Устройство для герметичного перекрытия внутренней полости нефтепродуктопровода или нефтепровода Российский патент 2020 года по МПК F16L55/124 F16L55/134 

Изобретение может быть использовано при ремонте нефтепродуктопроводов, нефтепроводов, иных трубопроводных сетей и относится к средствам для остановки потока из труб или в трубы путем введения в трубу элемента, расширяющегося на месте.

Устройства для герметичного перекрытия ("герметизаторы") используют при вырезке и врезке катушек на магистральных нефтепроводах или нефтепродуктопроводах. Согласно Руководящему документу РД-23.040.00-КТН-073-15 (Система отраслевой стандартизации ОАО "АК Транснефть") "Вырезка и врезка катушек, соединительных деталей, запорной и регулирующей арматуры. Подключение участков магистральных трубопроводов. Требования к организации и выполнению работ"), утвержденному 07.05.2015 (http://docplayer.ru/51496059-Rukovodyashiy-dokument-rd-ktn.html), катушка - это отрезок трубы для вварки в трубопровод длиной не менее одного диаметра из трубы того же диаметра, толщины стенки, класса прочности, что и остальной трубопровод.

В соответствии с указанным Руководящим документом РД-23.040.00-КТН-073-15 (далее Руководящий документ) в пункте 5.1.3 б) основные работы по вырезке и врезке катушки включают следующие действия:

врезка в трубопровод временных вантузов или установка вантузных задвижек;

остановка перекачки нефти/нефтепродукта путем отключения насосных агрегатов нефтеперекачивающих (нефтепродуктоперекачивающих) станций и перекрытия участка производства работ линейными или технологическими задвижками;

освобождение от нефти/нефтепродукта ремонтируемого участка трубопровода;

сверление контрольных отверстий для контроля уровня нефти/нефтепродукта;

вырезка заменяемого участка (катушки) и демонтаж вырезаемой катушки;

сверление отверстий для контроля давления в магистральном трубопроводе; сверление технологических отверстий для установки герметизаторов;

установка герметизаторов;

герметизация с помощью герметизаторов внутренней полости трубопровода;

сверление отверстий для контроля газовоздушной среды в магистральном трубопроводе;

сварочно-монтажные работы по врезке новой катушки;

заварка контрольных и технологических отверстий; открытие линейных задвижек;

выпуск газовоздушной смеси и заполнение магистрального нефтепровода нефтью/нефтепродуктом;

вывод трубопровода на рабочий режим включением насосных агрегатов;

ликвидация временных вантузов и демонтаж вантузных задвижек.

Для временного хранения нефти/нефтепродукта, откаченной из ремонтируемого участка на период проведения ремонтных работ используются мобильные резервуары и сборно-разборные емкости открытого типа (пункт 6.4.1 Руководящего документа).

Врезку в трубопровод временных вантузов или установку вантузных задвижек выполняют с помощью приспособления для врезки, монтируемого на вантуз (патрубок) (раздел 7.5, пункт 7.5.5 Руководящего документа).

После освобождения магистрального трубопровода от нефти/нефтепродукта и вырезки катушки, внутренняя полость магистрального нефтепровода должна быть загерметизирована до выполнения огневых и сварочно-монтажных работ (абзац 1 пункта 12.1.1 Руководящего документа).

Внутренняя полость линейной части трубопровода должна перекрываться герметизаторами типа "Кайман" (патент РФ #2240466 на изобретение "Устройство для многоразовой герметизации внутренней полости открытого конца трубопровода", публ. 20.11.2004, МПК F16L 55/12), ГРК ("герметизатор резинокордный"), ПЗУ (пневматическое заглушающее устройство - оболочка резинокордная, см. стр. 14 Руководящего документа).

Герметизаторы резинокордные типа ГРК представлены на рисунке 1 и типа ПЗУ на рисунке 2 и описаны в разделе 4.1 Методических указаний к выполнению практической работы 1, 2 по курсу "Машины и оборудование для строительства и ремонта объектов нефтегазового комплекса" "Изучение конструкций герметизирующих устройств и способов их запасовки", автора Никульчикова В.К. (публикация 2015 года, Издательство Томского политехнического университета, информация размещена на сайте portal.tpu.ru>BEZtp>MUGRK) (далее Методические указания).

