия. Выход осевого отверстия вала

18 совмещен с входом в трубку 10. Для

;подвода рабочего агента от фильтра 28 к пневмоприводу вращения предназначен гибкий канал 82, а к пневмоприводу подачи — жесткий канал 88.

От пневмопривода вращения к стакану корпуса сигнализатора протянут гибкий шланг 84. В стакане корпуса сигнализагора напротив кольцевой выточки у вала 18 предусмотрены два радиальных отверстия, что соответствует д вум канадам для рабочего агента от двух лневмоприводов. Гайка 85 со стопором 8б,препятствует снятию стакана корпуса сигнализа Topà в осевом направлен ни. вания кольцевой полости 15 между ней и дном 2 корпуса поршня, трубка 1б для подвода рабочего агента в полость 15.

Выход трубки 10 совмещен с отверстием в дне 2 корпуса. Для удобства обслуживания размещенных внутри корпуса узлов в трубе 1 выполнены окна 17.

К корпусу поршня жестко прикреплен ступенчатый вал 18 с цапфой, на которую шарнирно насажен корпус 19 сигнализатора, состоящий из двух частей: стакана и направляющих 20 для пневмопривода 21 вращения сверла 22. Продольные оси поршня, вала 18, стакана корпуса 19 сигнализатора и трубопровода на прямом участке совмещены. К наружной стороне стакана корпуса сигнализатора в качестве дебалансной массы жестко прикреплен пневмопривод 28 подачи сверла. В пневмопривод подачи сверла вставлен винт 24, соединенный с гайкой 25. В этом же корпусе пневмопрлвода 28 подачи сверла смонтирован редуктор, уменьшающий число оборотов винта 24. У гайки 25 с одной стороны .предусмотрены направляющие, а с противоположной — клинообразный срез, предназначенный для взаимодействия с клином 2б, жестко соединенным с корпусом пневмопривода 21 вращения сверла. Между направляющими корпуса сигнализатора и корпусом пневмопривода вращения сверла размещена пружина 27, работающая на сжатие. Она прижимает пневмопривод вращения сверла к гайке 25 и обеспечивает зазор между режущей кромкой сверла и внутренней поверхностью грубопровода,во время движения поршня. К направляющим корпуса сигнализатора жестко крепится фильтр 28 и планка 29 с пазом для направляющих гайки 25. Планка 29,перемычками

80 жестко крепится к направляющим корпуса сигнализатора .и к корпусу пнввмопривода 28 подачи сверла. На сверло 22 одета втулка 81 с кольцевой выточкой и отверстиями от этой выточки на периферию для прохождения газа.

Трубки 10 и 1б каналов газа находятся одна под другой так, что плунжер 87 клапаяа си"HBëèçàòoðà, имеющий одно отверстие 88, может в любой момент времени пропускать рабочий агент только по одному каналу. Ход плунжера ограничен упорами 89 и жалом 40 замка. У крана предусмотрены пружина 41 плуHæåðà и пружина

42 замка. С калом замка ооедпнена тяга

48. Плунжер 87 крана сигнализатора и жало 40 замка размещены в направляющих корпуса сигнализатора под прямым углом.

У плунжера предусмотрена выточка для взаимодействия с жалом 40.

Перед работой устройство, необходимо подготовить.

Подготовка заключается в установке механизма 18 и плунжера 87 клапана в такое исходное положение, .при котором отверстие плунжера,находится против трубки 1б; в размещении гайки 25 в крайнем правом положении, при котором лневмопривод 21 вращения сверла находится глубоко в направляющих 20, и при котором между кромкой сверла и внутренней поверхностью труоы б трубопровода есть зазор; в настройке и пуске реле 12 времени; в размещении сигнализатора, соединенного с поршнем в трубопроводе; в герметизации трубопровода относительно атмосферы.

Реле времени настраивается .на отрезок времени Т, равный сумме времени, расходуемого на преодоление поршнем и сигналнзатором очищаемого участка, и времени ожидания. За время ожида ния выполняется герметизация полости трубопровода и другие зозможные подготовительные работы. Время ожидания начинается после пуска реле времени. Установка механизма 18 открытия клала на н плунжера 87 в исходное положение выполняется лод действием пружины 41 после оттягивания рукой жала

40 за тягу 48. В исходном:положении отверстие 88 плунжера расположено против трубки 1б канала газа.

По истечении времени ожидания из ресивера в труболровод, где находятся соединенные поршень и сигнализатор, подают рабочий агент, напр имер воздух или природный газ. Поршень начинает двигаться и увлекает за собой сигнализатор. Часть газа из области 7 высокого давления через окна 17, отверстие 88 в плунжере 7, трубку

1б, кольцевую полость 15, отверстия в корпусе 1 поршня и Г-образные сопла 9 поступает в область 8 низкого давления. Истекающий из сопл 9 газ под действием возника ющей реактивной силы заставляет вращаться поршень вокруг продольной оси.

Вместе с корпусом поршня вращаются жестко соединенные с ним ще-ки 4 и чистят внугреннюю поверхность труб б трубопровода. Небольшая часть газа из области

7 высокого давления из-за несовершенства уплотнительных элементов 5 проходит меж878385

65 ду трубой б и уплотнительными элемечтами 5 в область 8 низкого давления. Газ, оказавшийся впереди поршня в области 8 низкого давления, устремляется к свобод;ному (открытому) концу очигцаемого участка трубог ровода и увлекает за собой пыль, ржа вчину и др угие мелкие предметы.

