СИСТЕМА ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТРУБОПРОВОДА С УСТАНОВКОЙ И ВЫЕМКОЙ ЧЕРЕЗ ТРУБОПРОВОДНУЮ АРМАТУРУ Российский патент 2024 года по МПК F16L55/134 

Изобретение относится к герметизирующим устройствам для временного перекрытия внутренней полости трубопроводов от паров нефти или нефтепродукта и может быть использовано при ремонтно-восстановительных работах на трубопроводах.

Наиболее близким аналогом к изобретению является полезная модель «Герметизирующее устройство с установкой и выемкой через вантузы, для перекрытия внутренней полости трубопроводов», раскрытая в патенте RU 192 203 U1 (публикация 06.09.2019, МПК F16L 55/134). Устройство включает основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент, трубу ввода с возможностью ввода и вывода герметизирующих элементов, пневматическую линию основного герметизирующего элемента и пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента, выполненные в виде направляющих трубок, расположенных в трубе ввода, при этом каждая из направляющих трубок в верхней части содержит узел подключения с манометром, а в верхней части трубы ввода размещен узел контроля давления и вакуума с возможностью обеспечения измерения давления и вакуума между герметизирующими элементами.

К недостаткам данного аналога следует отнести то, что в нем применяются герметизирующие элементы из полимерных материалов без уплотнительных колец, без защитных покрытий и тканей от воздействия нефтепродуктов и высоких температур. Кроме того, аналог не может быть использован при перекрытии трубопровода большого диаметра и ограничен размерным рядом диаметров применения на трубопроводах и вантузах, патрубках и фитингах, поскольку не предусмотрены средства механизации (ручная лебедка, стропы) для выемки герметизирующих элементов из полости трубопровода.

Указанные недостатки снижают надежность и безопасность герметичного перекрытия трубопровода из-за низкой несущей способности герметизирующего устройства, отсутствия уплотнительных колец и защитных покрытий на герметизирующих элементах.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в совершенствовании технологии герметизации нефтепровода за счет разработки комплекта для герметизации трубопроводов с широкой номенклатурой диаметров, обеспечивающего безопасное производство аварийно-восстановительных работ с гарантированным перекрытием внутренней полости трубопровода двумя герметизирующими элементами и удержания максимального избыточного давления паров или вакуума в трубопроводе не более 0,05 МПа.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в повышении надежности герметизации трубопровода при ремонтно-восстановительных работах.

Указанная техническая проблема, на решение которой направлено изобретение решается, а технический результат достигается за счет того, что система для герметизации трубопровода с установкой и выемкой через трубопроводную арматуру включает основной и дублирующий герметизирующие элементы, трубу ввода, узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов, узел контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами, пневматическую линию основного герметизирующего элемента, пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента, при этом содержит корпус-крышку, устройство лебедки ручной, направляющую штангу, строп для выемки основного герметизирующего элемента, строп для выемки дублирующего герметизирующего элемента, при этом основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент выполнены из эластичного полимерного материала, устойчивого к нефти и нефтепродуктам, причем задний торец основного герметизирующего элемента покрыт защитным покрытием в виде полиуретанового слоя, задний торец дублирующего герметизирующего элемента покрыт тканью защитной, при этом основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент содержат по меньше мере два уплотнительных кольца.

Развитием и уточнением предлагаемого изобретения являются следующие признаки:

- корпус-крышка выполнен с возможностью присоединения узла контроля рабочего давления герметизирующих элементов и узла контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами;

- корпус-крышка выполнен с возможностью фланцевого соединения с трубопроводной арматурой;

- корпус-крышка содержит карабины крепежные для удержания стропа для выемки основного герметизирующего элемента и стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента;

- труба ввода состоит из верхней трубы и нижней трубы, соединенных между собой конусом переходным, имеет желоб по всей длине, при этом нижний конец трубы ввода содержит скос направляющий;

- основной герметизирующий элемент соединен со стропом для выемки основного герметизирующего элемента и подключен к пневматической линии основного герметизирующего элемента;

- основной дублирующий элемент соединен со стропом для выемки дублирующего герметизирующего элемента и подключен к пневматической линии дублирующего герметизирующего элемента;

- пневматическая линия основного герметизирующего элемента и пневматическая линия дублирующего герметизирующего элемента каждая представляет собой гибкий армированный рукав, который подключен одним концом к соответствующему герметизирующему элементу, а другим концом к узлу контроля рабочего давления герметизирующих элементов;

- узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов выполнен с возможностью подключения к компрессору и насосу вакуумному;

- устройство лебедки ручной выполнено с возможностью болтового соединения с трубопроводной арматурой в виде патрубка, тройника или фитинга.