Герметизаторы ГРК, ПЗУ содержат резинокордную оболочку с выполненным на ней ребристым герметизирующим поясом и со штуцером для подключения пневмопровода.

Гермтизатор типа "Кайман", описанный в патенте РФ #2240466, содержит резинокордную оболочку торообразной формы, герметично охватывающую перекрытый внутри цилиндрический корпус, на каждом конце которого имеются две эластичные кольцеобразные центрирующие опоры. На внешней поверхности резинокордной оболочки выполнен ребристый герметизирующий пояс, и в ней имеется отверстие для подачи газа.

После врезки новой катушки и завершении ремонтных работ герметизаторы типа "Кайман", ГРК, ПЗУ, освобожденные от газа, остаются в трубопроводе и транспортируются потоком нефти или нефтепродукта до камеры приема средств очистки и диагностики.

При ремонте на участках, необорудованных такими камерами, для герметизации внутренней полости трубопровода применяется глина (пункт 12.1.1 Руководящего документа).

Установка герметизаторов типа "Кайман", ГРК, ПЗУ согласно пункту 15.5.1 Руководящего документа производится с открытого торца магистрального трубопровода по одному герметизатору с каждого открытого торца (рис. 12.4 Руководящего документа).

Перекрытие трубопровода с помощью глины (глиняных тампонов) производится с открытого торца трубопровода или через патрубки с задвижками (пункт 12.6 Руководящего документа).

Согласно пункту 12.1.2 Руководящего документа герметизация полости нефтепродуктопровода для перекачки авиационного топлива реактивных двигателей марок ТС-1, ТС-2 в целях сохранения эксплуатационных свойств этого топлива должна производится с использованием извлекаемых из трубопровода герметизаторов.

В абзаце 6 пункта 12.1.1 Руководящего документа в качестве извлекаемого герметизатора, специально предусмотренного для нефтепродуктопровода, указано герметизирующее устройство ОР-1311 (рис. 12.7 Руководящего документа).

Герметизирующее устройство ОР-1311 содержит мягкую надувную оболочку на основе резины с ребристым герметизирующим поясом ("уплотнительную камеру" по пункту 12.7.4 Руководящего документа), на торце которой имеются металлические лопатки, установленные по типу цангового механизм ("опора уплотнительной камеры" там же) (см. также www.techhap.ru/proizvoditel/244604.html). Герметизирующее устройство ОР-1311 устанавливают через патрубки, предварительно приваренные к трубопроводу, оборудованными задвижками, с вырезанными в патрубках отверстиями для прохода герметизирующего устройства ОР-1311 (пункты 12.7.1, 12.7.2 Руководящего документа).

Опору уплотнительной камеры вместе с уложенной камерой вводят через указанную задвижку в центр трубы (пункт 12.7.6 там же), подают в камеру газ (пункт 12.7.7 там же). Камера, расправляясь, раскрывает металлические лопатки, на которые она опирается при перекрытии трубопровода. После завершения ремонтных работ, камеру герметизирующего устройства ОР-1311 стравливают и выводят вместе ее опорой через патрубок и задвижку сначала с одной строны ремонтируего участка, затем с другой (пункт 12.7.11 Руководящего документа). Согласно пункту 12.7.7 (там же) в уплотнительную камеру ОР-1311 подают азот под давлением, превышающим давление в трубопроводе на 0,08 МПа (на 0,8 атм). Согласно пункту 12.7.10 в уплотнительных элементах (ранее названы в Руководящем документе уплотнительной камерой) устройства ОР-13111 постоянный перепад давления с внешней стороны перекрытого участка поддерживается с помощью регулирования давления в уплотнительном элементе (уплотнительной камере).

