УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ ТЕЧИ В СТЕНКАХ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2002 года по МПК F17D5/00 F16L55/18 

Область техники
Изобретение относится к эксплуатации трубопроводов для транспортировки жидких и газообразных продуктов.

Уровень техники
Известно устройство для перекрытия места течи в трубопроводе, состоящее из механического узла, передвигающегося по трубопроводу на опорах под давлением перекачиваемого продукта, на котором находится материал, заделывающий отверстия в стенках (см. авторское свидетельство СССР 992896, кл. F 17 D 5/02).

Однако данное устройство не позволяет, устранив течь, эксплуатировать трубопровод с имевшейся ранее пропускной способностью, поскольку элластичный цилиндр, применяемый для устранения течи, перекрывает рабочее сечение трубопровода.

Сущность изобретения
В данной заявке решается задача полного устранения течи из стенок трубопровода, вызванной криминальным забором транспортируемого продукта, т.е. отверстиями, сделанными в стенке трубы, для несанкционированного забора нефти (газа). При этом после прохождения устройства и заделывания места течи трубопровод сохраняет все свои технические параметры. И необходимость ремонта его нарушенных секций с наружной поверхности трубопровода отсутствует.

Для решения поставленной задачи в устройство, состоящее из механического узла, передвигающегося по трубопроводу на опорах под давлением перекачиваемого продукта, на котором находится материал, заделывающий отверстия в стенках, введены датчик, определяющий место нахождения отверстия, выполненный в виде кольца из подпружиненных элементов, на которых закреплены магнитопроводы с обмотками, прижатые к стенке трубы полюсами, расположенными параллельно оси трубопровода, при этом каждая обмотка соединена с входом вычислителя, второй вход которого соединен с датчиком пройденного пути, а выход - с исполнительным элементом герметизатора стенок трубы, который представляет собой кольцо с торцевым желобом, внутри которого размещены секции пиротехнического заряда, поверх которых расположены сегменты пластического герметизатора.

Возможность осуществления
Устройство для устранения отверстий течи в стенках трубопровода показано на фиг. 1. На фиг. 1 обозначены: 1 - стенка трубопровода, 2 - отверстие для забора нефти (газа), 3 - корпус приборного контейнера, подвешенный на роликах 4, упруго прикрепленных к нему. На корпусе закреплены: сегменты датчика определения отверстий 5, составляющие кольцо из немагнитных подпружиненных элементов (пружины крепления не показаны), в которые вмонтированы магнитопроводы 6, своими полюсами 7 обращенные к внутренней поверхности трубопровода. На магнитопроводе 6 (сердечнике) расположена обмотка 8, которая позволяет регистрировать замкнутость (разомкнутость) магнитного потока через прилегающую стенку трубопровода. Полюса каждого магнитопровода расположены параллельно оси трубы. Второе кольцо (кольцо герметизации) 9 закреплено на приборном корпусе и выполнено с торцевым желобом, в котором размещены сегменты герметизатора 10, расположенные на пиротехнических элементах 11, взрываемых по сигналу. Каждая секция с пиротехническим веществом и пластическим герметизатором расположена строго напротив соответствующего магнитопровода 6 датчика отверстий.

На фиг.2 показана блок-схема одного из каналов системы герметизации. На ней показаны: обмотка одного из магнитопроводов 8, соединенная с вычислителем 12, второй вход которого соединен с датчиком пройденного пути 13 (им может быть, например, один из опорных роликов 4), а выход - с исполнительным элементом (секцией пиротехнического запала) 11.

Устройство работает следующим образом:
В технологических местах введения в трубопровод очищающего скребка на сцепке с ним запускают устройство для устранения отверстий утечек. Устройство следует по трубопроводу в направлении, указанном стрелкой. При этом датчик пройденного пути 13 генерирует импульсы, частота которых пропорциональна скорости перемещения устройства внутри трубопровода. В случае "наезда" одного из чувствительных магнитных элементов 6 своим полюсом 7 на отверстие в стенке 2 индуктивность обмотки данного магнитопровода резко падает. При этом, если под полюсами магнитопровода проходит действительно отверстие, то на вход вычислителя данной линии поверхности поступают два следующих друг за другом одинаковых импульса, которые отражают прохождение отверстия сначала под одним, затем под другим полюсами магнитопровода 6. При таком варианте на выходе вычислителя через время, которое требуется для движения соответствующего сегмента 10 герметизатора в точку нахождения отверстия, поступает сигнал, вызывающий инициации пиротехнического элемента 11. Последний взрывается и отбрасывает лежащий на нем сегмент герметизатора в отверстие.

При прохождении полюсов магнитопровода над каким-либо швом (дефектом) в стенке трубы на обмотке 8 возникает однократный импульс, не вызывающий на выходе вычислителя инициирующего импульса.

Материал пластического герметизатора 10 и сила взрыва пиротехнического элемента 11 подбираются таким образом, чтобы обеспечить надежную герметизацию проделанного в стенке трубопровода отверстия и прекратить несанкционированный забор нефти (газа). Если отверстие в стенке трубы имеет коррозионную природу, то предотвращается загрязнение окружающей среды. При этом не требуется дорогостоящих работ, связанных с вскрытием трубопровода и заменой его секций.

При приходе устройства на следующую станцию с общего счетчика вычислителей считывается информация о местоположении операций герметизации на тестируемом (ремонтируемом) отрезке трубопровода и заменяются израсходованные сегменты герметизатора.

Изобретение относится к эксплуатации транспортных трубопроводов, к обеспечению их работы в условиях умышленного и естественного нарушения герметичности их стенок. Устройство состоит из контейнера, передвигающегося на роликах, катящихся по внутренней поверхности трубы. На контейнере закреплены датчик отверстий и герметизатор стенок. При этом датчик выполнен в виде кольца из немагнитных элементов, на которых закреплены магнитопроводы с обмотками, прижатые к стенкам трубы полюсами, расположенными параллельно оси трубопровода. Каждая обмотка соединена со входом вычислителя, второй вход которого соединен с датчиком пройденного пути, а выход - с исполнительным элементом герметизатора стенок трубы, который представляет собой кольцо с желобом, где размещены секции пиротехнического заряда, поверх которых расположены сегменты пластического герметизатора. Техническим результатом изобретения является устранение течи через отверстия в стенках трубопровода преимущественно при несанкционированном заборе нефти или газа. 2 ил.

Устройство для устранения отверстий течи в стенках трубопроводов, состоящее из механического узла, передвигающегося внутри трубопровода на опорах под давлением перекачиваемого продукта, на котором находится материал, заделывающий отверстия в стенках, отличающееся тем, что в устройство введены датчик отверстий, выполненный в виде кольца из подпружиненных, немагнитных элементов, на которых закреплены магнитопроводы с обмотками, прижатые к стенкам трубы полюсами, расположенными параллельно оси трубы, при этом каждая обмотка соединена со входом вычислителя, второй вход которого соединен с датчиком пройденного пути, а выход - с исполнительным элементом герметизатора стенок трубопровода, который представляет собой кольцо с торцевым желобом, где размещены секции пиротехнического заряда, поверх которых расположены сегменты пластического герметизатора.