УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ТРУБ Российский патент 2000 года по МПК G01M3/08 F17D5/02 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к устройствам для гидравлического испытания труб на герметичность.

Известно устройство для испытания труб / Авторское свидетельство СССР N 1435977, опубл. БИ 1988, N 41/, содержащее передвижную платформу, установленный на ней полый барабан с двумя кольцевыми уплотнительными узлами, каждый из которых выполнен в виде уплотнительного элемента и распорного узла с прижимными элементами, барабан установлен на платформе на подвесах с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной своей оси. Для самоустановки в трубе барабан снабжен по торцам тремя роликовыми опорами, уплотнительные элементы охватывают наружные поверхности пружинных элементов, которые при подаче рабочей среды раздвигаются в радиальном направлении и уплотнительные элементы прижимаются к стенкам трубы, в которую вкатывают устройство. Недостатком известного способа является сложность конструкции, большая трудоемкость и длительность испытания, связанные с передвижением устройства в трубе, невозможность испытания всей секции трубы.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для гидравлических испытаний труб /Авторское свидетельство СССР N 1370470, опубл. БИ, 1988, N 4/, содержащее установленную шарнирно на опорах с возможностью вращения вокруг продольной оси прямоугольную раму с продольными направляющими, на которых размещена тележка с ложементами, связанные продольными балками две опоры, подвижную и неподвижную заглушки и привод подвижной заглушки, выполненной в виде винтовых пар, гайка которой жестко закреплена на подвижной заглушке, которая связана с рамой с возможностью продольного перемещения относительно нее в направлении неподвижной заглушки, последняя установлена на одной из опор, а привод подвижной заглушки - на другой опоре, и гидравлическую систему, соединенную с одной из заглушек.

Недостатком известного устройства для гидравлического испытания труб являются ненадежность герметизации испытуемых труб, трудоемкость испытания, большие энергозатраты и время на заполнение испытуемых труб рабочей жидкостью.

Изобретение решает задачу уменьшения трудоемкости и длительности испытаний, повышения надежности установки за счет улучшения герметизации испытуемых труб, снижения затрат энергии.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной установке для гидравлического испытания труб, содержащей устройство с ложементами для укладки труб, раму, опоры, подвижную и неподвижную заглушки с уплотнительными элементами, неподвижная заглушка установлена на одной из опор, привод подвижной заглушки, выполненный в виде винтовой пары установлен на другой опоре, подвижная заглушка установлена с возможностью перемещения в направлении неподвижной заглушки, и гидравлическую систему, соединенную с одной из заглушек, согласно изобретению устройство с ложементами выполнено в виде горизонтально расположенной цилиндрической емкости с прямоугольным вырезом в верхней части, обеспечивающим возможность опускания и подъема испытуемой трубы, цилиндрическая емкость выполнена с плоскими днищами по обеим торцам, являющимся одновременно опорами, снабженными усилительными элементами в виде упоров, неподвижная заглушка установлена с фиксацией в отверстии одного плоского днища цилиндрической емкости внутри нее, подвижная заглушка установлена в отверстии прижимной плиты, соединенной с приводом, выполненным в виде трех винтовых пар с шаровыми прижимами, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и синхронно работающих от единого привода, установка снабжена направляющим лотком, расположенным над прямоугольным вырезом цилиндрической емкости у неподвижной опоры, и гидравлическими прижимами, фиксирующими трубу на ложементах и неподвижной и подвижной заглушках, причем гидравлические прижимы расположены на продольной раме цилиндрической емкости и снабжены сменными, плавающими по дуге, накладками с радиусом кривизны, равным наружному радиусу испытуемой трубы, емкость установлена с уклоном в сторону неподвижной заглушки для выхода воздуха из системы.

В корпусе заглушек, выполненных в виде стакана, установлена направляющая гильза с конусной расточкой, с уплотнительными кольцами и уплотнительной манжетой с защитным кольцом, снабженным перепускными отверстиями, расположенными по окружности, а ложементы выполнены со сменными накладками, кроме того сменные заглушки и накладки выполнены соответствующими диаметру испытуемой трубы и взаимозаменяемы. Прижимная плита подвижной заглушки установлена на ролики, а емкость заполнена рабочей жидкостью. Гидравлическая система включает коллектор, воздушный колпак, соединенные с заглушкой, пресс для создания давления, контрольные манометры, запорную и предохранительную арматуру.