Из пункта 5.2.2.4 вышеприведенных Методических указаний следует, что для контроля давления (вакуума) в загерметизированном участке нефтепровода на расстоянии не менее 0,5 м от отверстия для контроля за уровнем нефти в сторону, противоположную от ремонтируемого участка, устанавливают узел контроля давления/вакуума.

В случае

- поступления нефти,

- повышения давления газов (в пределах до 0,1 МПа=1 атм) или

- образования вакуума (в пределах до минус 0,05 МПа=0,5 атм) в загерметизированном участке,

все работы должны быть приостановлены, а рабочий персонал выведен за пределы котлована.

При поступлении нефти в отсеченный участок нефтепровода из-за негерметичности задвижки или иным причинам необходимо принять меры по ее откачке.

При повышении давления газов или при образовании вакуума должна быть установлена и устранена причина их появления, после чего должны быть просверлены дополнительные отверстия диаметром 12 мм в необходимом количестве до полного исключения воздействия давления и вакуума на герметизатор.

Из выше изложенного следует, что при использовании герметизаторов типа "Кайман", ГРК, ПЗУ, ОР-13111 или глиняных тампонов трубопровод должен быть освобожден от перекачиваемого продукта на отрезке между линейными задвижками, составляющем порой десятки километров. Это трудоемкая и затратная по времени и средствам работа.

Установка и демонтаж герметизаторов типа "Кайман", ГРК, ПЗУ, или глиняных тампонов через открытый торец трубопровода является небезопасной для персонала, выполняющего эти работы, из-за воздействия вакуума, порой возникающего в трубопроводе. Поэтому при демонтаже ГРК, ПЗУ необходимо дополнительное оборудование в виде защитных решеток, устанавливаемых на открытый торец трубопровода перед началом стравливания газа в герметизаторе (пункт 12.5.9 Руководящего документа).

Стравленные после ремонта и перемещаемые продуктом перекачки до камеры приема, герметизаторы типа "Кайман", ГРК, ПЗУ, сбивают окалину, ржавчину, отложения со стенок трубопровода, могут разрушиться, что приводит к засорению перекачиваемого по трубопроводу продукта. Как следует из пункта 12.1.2 Руководящего документа особенно нежелательным является такое засорение нефтепродуктопровода для перекачки авиационного топлива реактивных двигателей марок ТС-1, ТС-2 (светлое авиационное топливо).

Указанные извлекаемые после ремонта через патрубки герметизаторы ОР-1311 (Раздел 12.7 "Технология герметизации внутренней полости нефтепродуктопровода с применением оборудования для ремонта трубопроводов ОР-1311" Руководящего документа) не засоряют трубопровод.

Но согласно Руководящему документу для них также требуется трудоемкое освобождение от продукта перекачки значительного участка (между линейными задвижками) трубопровода. Кроме того, на практике герметизирующие устройства ОР-1311 показали себя недостаточно надежными, так как не выдерживали в должной мере и с должным постоянством давление, возникающее со стороны загерметизированного конца трубопровода. Извлечение данного герметизирующего устройства через патрубок также вызывало на практике проблемы, в том числе, из-за металлических лопаток опоры надувной камеры.

Материал надувных оболочек герметизаторов типа "Кайман", ГРК, ПЗУ и надувной камеры герметизирующего устройства ОР-1311, выполненный на основе резины, не является морозостойким и теряет свою прочность и эластичность в условиях низких температур окружающей среды до -60 градусов С.

За наиболее близкий аналог (прототип) принято герметизирующее устройство ОР-1311.

Задачей изобретения является создание устройства для герметичного перекрытия внутренней полости нефтепродуктопровода или нефтепровода с возможностью установки и извлечения этого устройства через вантуз на трубопроводе (а не через открытый торец трубопровода), что менее опасно для персонала и не приводит к засорению трубопровода после его ремонта, а также способного эффективно работать в условиях Крайнего Севера.

Технический результат заключается в повышении надежности герметизирующего устройства и обеспечении его работоспособности при низких температурах окружающего воздуха вплоть до -60 градусов С.

