УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПРОДУКТОПРОВОДА Российский патент 1997 года по МПК F16L55/18 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта с высоким давлением продуктов насыщения и предназначено для перекрытия продуктопровода при аварийном ремонте.

Известно устройство для перекрытия трубопровода а.с. N 1446411, опубл. 1988, содержащее сбросный клапан, автоматически открывающийся при превышении давления перекачиваемой среды выше величины давления, на которое отрегулирован клапан. Недостатком данного устройства является то, что перекрытие трубопровода производят после сброса давления перекачиваемой жидкости в трубопроводе до атмосферного через открытый торец после вырезки дефектного участка.

Известно устройство для перекрытия трубопровода а.с. N 1492174, опубл. 1983 содержащее эластичную герметизирующую камеру, заполненную ферромагнитной средой и соединенную с механизмом ввода в трубопровод, кроме того эластичная камера соединена с механизмом ввода посредством строп. Недостатком данного устройства является то, что эластичная камера заполняется из постороннего источника и ее плотное прилегание зависит от силы магнита.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является устройство для перекрытия трубопровода а.с. N 1596172 опубл. 1990. Данное устройство содержит элипсообразную эластичную оболочку с усилительными крышками по торцам, причем к одной крышке через запорный клапан подключена линия подвода рабочей среды под давлением. Но данное устройство обладает рядом недостатков. Эластичная камера заполняется из постороннего источника высокого давления и при достижении определенного значения давления внутри камеры, происходит автоматическое перекрытие клапана.

Существующие устройства перекрытия не приемлемы для продуктопроводов ШФЛУ (широкая фракция легких углеводородов), из-за физико-химических особенностей продукта, т. к. в одном случае для сброса давления до атмосферного необходимо полное опорожнение отсеченного линейными задвижками поврежденного участка продуктопровода, а на это требуется от 3-х до 5-ти суток, в другом случае необходимо постоянно поддерживать внутреннюю полость устройства с источником повышенного давления.

Предлагаемое устройство позволяет сократить потери ШФЛУ и время проведения ремонтно-восстановительных работ путем сохранения в отсеченном участке продуктопровода повышенного давления, причем заполнение эластичной камеры осуществляется продуктом перекачиваемым по трубопроводу через обратный клапан.

В продуктопровод вводится цилиндрическая эластичная камера с 2-мя армированными днищами. В одном днище расположен обратный клапана /например, с ограниченным ходом заслонки на открытие/, во втором днище расположен предохранительный клапан. Эластичная камера устанавливается предохранительным клапаном в сторону повреждения. Через обратный клапан камера самозаполняется перекачиваемой по трубопроводу ШФЛУ, этим самым обеспечивая плотное прилегание стенок камеры к внутренней поверхности продуктопровода, надежно перекрыв его по всему сечению. Обратный клапан автоматически поддерживает давление в камере не ниже, чем в трубопроводе через открытую заслонку. При понижении давления в трубопроводе заслонка закрывается обратным потоком, но давление в камере не опускается ниже давления продуктов насыщения, вследствие физико-химических свойств ШФЛУ.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид в сложенном положении перед вводом в продуктопровод; на фиг. 2 в развернутом положении после ввода в продуктопровод; на фиг. 3 участок продуктопровода между запорными устройствами подлежащий ремонту; на фиг. 4 участок продуктопровода после ремонта.

Устройство содержит приваренный к продуктопроводу 10 патрубок 11 для крепления задвижки с механизмом ввода /не показаны/ эластичной камеры 1.

Эластичная камера 1 имеет форму цилиндра с двумя армированными днищами 3 и 9, к которым крепятся по четыре пружинные направляющие на колесиках 2. В одном днище 3 имеется обратный клапан 4 /например, с ограниченным ходом заслонки на открытие, что обеспечивает работоспособность обратного клапана в любом положении/ для самозаполнения камеры перекачиваемым по трубопроводу продуктом, в днище 9 имеется предохранительный клапан 8 для пропуска продукта при возобновлении перекачки по трубопроводу после ремонта, отрегулированный на давление, превышающее давление продуктов насыщения ШФЛУ, например, в 1,5.2 раза. Для придания жесткости эластичной камере 1, днища 3 и 9 соединены телескопической штангой 6 общей длиной равной трем диаметрам продуктопровода. Телескопическая штанга 6 состоит из трех цилиндров имеющих окна для впуска 7 заполняемого продукта.

В нерабочем состоянии камера сложена и размещается под механизмом ввода, а для перекрытия продуктопровода ее вводят в трубу предварительно прорезанное отверстие 12. Герметичность при фрезеровании отверстия 12 обеспечивает задвижка /не показана/.