На фиг. 1 представлен общий вид установки для гидравлического испытания труб, на фиг. 2 - привод, на фиг. 3 - гидроприжим, на фиг. 4 - узел заглушки с трубой, на фиг. 5 - схема работы установки в варианте базирования на платформе двухзвенного транспортера ДТ-30.

Установка содержит раму 1 (фиг. 1), емкость 2, снабженную опорами-днищами 3, 4 с упорами 5, 6; направляющий лоток 7 для укладки труб 8 в емкость 2; грузоподъемный механизм 9, привод 10.

Емкость 2 снабжена: прямоугольным вырезом 11; ложементами 12 со сменными накладками 13; гидравлическими прижимами 14 со сменными накладками 15, выполненными плавающими по дуге 16 (фиг. 3) и приводящимися в действие гидроцилиндрами 17.

В емкости 2 расположены: неподвижная заглушка 18, установленная в отверстие 19 опоры 3 с фиксатором 20; подвижная заглушка 21, установленная в отверстие 22 с фиксатором 23 в центре прижимной плиты 24, которая подвижна на роликоопоре 25 и соединена с приводом 10 при помощи трех винтовых пар 25 (фиг. 2) с шаровыми прижимами 27, работающих синхронно.

В корпусе заглушек неподвижной 18 и подвижной 21 (фиг. 4) установлены направляющая гильза 28 с конусной расточкой, уплотнительное кольцо 29, уплотнительная манжета 30 с защитным кольцом 31, гайка 32.

Гидравлическая система включает (фиг. 5) коллектор 33, соединенный с неподвижной заглушкой 18, пресс 34 для создания давления, воздушный колпак 35, соединенный с подвижной заглушкой 21, контрольные манометры 36, 37, обратный, предохранительный и редукционый клапаны 38, 39, 40, запорную арматуру 41, 42, 43.

Установка работает следующим образом.

Трубу 8, подлежащую испытанию, грузоподъемным механизмом 9 по направляющему лотку 7 наклонно опускают в заполненную водой емкость 2, кладут на ложементы 12 с накладками 13 на максимально близком расстоянии от неподвижной заглушки 18, причем сменные накладки 13, 15 и заглушки 18 и 21 должны соответствовать наружному диаметру испытуемой трубы 8. Труба 8 при опускании в емкость 2 через открытые концы заполняется водой. Включают привод 10, соединенный с прижимной плитой 24 подвижной заглушки 21, установленной в отверстие 22, и начинают перемещать подвижную заглушку 21 к концу испытуемой трубы до упора. При этом труба 8 заходит в заглушки 18 и 21. Линия воздушного колпака 35 должна быть открыта. При достижении заданного усилия привод 10 отключают. При помощи гидравлических прижимов 14 с накладками 15 дополнительно фиксируют положение трубы по длине в емкости 2. Приводят в действие гидравлическую систему испытаний. Пресс 34 через обратный клапан 38 соединен с емкостью 2 (фиг. 5) и с заглушкой 18. Запорная арматура 41 на воздушном колпаке 35 подвижной заглушки должна быть открыта. Начинают прессом 34 дополнять трубу 8 водой до появления последней в колпаке 35. Пресс останавливают, запорную раму 41 закрывают, устанавливают при помощи редукционного клапана 40 заданное давление испытания. Прессуют и выдерживают под испытательным давлением трубу установленное время. Снижение давления контролируют двумя манометрами 36 и 37. После окончания испытаний открывают арматуру 42 на линии сброса давления. Для облегчения вывода трубы 8 из заглушек 18, 21 стропят трубу к подвижной плите 24 за ушки или при помощи хомута, надетого вблизи подвижной заглушки.