Как и наиболее близкий аналог (прототип), устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода содержит замкнутую герметичную надувную оболочку, выполненную с возможностью установки во внутреннюю полость трубопровода, на внешней поверхности которой имеется по меньшей мере один герметизирующий пояс с по меньшей мере одним идущим по его длине ребром, опоясывающий ту часть оболочки, которая при надувании соприкасается со стенкой трубопровода, при этом на оболочке имеется отверстие для подачи в нее газа.

В отличие от наиболее близкого аналога (прототипа) оно содержит дополнительно вторую замкнутую герметичную надувную оболочку, на внешней поверхности которой имеется по меньшей мере один герметизирующий пояс с по меньшей мере одним идущим по его длине ребром, опоясывающий ту часть второй оболочки, которая при надувании соприкасается со стенкой трубопровода, при этом на второй оболочке имеется отверстие для подачи в нее газа, и она выполнена с возможностью установки рядом с первой указанной оболочкой во внутренней полости трубопровода и формирования в надутом виде кольца, а также с возможностью прохождения пневмопровода для подачи газа в первую оболочку и трубки для контроля среды между оболочками при их установке в трубопроводе через отверстие этого кольца с обеспечением герметичного прилегания второй оболочки в надутом виде к упомянутым пневмопроводу и трубке, причем упомянутые первая и вторая оболочки выполнены из материала на основе эластичной синтетической ткани с разрывной нагрузкой не менее 300 даН/5 см в продольном и поперечном направлениях и сопротивлением к раздиру не менее 35 даН в продольном направлении и 30 даН в поперечном направлении, на обе стороны указанной ткани нанесено покрытие из термопластичного полиуретана, а упомянутые выше их герметизирующие пояса выполнены из полиуретанового эластомера.

Для облегчения извлечения из трубопровода у заявляемого устройства через отверстие кольца второй кольцеобразной оболочки проходит тяга, закрепленная у одного конца указанного отверстия кольца, свободный конец тяги выходит у противоположного конца указанного отверстия кольца, при этом тяга установлена и выполнена с возможностью втягивания внешней кольцевой поверхности указанной второй оболочки в указанное отверстие ее кольца при натяжении свободного конца тяги, и указанная вторая оболочка выполнена при установке ее в полость трубопровода с возможностью расположения по отношению к первой оболочке той стороной, на которой закреплена тяга.

Для повышения герметизирующей способности заявляемого устройства, отверстие кольца упомянутой второй кольцеобразной оболочки со стороны, которая при установке устройства в трубопроводе обращена к первой оболочке, герметично закрыто экраном, имеющим отверстие, выполненное с возможностью герметичного прохождения через него пневмопровода для подачи газа в первую оболочку и трубки для контроля среды между оболочками, при этом экран выполнен из того же материала, что и указанные оболочки.

Упомянутая вторая оболочка может быть выполнена с возможностью формирования в надутом виде торообразной формы (как известно, тор образуется вращением, окружности вокруг оси, лежащей в плоскости окружности, но не проходящей через ее центр. При этом, если ось проходит вне окружности, то тор называется открытым и представляет собой кольцо)

В частных случаях использования заявляемого устройства указанное покрытие может быть толщиной от 0,1 мм (100 микрон) до 1,5 мм (1500 микрон), что, исходя из опытных данных, является предпочтительным.

Указанной эластичной синтетической тканью может являться полиэфирная ткань, а также арамидная ткань.

Устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода, изображено на фигуре 1 и 2 со следующими обозначениями:

1 - трубопровод,

2 - первая замкнутая герметичная надувная оболочка,

3 - герметизирующий пояс первой оболочки,

4 - ребро герметизирующего пояса первой оболочки,

5 - отверстие для подачи в газа в первую оболочку,

6 - вторая замкнутая герметичная надувная оболочка,

7 - герметизирующий пояс второй оболочки,

8 - ребро герметизирующего пояса второй оболочки,

9 - отверстие для подачи газа во вторую оболочку,

10 - пневмопровод для подачи газа в первую оболочку,

11 - трубка для контроля среды между оболочками при их установке в трубопроводе,

12 - эластичная синтетическая ткань, являющаяся основой для материала обеих оболочек,

13 - покрытие из термопластичного полиуретана,

14 - покрытие из термопластичного полиуретана,

15 - отверстие кольца второй кольцеобразной оболочки,

16 - тяга,

17 - место закрепления тяги,

18 - свободный конец тяги,

19 - внешняя кольцевая поверхность второй кольцеобразной оболочки,

20 - экран,

21 - отверстие экрана,

22 - вантуз.