Вместе с движущимся вращающимся поршнем,выполняет такие же движения вал 18. Корпус 19 сигнализатора, имеющий в качестве дебаланGHoH .массы пневмопривод 28 подачи,не обязательно вращается .вокруг продольной оси с такой же средней скоростью, как поршень. Если поршень не застревает, то он;выходит из трубопровода на открытом конце очищаемого участка.

В этом случае по истечении отрезка времени Т сработают реле 12 времени, механизм

18 открытия клапана и клапан 11 сигнализатора. Клапан 11 установит возможность прохождения газа по трубке 10 канала пневмо|приводов и закроет вход в трубку

1б канала газа вращения поршня. Больше никаких BIBToматичесиих действий не произойдет, так как сигнализатор будет находиться вне трубопровода и по обе стороны уплотнительных элементов 5 будет одинаковое давление.

Когда поршень застрянет внутри трубопровода, то под действием силы тяжести дебалансная масса .в виде .пневмолравода

28 подачи сверла установит сверло 22 почти вертикально.

За отрезок. времени Т поршень и сигнализатор,не выйдут из свободного конца очищаемого участка трубопровода. Реле 12 времени через усиливающий механизм 18 открытия клапана переместит плунжер 87.

При этом канал трубки 16 закроется, а канал трубки 10 откроется. Газ будет проходить через фильтр 28, гибкий канал 82 и жесткий канал 88, пневмоприводы вращен ия и подачи сверла 22, гибкий шланг 84, отверстия в корпусе 19, канал в ступенчатом вале 18, а также через трубку 10,в область 8,низкого давления. За счет истечения газа пневмоприводы получают вращение. Размещенный в корпусе пневмопривода 28 подачи сверла редуктор уменьшает число оборотов винта 24. Вращающийся вият перемещает гайку 25. Ее клинообразиый срез связан с пневмоприводом 21 вращения сверла 22. Таким образом, от гайки

25 весь корпус пневмопривода 21 вращения получает поступательное перемещение. Вся конструкция заранее рассчитана на один режим резания. Корпус пневмопривода 21 вращения движется в направляющих 20 корпуса сигнализатора. Таким образом, вращаясь, cëåðëo 22 rrepемещается вверх, лреодолевас-. "-аз=р, câåðëèò стенку тр".бы

1 ./ и на холо -ом . оу про; лжает двигаться вверх, пока "aér!а 25 ие упрется в стенку корпуса сигнализатора. Пневмолривод 28 подачи сверла оказывается застопоренным, 5

Зо

50 но это случается уже по=ле изготовления от в-рстия. Газ из области 7 высокого давления r;!) качавкам сверла "2 проходит через отверстие трубы б.и насыпной грунт в атмосферу.

Проходя сквозь насыпной грунт, газ увлекает за собой пыль н мелкие частицы грунта. Над местом истечения газа стоит фонтан из мелких частиц грунта и газа, генчаемый облаком пыли. По этим приз:raкам с далекого расстояния можно опре»сл»ть место истечения газа, а значит и место застревания очистного устройства, так как расстояние от отверстия до концов предлагаемого устройства и поршня заранее известно.

После обнаружения места застревания поршня давление в трубопроводе понижают, откапывают несколько метров трубопровода в области истечения газа и вырезают просверленный участок трубы в трубопроводе б вместе с поршнем, предлагаемым устройспвом,и .предметом, явивш имся причиной застревания поршня. Затем .извлекают поршень и соединенное с,ним устройство из вырезанного куска трубы, подготавливают устройство, и вставляют поршень и устройство в подлежащую очистке часть очищаемого участка трубопровода.

После этого новым куском трубы восста,навливают трубопровод, изолируют и засыпают грунтом. Участок готов для продолжения работ по очистке.

Предлагаемое устройство можно применять для обнаружения места застревания любого тела или деформации трубы в трубопроводе.

Использова ние предлагаемого устройства позволяет упростить определение места застревания поршня путем визуального наблюдения с большого расстояния, а также резко сократить расходы времени и трудозатрат на поиск застрявших тел. Это позволяет сократить время ввода трубопровода в эксплуатацию.

Предлагаемая конструкция позволяет сократить общее время поиска и извлечения:искомого 3 стройства в 12 — 100 раз.

Значительный разброс в этих числах зависит от различного времени израсходованного бригадами иа поиск и извлечение поршней без сигнализатора.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения очистного снаряда в трубопроводе, содеожащее смонтированные последовательно на валу узел очистки и узел с»г»ализа»»н, о; л н ч а ющ е е с я том, что, с целью повышения удобства в э: ..луагацнн за счст визуального определен»я места нахождения устройства гнутри засыпанного грунтом трубопровода, оно снабжено переключателем по878385

35 7У У 7 тФ ging/

7// >У

Составитель A. Акимов

Редактор Т. Кололцсва Текред Е. Хмелева Корректор И. Осиповская

Заказ 1289/1003 Изд. ¹ 542 Тираж 661 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» дачки рабочего агента, выполненным в виде клапана, и реле времени, связанным с приводом клапана, а узел сигнализации состоит из шарнирно смонтированных на валу по обе его стороны сверла с приводами его вращения и перемещения и дебаланса, при этом выходной канал клапана сообщен с очищаемым трубопроводом, а входной— с приводами сверла.

Источник информации, принятый во

5 внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 328955, кл. В 08 В 9/04, 1972.