При снижении давления отводят гидравлические прижимы 14 в исходное положение и, включив реверсивный механизм привода 10 прижимной плиты 24, освобождают трубу сначала от неподвижной заглушки 18, затем, сняв строповку, освобождают подвижную заглушку 21 из трубы. Трубу 8 во время испытаний не освобождают от захватов грузоподъемных механизмов, при наклоне для слива воды трубу вытаскивают из емкости и складируют, а установка готова к следующим испытаниям.

Предложенная установка для гидравлических испытаний труб найдет применение в нефтяной, газовой, перерабатывающей и других отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве и там, где есть необходимость в демонтаже и монтаже трубопроводов и их испытаний.

Применение предложенного изобретения позволит снизить длительность и трудоемкость гидравлических испытаний труб различных диаметров, повысить надежность герметизации и обеспечить высокую эффективность обнаружения дефектов, повысить тем самым надежность в целом эксплуатируемого трубопровода.

Изобретение используется в отраслях промышленности, связанных с монтажом и демонтажом труб. Техническим результатом изобретения является уменьшение трудоемкости и длительности испытаний. Это достигается за счет того, что устройство с ложементами для укладки труб, используемое в установке, выполнено в виде горизонтально расположенной цилиндрической емкости с прямоугольным вырезом в верхней части и с плоскими днищами по обоим торцам, являющимися опорами. Неподвижная заглушка установлена с фиксацией в отверстии одного плоского днища внутри цилиндрической емкости, подвижная заглушка установлена в отверстии прижимной плиты, соединенной с приводом, выполненным в виде трех винтовых пар с шаровыми прижимами, синхронно работающих от единого привода. Установка снабжена направляющим лотком и гидравлическими прижимами, расположенными на раме внутри цилиндрической емкости и снабженными сменными, плавающими по дуге накладками с радиусом кривизны, равным наружному радиусу трубы. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Установка для гидравлического испытания труб, содержащая устройство с ложементами для укладки труб, раму, опоры, подвижную и неподвижную заглушки с уплотнительными элементами, неподвижная заглушка установлена на одной из опор, привод подвижной заглушки, выполненный в виде винтовой пары, установлен на другой опоре, подвижная заглушка установлена с возможностью перемещения в направлении неподвижной заглушки, и гидравлическую систему, соединенную с одной из заглушек, отличающаяся тем, что устройство с ложементами выполнено в виде горизонтально расположенной цилиндрической емкости с прямоугольным вырезом в верхней части, обеспечивающим возможность опускания и подъема испытуемой трубы, цилиндрическая емкость выполнена с плоскими днищами по обоим торцам, являющимися одновременно опорами, снабженными усилительными элементами в виде упоров, неподвижная заглушка установлена с фиксацией в отверстии одного плоского днища цилиндрической емкости внутри нее, подвижная заглушка установлена в отверстии прижимной плиты, соединенной с приводом, выполненным в виде трех винтовых пар с шаровыми прижимами, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и синхронно работающих от единого привода, установка снабжена направляющим лотком, расположенным над прямоугольным вырезом цилиндрической емкости у неподвижной опоры, и гидравлическими прижимами, фиксирующими испытуемую трубу на ложементах и неподвижной и подвижной заглушках, причем гидравлические прижимы расположены на продольной раме внутри цилиндрической емкости и снабжены сменными, плавающими по дуге накладками, с радиусом кривизны, равным наружному радиусу испытуемой трубы. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость установлена с уклоном в сторону неподвижной заглушки для выхода воздуха из системы и заполнена рабочей жидкостью. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе заглушек, выполненных в виде стакана, установлена направляющая гильза с конусной расточкой, с уплотнительными кольцами и уплотнительной манжетой с защитным кольцом, снабженным перепускными отверстиями, расположенными по окружности. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ложементы выполнены со сменными накладками, заглушки выполнены сменными, причем накладки и заглушки соответствуют диаметру испытуемой трубы и взаимозаменяемы. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что прижимная плита подвижной заглушки установлена на роликоопоры. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что гидравлическая система включает коллектор, воздушный колпак, соединенные с заглушкой, пресс для создания давления, контрольные манометры, запорную и предохранительную арматуры.