На фигуре 1 схематически показана установка заявляемого устройства в трубопроводе.

На фигуре 2 схематично показана вторая кольцеобразная оболочка 6, место 17 крепления тяги 16 и расположение тяги 16 в отверстии 15 второй кольцеобразной оболочки 6, при этом стрелками указано направление действия тяги 16 для втягивания внешней кольцевой поверхности 19 второй оболочки 6 в отверстие 15 ее кольца.

Устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода 1 содержит первую замкнутую герметичную надувную оболочку 2, выполненную с возможностью установки во внутреннюю полость трубопровода 1.

На внешней поверхности оболочки 2 имеется по меньшей мере один герметизирующий пояс 3 с одним или несколькими идущими по его длине ребрами 4, опоясывающий ту часть оболочки 2, которая при надувании соприкасается со стенкой трубопровода 1.

В конкретных исполнениях устройства количество ребер на первой оболочке 2 составляло от 10 до 20 в зависимости от размеров устройства.

На первой оболочке 2 имеется отверстие 5 для подачи в нее газа.

Заявляемое устройство дополнительно содержит вторую замкнутую герметичную надувную оболочку 6, на внешней поверхности которой имеется по меньшей мере один герметизирующий пояс 7 с по меньшей мере одним идущим по его длине ребром 8, опоясывающий ту часть второй оболочки 6, которая при надувании соприкасается со стенкой трубопровода 1. В конкретных исполнениях устройства количество ребер на второй оболочке 6 составляло от 10 до 20 в зависимости от размеров устройства. На второй оболочке 6 имеется отверстие 9 для подачи в нее газа.

Вторая оболочка 6 выполнена с возможностью ее установки рядом с первой оболочкой 2 во внутренней полости трубопровода 1, в частности, за счет своих габаритов.

За счет раскроя материала, из которого она сделана, и соответствующего скрепления раскроенных частей, вторая оболочка 6 приобретает в надутом виде форму кольца (в частности, тора), через центральное отверстие 15 которого можно пропустить пневмопровод 10 для подачи газа в первую оболочку 2 и трубку для контроля среды 11 между оболочками 2 и 6 при их установке в трубопроводе 1.

При этом вторая оболочка 6 (точнее стенки отверстия 15 кольца оболочки 6) в надутом виде герметично прилегает к пневмопроводу 10 и трубке 11.

Первая оболочка 2 и вторая оболочки 6 выполнены из материала на основе эластичной синтетической ткани 12, которая обладает разрывной нагрузкой не менее 300 даН/5 см в продольном и поперечном направлениях и сопротивлением к раздиру не менее 35 даН в продольном направлении и 30 даН в поперечном направлении. В предпочтительном исполнении синтетической тканью 12 может являться арамидная ткань, например, марки Кевлар, или полиэфирная ткань, например, лавсан. На обе стороны ткани 12 нанесено покрытие из термопластичного полиуретана 13 и 14. Полиуретановое покрытие 13 и 14 может быть нанесено на ткань 12 любым известным способом, например, литьем, формовкой, напылением. Предпочтительная толщина покрытия 13 и 14 с каждой стороны составляет от 0,1 мм до 1,5 мм. В этих пределах наблюдается оптимальное сочетание сминаемости оболочек 2 и 6, достаточной для их прохода через вантуз 22 в свободном от газа виде, и их прочности.

Герметизирующий пояс 3 первой оболочки 2 и герметизирующий пояс 7 второй оболочки 6 выполнены из полиуретанового эластомера, как термопласта, так и реактопласта. Герметизирующие пояса 3 и 7 присоединены к своим оболочкам любым известным способом, например, литьем или формовкой.

