УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 1996 года по МПК F16L55/16 

Предложение относится к устройствам для перекрытия транспортной магистрали, по которой транспортируется экологически опасное вещество в газообразном или жидком виде при возникновении аварийной ситуации в виде прорыва, возникновении пожара. Предложение может быть использовано на трубопроводах любого диаметра и выполненных из металла при изготовлении ряда типоразмеров устройств по данному техническому решению. Известны устройства для перекрытия трубопровода, которые содержат поворотную пробку с приводом, причем пробка имеет отверстие, которое выполнено в плоскости оси трубопровода, которое соединяет участки трубопровода по обе стороны от пробки при совпадении оси отверстия пробки с осью трубопровода или перекрывает трубопровод при расположении отверстия пробки перпендикулярно оси трубопровода ("Нормальные станочные приспособления". Гос. научно-техническое издательство, Оборонгиз, Москва, 1963 г. стр. 431).

Недостатками описанного устройства следует считать:
невозможно предохранить разрыв между элементами устройства установленными в проектных местах трубопровода,
невозможность перекрытия трубопровода в местах ликвидации аварии при проведении восстановительных работ. Во всех случаях из трубопровода поступает транспортируемый по нему состав в окружающую среду с тяжелыми экологическими воздействиями на природу, причем такие поступления могут достигать огромных размеров, например при разрыве газоили нефтепровода.

Известно техническое решение аналогичного назначения (Шланговый затвор), который содержит прижимные элементы с одинаковыми по форме рабочими поверхностями, соединенные с приводным механизмом, и насадку, причем трубопровод выполнен эластичным хотя бы на участке перекрытия и снабжен двумя жесткими кольцами, которые размещены внутри трубопровода, имеют ось вращения, расположенную перпендикулярно оси трубопровода, и выполненные с большим диаметром, чем диаметр трубопровода (а.с. N 1681127, кл. F 16 L 55/16, опубликовано в 1991 г в 36 бюллетене).

Недостатками известного технического решения следует считать:
необходимость размещения элементов устройства внутри трубопровода, что не позволяет осуществить его перекрытие в любом месте при возникновении аварийной ситуации,
невозможность перекрытия металлической трубы как из-за формы перекрывающих трубопровод элементов, так и из-за недостаточного усилия для деформации трубопровода.

Задачей изобретения является устранение этих основных недостатков, а именно:
возможность перекрытия трубопровода в любом необходимом месте при возможности монтажа на месте без нарушения целостности трубопровода,
создание усилий деформации, которые позволили бы перекрыть металлический трубопровод.

Необходимый технический результат достигается тем, что насадка выполнена из легко деформируемого материала и расположена между прижимными элементами и и трубопроводом, при этом приводной механизм выполнен в виде пневмоцилиндра, сообщенного с траверсой и направляющими, соединенными с прижимными элементами, которые выполнены в виде обращенных друг к другу рабочих поверхностей треугольной формы с площадкой на вершине треугольника и плавными переходами.

На чертежах упрощено в виде конструктивных схем представлено устройство для аварийного перекрытия трубопровода. На фиг.1 представлен вид сбоку на трубопровод с установленным устройством, на фиг. 2 разрез по А-А.

Устройство содержит прижимные элементы 1, 2, которые соединены между собой направляющими 3, причем соединение прижимного элемента 1 с направляющей 3 выполнено подвижным, а прижимного элемента 2 неподвижным. Прижимной элемент 1 на своей верхней поверхности имеет гайки 4 на направляющих 3, общую траверсу 5 и пневмоцилиндр 6 с взрывным зарядом 7. Шток 8 пневмоцилиндра 6 соединен с общей траверсой 5, а сам пневмоцилиндр 6 закреплен на прижимном элементе 1. На направляющих 3 подвижно размещены насадки 9 (на фиг. 1 условно показаны только заднии насадки 9, чтобы не затемнить чертеж), а сами насадки 9 изготовлены из легкодеформируемого материала относительно металлической трубы и служат для создания распределенной нагрузки с учетом различной степени деформации вдоль трубопровода, а также для предохранения от разрушения трубопровода при его деформации от концентраторов напряжения на краях. Прижимные элементы 1, 2 имеют форму рабочей поверхности в виде треугольника с площадкой на вершине и плавными переходами. Подрывное устройство взрывного заряда 7 условно не показано. Оно может быть выполнено различным образом: напримеp, в виде электрической цепи с дистанционным управлением.

Действует устройство следующим образом:
Сборку устройства осуществляют в соответствии с конструктивной схемой чертежей на месте аварии, гайки 4 перемеща- ют до образования надежного контакта между насадками 9 и трубопроводом. Это положение обеспечи- вает базирование устройства на трубопроводе. После подрыва заряда 7 поршень со штоком 8 под воздействием давления пороховых газов начинает перемещаться вверх, воздействует на траверсу 5 и через нее на прижимные элементы 1, 2 через насадки 9. Прижимные элементы 1, 2 сближаются и деформируют трубопровод до его перекрытия, при этом насадки 9 разрушаются в последней стадии деформации, обеспечивая целостность трубопровода во время его деформации. Конечное положение трубы показано на фиг. 2 пунктиром.

Необходимо сделать следующие пояснения:
1. Траверса 5 и направляющие 3 должны быть разборным для возможности монтажа на месте аварии.

2. Устройство может быть установлено заранее по длине трубопровода для возможности аварийного и быстрого вмешательства при дистанционном подрыве взрывного заряда 7 с общего пульта управления либо от датчика давления при аварийном его падении, что будет означать разрыв трубопровода.

3. Даже если не произойдет полного перекрытия трубопровода, утечки не будут губительны для экологии и появится резервное время на осуществление дополнительных мероприятий.

4. Возможна установка нескольких независимых взрывных устройств 7, если механические свойства металла трубы сильно изменяются при изменении температуры.

5. Возможно использование сжатого воздуха под значительным давлением, тогда управление осуществляют путем воздействия на эл. управляемый клапан. Это эквивалентное техническое решение.

Таким образом, техническое решение позволяет достигнуть все поставленные цели, а именно:
сделать его транспортабельным с возможность установки в любом месте трубопровода заранее или при аварии,
производить установку устройства без дополнительной обработки под базы,
дистанционно управлять аварийным перекрытием трубопровода с пульта или по срабатыванию датчика давления во внутренней полости трубопровода. Вышеперечисленные возможности позволяют получить практически безаварийные условия эксплуатации трубопроводов, что особенно важно при эксплуатации газо- и нефтепроводов, которые имеют значительную протяженность и удалены от центров обслуживания.

Использование: для перекрытий трубопроводов. Сущность изобретения: устройство для аварийного перекрытия трубопровода содержит прижимные элементы с одинаковыми по форме рабочими поверхностями, соединенные с приводным механизмом, насадку, выполненную из легкодеформируемого материала, расположенную между прижимными элементами и трубопроводом, приводной механизм, выполненный в виде пневмоцилиндра, сообщенного с траверсой и направляющими, соединенными с прижимными элементами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для аварийного перекрытия трубопровода, содержащее прижимные элементы с одинаковыми по форме рабочими поверхностями, соединенные с приводным механизмом, и насадку, отличающееся тем, что насадка выполнена из легкодеформируемого материала и расположена между прижимными элементами и трубопроводом, при этом приводной механизм выполнен в виде пневмоцилиндра, сообщенного с траверсой и направляющими, соединенными с прижимными элементами. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прижимные элементы выполнены в виде обращенных одна к другой рабочих поверхностей треугольной формы с площадкой на вершине треугольника и плавными переходами.