УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ТРУБ Российский патент 1995 года по МПК E21B29/02 

Изобретение относится к технологии и оборудованию для ремонта теплообменников с использованием энергии взрыва и может найти применение в энергетической, химической отраслях хозяйства, в частности при ремонте каналов реакторов на АЭС.

Условия проведения ремонта (радиационная обстановка, затесненная зона обслуживания и т.п.) ограничивают продолжительность ремонтных работ, сокращение времени ремонта может быть достигнуто, например, совмещением по времени операций, входящих в технологический процесс ремонта.

Известен способ ремонта теплообменников, при котором в дефектную трубу устанавливают заглушку, приваривают ее к трубе сваркой плавлением. При реализации этого способа трудно получить надежное и прочное сварное соединение вследствие чрезвычайно ограниченного доступа к трубе и трудных рабочих условий. Кроме того, термоциклирование, которое всегда есть в теплообменнике, приводит к разрушению сварных швов.

Известно устройство для резки труб, применяемое при их ремонте, содержащее устанавливаемый внутри трубы корпус, в котором размещено взрывное приспособление. Это устройство требует применения дополнительных приспособлений для герметизации трубы при ремонте парогенераторов.

Наиболее близким способом к заявляемому по совокупности признаков является способ ремонта труб теплообменников, при котором в зону дефектного участка трубы вводят заглушку, развальцовывают ее энергией основного взрыва, отрезают дефектный участок и удаляют его.

Недостаток известного способа, принятого за прототип - сложность отделения дефектного участка, т.к. его высверливают, а затем трубу заглушают. Это приводит к увеличению времени ремонта, что нежелательно в сложных радиационных условиях ремонта.

Сущность изобретения заключается в следующем. При ремонте труб, например каналов атомных реакторов, необходимо удаление дефектного участка с последующей заглушкой труб. Известные решения предполагают выполнение этих операций с некоторым интервалом по времени. Изобретение позволяет осуществить резку дефектного участка одновременно с заглушкой трубы, что сокращает время проведения работ, стоимость ремонтных работ, упрощает весь технологический процесс.

Цель изобретения достигается тем, что в способе ремонта труб, при котором в зону дефектного участка вводят заглушку, развальцовывают ее энергией основного взрыва, отрезают дефектный участок и удаляют его, на дефектный участок трубы воздействуют энергией дополнительного взрыва для отрезания дефектного участка трубы. Энергию дополнительного взрыва прилагают одновременно с основной.

Использование энергий основного и дополнительного взрывов одновременно позволяет отрезать дефектный участок трубы и сразу заглушить канал, в результате чего внутрь канала не поступают продукты реза и не требуется дополнительных технических и экономических затрат по их удалению.

Устройство для ремонта труб, содержащее заглушку с проточкой, размещенный в проточке заглушки заряд взрывчатого вещества и основной детонатор, снабжено промежуточным детонатором и удлиненным кумулятивным зарядом. В заглушке выполнена полость, сообщающаяся с проточкой. Удлиненный кумулятивный заряд размещен в полости заглушки. Промежуточный детонатор связан с основным детонатором и размещен между зарядом взрывчатого вещества и удлиненным кумулятивным зарядом.

Устройство осуществляет одновременное инициирование кумулятивного заряда и заряда взрывчатого вещества, что позволяет отрезать дефектный участок трубы с одновременной герметизацией канала.

На фиг. 1 показан участок трубы после реализации способа; на фиг. 2 - схема устройства для ремонта труб.

Изделие представляет собой трубу 1 с дефектным участком 2, зона 3 резки которого должна быть ниже участка 2. Устройство для ремонта труб содержит заглушку 4, в кольцевой проточке 5 которой размещен заряд 6 взрывчатого вещества (ВВ). В заглушке 4 выполнена полость 7, сообщающаяся с проточкой 5. В полости 7 расположен удлиненный кумулятивный заряд (УКЗ) 8, закрепленный по периметру между дисками 9 и 10, выполненными из легко разрушаемых материалов. Между дисками 9 и 10 диаметрально размещен промежуточный детонатор 11, контактирующий рабочей частью 12 с УКЗ 8. В зоне рабочей части 12 между УКЗ 8 и зарядом 6 в полости 7 заложен основной детонатор 15. Для перемещения устройства внутрь трубы служит бронекабель 14, с помощью которого устройство установлено в зоне 15 контакта заглушки 4 с трубой 1.

Устройство посредством бронекабеля 14 или любым другим устройством перемещают внутри трубы 1 в зону дефектного участка 2, и устанавливают устройство в зоне резки 3, которая расположена ниже или на нижней отметке дефектного участка 2. Затем осуществляют инициирование детонатора 11, обеспечивающего взрыв УКЗ 8, и срабатывание промежуточного детонатора 13. Последний обеспечивает взрыв заряда 6. Заряд 6 срабатывает практически одновременно с УКЗ 8, который подбирают в зависимости от толщины стенки разрезаемой трубы 1, формы полости 7, состава промежуточного детонатора 13 и его размещения относительно рабочей части 12 детонатора 11 и УКЗ 8.

Далее процесс протекает следующим образом. Взрывная кумулятивная струя УКЗ 8 разрезает трубу 1 в зоне резки 3, а заряд 6 одновременно с УКЗ 8 взрывается в кольцевой проточке 5 и обеспечивает плотное прилегание по поверхности 15 заглушки 4 к трубе 1. Из проточки 5 и из зоны 3 резки под влиянием давления от взрыва УКЗ 8 и заряда 6 выбрасываются уже разрушившиеся диски 9 и 10 и другие детали конструкции устройства. Диски 9 и 10 поглощают часть энергии взрыва УКЗ 8 и заряда 6 и участвуют в создании направленной кумулятивной струи, которая разрезает стенку трубы 1.

Таким образом, при воздействии одновременно энергией взрыва на дефектный участок трубы 1 и заглушку 4 происходит резка трубы с одновременной герметизацией трубы, после чего продукты обработки удаляют одним из принятых способов.

Использование: для ремонта труб теплообменников в энергетической нефтяной и химической отраслях хозяйства. Для осуществления резки дефектного участка с одновременной заглушкой трубы устройство снабжено связанным с основным детонатором промежуточным детонатором и удлиненным кумулятивным зарядом. В заглушке выполнена полость, сообщающаяся с проточкой заглушки. Удлиненный кумулятивный заряд и промежуточный детонатор размещены в полости заглушки. Основной детонатор размещен между зарядом взрывчатого вещества и удлиненным кумулятивным зарядом. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ТРУБ, содержащее заглушку с проточкой, основной детонатор и размещенный в проточке заглушки заряд взрывчатого вещества, отличающееся тем, что оно снабжено связанным с основным детонатором промежуточным детонатором и удлиненным кумулятивным зарядом, а в заглушке выполнена полость, сообщающаяся с проточкой заглушки, при этом удлиненный кумулятивный заряд и промежуточный детонатор размещены в полости заглушки, а основной детонатор размещен между зарядом взрывчатого вещества и удлиненным кумулятивным зарядом.