Благодаря материалу, из которого выполнены оболочки 2 и 6, в ненаполненную газом виде каждая из них представляет собой мягкий, легко сминаемый мешок.

Через отверстие 15 кольца второй кольцеобразной оболочки 6 проходит тяга 16, закрепленная (см. позиция 17 на фигуре) у одного конца отверстия 15.

Свободный конец 18 тяги 16 выходит у противоположного конца отверстия 15.

Тяга 16 установлена и выполнена с возможностью втягивания внешней кольцевой поверхности 19 второй оболочки 6 в отверстие 15 ее кольца, потянув за свободный конец тяги 16.

Тяга 16 может быть выполнена в виде стального троса, цепи или силового шнура из лавсана, полиэстера или арамида. В конкретном исполнении тяга 16 выполнена в виде силового шнура из лавсана. Для закрепления 17 концы тяги 16 симметрично выведены с загибом на внешнюю торцевую поверхность второй кольцеобразной оболочки 6 и приварены к ней высокочастотной сваркой, а поверх них к торцу второй кольцеобразной оболочки 6 присоединен герметизирующий экран (или шайба) 20. Потянув за свободный конец 18 силового шнура 16, можно стянуть оболочку 6 в центр отверстия 15, а затем стянутый конец оболочки 6 протянуть через отверстие 15, вывернув вторую оболочку 6 "наизнанку". При установке второй оболочки 6 в полость трубопровода 1 ее располагают по отношению к первой оболочке 2 той стороной, на которой закреплена (позиция 17) тяга 16.

Для более надежной работы заявляемого устройства, отверстие 15 кольца второй кольцеобразной оболочки 6 может быть закрыто герметизирующим экраном 20 с той стороны оболочки 6, которая при установке устройства в трубопровод 1 обращена к первой оболочке 2. Экран 20 имеет отверстие 21. Отверстие 21 обеспечивает герметичное прохождение через него пневмопровода 10 для подачи газа в первую оболочку 2 и трубки 11 для контроля среды между оболочками 2 и 6 за счет, например, прокладок или герметичного переходника. Экран 20 выполнен из того же материала, что и оболочки 2 и 6, то есть из материала на основе синтетической ткани с двухсторонним покрытием из термопластичного полиуретана, характеристики которых описаны выше.

Устройство работает следующим образом. Для замены участка трубопровода (для вырезки и врезки катушки) на нем устанавливают временные вантузы 22 или вантузные задвижки 22 с двух сторон от участка, подлежащего замене, производят остановку перекачки нефти/нефтепродукта путем отключения насосных агрегатов нефтеперекачивающих (нефтепродуктоперекачивающих) станций и перекрытия отрезка трубопровода, на котором находится участок, подлежащий замене (участок производства работ), линейными или технологическими задвижками.

Затем можно произвести освобождение от нефти/нефтепродукта отрезок трубопровода между линейными (технологическими) задвижками или его частичное освобождение либо не освобождать этот отрезок от перекачиваемого продукта (в частности, оставить отрезок трубопровода без полного слива), если позволяют условия перекачки по данному трубопроводу.

Затем в трубопровод 1 через каждый временный вантуз (вантузную задвижку) 22 помещают оболочку 2, к которой через отверстие 5 (штуцер) присоединен пневмопровод 10 для подачи в нее газа, а затем оболочку 6, через отверстие 15 кольца которой пропущен пневмопровод 10. В обе оболочки 2 и 6 подают газ через отверстия 5 и 9 соответственно. Оболочки 2 и 6 расширяются. При этом происходит герметизация внутренней полости трубопровода 1 за счет плотного прилегания герметизирующих поясов 3 и 7 с внутренним стенкам трубопровода 1.

Происходит также герметизация между стенкой отверстия 15 кольца второй оболочки 6 и пневмопроводом 10, идущим к оболочке 2, а также трубкой 11 для контроля среды между оболочками 2 и 6. Дополнительную герметизацию между ними обеспечивает герметизирующий экран 19.