Устройство работает следующим образом. Для перекрытия продуктопровода 10 через предварительно прорезанное отверстие 12 с помощью механизма ввода эластичную камеру 1 вводят предохранительный клапаном 8 в сторону повреждения /фиг. 3/.

В период эластичной камеры 1 в продуктопровод 10 через патрубок 11 соосность ей обеспечивают пружинные направляющие на колесиках 2. В момент перехода эластичной камеры 1 из патрубка 11 в продуктопровод 10 телескопическая штанга 6 в сложенном положении имеющая длину несколько большую, чем диаметр продуктопровода 10, не позволяет камере вращаться в поперечном направлении. Благодаря этому и пружинным направляющим на колесиках 2 камера занимает нужное положение в трубопроводе для перекрытия поперечного сечения. Через обратный клапан 4 камера 1 самозаполняется перекачиваемым по трубопроводу ШФЛУ.

По мере самозаполнения камеры 1 перекачиваемым по продуктопроводу ШФЛУ давление внутри нее увеличивается, раздвигая цилиндры телескопической штанги 6 до длины равной трем диаметрам продуктопровода. После раздвижения цилиндров телескопической штанги 6 стенки эластичной камеры 1 полностью расправляются, обеспечивая плотное прилегание стенок камеры к внутренней поверхности продуктопровода 10, надежно перекрывая этот продуктопровод по всему сечению /фиг. 3/. Обратный клапан 4 автоматически поддерживает давление в камере 10 не ниже, чем в трубопроводе 10 через открывающуюся заслонку. При понижении давления в трубопроводе 10 заслонка закрывается обратным потоком продукта, но за счет физико-химических свойств ШФЛУ давления в камере 1 не будет падать ниже давления продуктов насыщения.

После окончания ремонта продуктопровода 10 снаружи на продуктопроводе 10 остается патрубок 11 и задвижка, закрытая заглушкой.

После возобновления перекачки продукта под давлением равным рабочему /фиг. 4/ предохранительный клапан 8 предварительно отрегулированный на давление превышающее давление продуктов насыщения (например, в 1,5.2 раза) автоматически открывается, выравнивая давление внутри эластичной камеры 1 /фиг. 4а/ и в продуктопроводе 10 перед эластичной камерой 1 и после нее. Это позволяет перемещаться эластичной камере 1 по продуктопроводу в сторону перекачки /фиг. 4а/.

После того, как давление в эластичной камере 1 /фиг. 4а/ и в продуктопроводе 10 выравнилось, продукт начал перемещаться в сторону эластичной камеры 1 /фиг. 4б/, избыточное давление в которой стали меньше, чем в продуктопроводе между эластичными камерами /фиг. 4а и фиг. 4б/. В результате разности давления, стенки эластичной камеры 1 /фиг. 4б/ теряют плотность прилегания к внутренней поверхности продуктопровода 10 и под давлением перекачиваемого продукта эластичная камера 1 /фиг. 4б/ так же, как эластичная камера 1 /фиг. 4а/перемещается по продуктопроводу в сторону перекачки продукта до камер приема, выполняя роль скребка.

Применение данного устройства позволяет резко сократить время ликвидации аварии без полного опорожнения продуктопровода. Благодаря физико-химическим свойствам ШФЛУ перекрытие продуктопровода происходит более надежно. Кроме того, эластичная камера самозаполняется тем же продуктом, который находится в продуктопроводе.

Использование: эксплуатация и ремонт трубопроводов. Сущность изобретения: в устройстве для перекрытия продуктопровода запорный эластичный цилиндрический элемент снабжен днищами, в одном из которых установлен обратный клапан, а в другом - предохранительный клапан на давление, превышающее давление продуктов насыщения. Днище соединены телескопической штангой. В сложном виде устройство вводят в трубопровод, эластичный элемент через обратный клапан самозаполняется, днище раздвигается и эластичный элемент прижимается к внутренней поверхности трубопровода. 4 ил.

Устройство для перекрытия продуктопровода, содержащее эллипсообразную эластичную оболочку с усилительными крышками по торцам, соединенную с механизмом ввода, причем в одной крышке размещен клапан, отличающееся тем, что эластичная оболочка выполнена в виде цилиндра с двумя армированными днищами, которые соединены телескопической штангой, в одном из днищ установлен обратный клапан для самозаполнения устройства перекачиваемым по продуктопроводу продуктом, а в другом предохранительный клапан, отрегулированный на давление, превышающее давление продуктов насыщения.