С помощью трубки 11 контролируют поступление нефти/нефтепродукта, повышение давления или образование вакуума до значений, выше допустимых, в промежутке между оболочками 2 и 6. В случае поступления в этот промежуток нефти или нефтепродукта, их можно откачать через трубку 11. К трубке 11 можно подключить приборы контроля давления, вакуума, датчик наличия взрывоопасных газов.

Если отрезок трубопровода между линейными задвижками не был освобожден от нефти/нефтепродукта, то от них освобождают ремонтируемый участок между двумя надутыми оболочками 2 и 6.

Затем выполняют вырезку дефектной катушки и врезку новой катушки в ремонтируемый участок. Во время выполнения ремонтных работ для поддержания необходимого давления газа в оболочке 2 ее можно подкачивать через пневмопровод 10.

После выполнения ремонтных работ оболочки 2 и 6 освобождают от газа (стравливают) и извлекают через вантуз 22.

Для облегчения извлечения можно использовать тягу 16. Потянув за свободный конец 18 тяги 16, втягивают внешнюю кольцевую поверхность 19 оболочки 6 с имеющимся на ней герметизирующим поясом 7 внутрь отверстия 15 кольца второй оболочки 6. Кольцеобразная оболочка 6 оказывается вывернутой наизнанку. Герметизирующий пояс 7 с ребрами 8 оказывается внутри кольца кольцеобразной оболочки 6, а гладкая поверхность, бывшая ранее внутри отверстия 15, оказывается с наружной стороны, поэтому извлечение из вантуза 22 оболочки 6 упрощается.

Помимо использования для осуществления вырезки и врезки катушек, заявляемое устройство может быть использовано для любых других целей герметизации трубопровода, то есть устройство является универсальным и может применяться при герметизации газопроводов, канализационных трубопроводов и водопроводов.

Таким образом, в заявляемом устройстве для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода повышается надежность его работы и обеспечивается его работоспособность при низких температурах окружающего воздуха вплоть до -60 градусов С за счет того, что в конструкцию устройства введена дополнительно вторая оболочка, выполненная определенным указанным выше образом, а материал обеих оболочек 2 и 6 выполнен на основе особо прочной синтетической ткани с покрытием из термопластичного полиуретана, и в конструкции устройства отсутствуют, по сравнению с прототипом, жесткие металлические части.

Испытания показали, что комплект из первой оболочки 2 и второй кольцеобразной оболочки 6 свободно проходит через вантуз с наружным диаметром до 108 мм и через вырезанное в нем отверстие от 80 мм на трубопроводе с наружным диаметром до 273 мм и надежно его герметизирует. Другой типоразмер этого комплекта, также содержащего первую оболочку 2 и вторую кольцеобразную оболочку 6, свободно проходит через вантуз с наружным диаметром до 159 мм и через вырезанное в нем отверстие от 120 мм на трубопроводе с наружным диаметром до 530 мм и надежно его герметизирует. Такое устройство, содержащее оболочки 2 и 6, которые легко установить в трубопроводе и извлечь через вантуз на трубопроводе (а не через открытый торец трубопровода), менее опасно и менее трудоемко для персонала, а также не приводит к засорению трубопровода после его ремонта. При этом не требуется полная откачка отрезка трубопровода между линейными задвижками, а только освобождение от нефти/нефтепродукта ремонтируемого участка между двумя установленными по его краям заявляемыми устройствами.

Заявляемое устройство особенно полезно в случае возникновения утечки продукта через закрытые линейные или технологические задвижки, когда после отсечки задвижкой части трубопровода не удается полностью устранить течь.

Изобретение относится к средствам для остановки потока из труб или в трубы путем введения в трубу элемента, расширяющегося на месте. Устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода (1) содержит замкнутую герметичную надувную оболочку (2) и кольцеобразную оболочку (6). Обе оболочки устанавливают во внутреннюю полость трубопровода (1). На внешней поверхности обеих оболочек имеется герметизирующий пояс (3) и (7) с ребрами (4) и (8) соответственно. В оболочки (2) и (6) подают газ через отверстия (5) и (9) соответственно. За счет расширения оболочек и упора их герметизирующих поясов (3) и (7) в стенки трубопровода (1) происходит герметизация внутренней полости трубопровода (1). Через отверстие (15) кольца кольцеобразной второй оболочки (6) проходит пневмопровод (10), который подает газ в первую оболочку (2), и трубка (11) для контроля среды между оболочками (2) и (6). При надувании второй оболочки (6) промежуток между ней и идущими через нее пневмопроводом (10) и трубкой (11) герметизируется. Первая и вторая оболочки (2) и (6) выполнены из материала на основе эластичной синтетической ткани (12) с разрывной нагрузкой не менее 300 даН/5 см в продольном и поперечном направлениях и сопротивлением к раздиру не менее 35 даН в продольном направлении и 30 даН в поперечном направлении, а на обе стороны указанной ткани (12) нанесено покрытие (13) и (14) из термопластичного полиуретана. Герметизирующие пояса (3) и (7) выполнены из полиуретанового эластомера. В устройстве достигается повышение надежности его работы, в том числе, в условиях окружающей среды с температурой воздуха вплоть до - 60°С. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода, содержащее замкнутую герметичную надувную оболочку, выполненную с возможностью установки во внутреннюю полость трубопровода, на внешней поверхности которой имеется по меньшей мере один герметизирующий пояс с по меньшей мере одним идущим по его длине ребром, опоясывающий ту часть оболочки, которая при надувании соприкасается со стенкой трубопровода, при этом на оболочке имеется отверстие для подачи в нее газа, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вторую замкнутую герметичную надувную оболочку, на внешней поверхности которой имеется по меньшей мере один герметизирующий пояс с по меньшей мере одним идущим по его длине ребром, опоясывающий ту часть второй оболочки, которая при надувании соприкасается со стенкой трубопровода, при этом на второй оболочке имеется отверстие для подачи в нее газа, и она выполнена с возможностью установки рядом с первой указанной оболочкой во внутренней полости трубопровода и формирования в надутом виде кольца, а также с возможностью прохождения пневмопровода для подачи газа в первую оболочку и трубки для контроля среды между оболочками при их установке в трубопроводе через отверстие этого кольца с обеспечением герметичного прилегания второй оболочки в надутом виде к упомянутым пневмопроводу и трубке, причем упомянутые первая и вторая оболочки выполнены из материала на основе эластичной синтетической ткани с разрывной нагрузкой не менее 300 даН/5 см в продольном и поперечном направлениях и сопротивлением к раздиру не менее 35 даН в продольном направлении и 30 даН в поперечном направлении, на обе стороны указанной ткани нанесено покрытие из термопластичного полиуретана, а упомянутые выше их герметизирующие пояса выполнены из полиуретанового эластомера.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что через отверстие кольца второй кольцеобразной оболочки проходит тяга, закрепленная у одного конца указанного отверстия, свободный конец тяги выходит у противоположного конца указанного отверстия, при этом тяга установлена и выполнена с возможностью втягивания внешней кольцевой поверхности указанной второй оболочки в указанное отверстие ее кольца при натяжении свободного конца тяги, и указанная вторая оболочка выполнена при установке ее в полость трубопровода с возможностью расположения по отношению к первой оболочке той стороной, на которой закреплена тяга.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отверстие кольца упомянутой второй кольцеобразной оболочки со стороны, которая при установке устройства в трубопроводе обращена к первой оболочке, герметично закрыто экраном, имеющим отверстие, выполненное с возможностью прохождения через него пневмопровода для подачи газа в первую оболочку и трубки для контроля среды между оболочками, при этом экран выполнен из того же материала, что и указанные оболочки.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутая вторая оболочка выполнена с возможностью формирования в надутом виде торообразной формы.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанное покрытие материала упомянутых оболочек выполнено толщиной от 0,1 мм до 1,5 мм.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанной эластичной синтетической тканью является полиэфирная ткань.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанной эластичной синтетической тканью является арамидная ткань.