Заявленное изобретение иллюстрируется следующими чертежами: на фиг. 1 показан общий вид расположения во внутренней полости трубопровода основного и дублирующего герметизирующих элементов, соединенных со стропами для выемок, и подключенными пневматическими линиями к узлу контроля рабочего давления герметизирующих элементов; на фиг. 2 - вид комплекта оборудования в положении с установленной лебедкой; на фиг. 3 - вид трубы ввода в двух ракурсах; на фиг. 4 - общий вид основного и дублирующего герметизирующих элементов.

На фиг. 1-4 обозначены следующие позиции:

1 - основной герметизирующий элемент;

2 - строп для выемки основного герметизирующего элемента;

3 - пневматическая линия основного герметизирующего элемента;

4 - дублирующий герметизирующий элемент;

5 - строп для выемки дублирующего герметизирующего элемента;

6 - пневматическая линия дублирующего герметизирующего элемента;

7 - корпус-крышка;

8 - узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов;

9 - узел контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами;

10 - устройство лебедки ручной;

11 - нижняя труба;

12 - конус переходный;

13 - верхняя труба;

14 - желоб;

15 - скос направляющий;

16 - защитное покрытие;

17 - ткань защитная;

18 - уплотнительное кольцо.

Предлагаемое изобретение (фиг. 1-4) представляет собой комплект оборудования, состоящий из основного герметизирующего элемента 1, дублирующего герметизирующего элемента 4, пневматической линии основного герметизирующего элемента 3, пневматической линии дублирующего герметизирующего элемента 6, стропа для выемки основного герметизирующего элемента 2, стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5, корпуса-крышки 7, узла контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8, узла контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами 9, направляющей штанги (на фиг. 1-4 не показана), устройства лебедки ручной 10 и трубы ввода (фиг. 3).

Труба ввода (фиг. 3) состоит из верхней трубы 13 и нижней трубы 11, соединенных между собой конусом переходным 12. По всей длине трубы ввода выполнен желоб 14. Нижний конец трубы ввода содержит скос направляющий 15.

Труба ввода (фиг. 3) предназначена для поочередной установки во внутреннюю полость трубопровода основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4. Труба ввода устанавливается на трубопроводную арматуру, тем самым обеспечивая безопасный ввод и позиционирование во внутренней полости трубопровода основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4.

Основной герметизирующий элемент 1 и дублирующий герметизирующий элемент 4 предназначены для перекрытия внутренней полости трубопровода и представляют собой герметичную относительно внешней среды оболочку цилиндрической формы одинаковой формы из поливинилхлорида (ПВХ) с низким коэффициентом деформации.

В зависимости от диаметра перекрываемого трубопровода и требований к удерживаемой среде, на оболочке основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4 может быть два или более уплотнительных колец 18, выполненных из резины пористой.

Уплотнительные кольца 18 основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4 обеспечивают герметичность перекрытия трубопровода.

Основной герметизирующий элемент 1 содержит передний торец и задний торец. Передний торец основного герметизирующего элемента 1 выполнен с возможностью подсоединения стропа для выемки основного герметизирующего элемента 2 и подключения пневматической линии основного герметизирующего элемента 3. Задний торец основного герметизирующего элемента 1 покрыт защитным покрытием 16 в виде полиуретанового слоя для защиты от нефти и нефтепродуктов.

Дублирующий герметизирующий элемент 4 содержит передний торец и задний торец. Передний торец дублирующего герметизирующего элемента 4 выполнен с возможностью подсоединения стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5 и подключения пневматической линии дублирующего герметизирующего элемента 6. Задний торец дублирующего герметизирующего элемента 4 покрыт защитной тканью 17 (огнеупорной).

Направляющая штанга (на фиг. 1-4 не показана) представляет собой приспособление для принудительного ввода (проталкивания) основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4 во внутреннюю полость трубопровода из трубы ввода (фиг. 3).

Пневматическая линия основного герметизирующего элемента 3 и пневматическая линия дублирующего герметизирующего элемента 6 предназначены для подачи рабочей среды соответственно в основной герметизирующий элемент 1 и дублирующий герметизирующий элемент 4 и представляют собой гибкие армированные рукава, выполненные с возможностью подключения одним концом к соответствующему герметизирующему элементу, а другим концом к узлу контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 через корпус-крышку 7.

Корпус-крышка 7 предназначен для обеспечения герметичности относительно внешней среды в период полного цикла перекрытия внутренней полости трубопровода основным герметизирующим элементом 1 и дублирующим герметизирующим элементом 4. Корпус-крышка 7 выполнен с возможностью фланцевого соединения с трубопроводной арматурой, представляющей собой патрубок, тройник или фитинг. Корпус-крышка 7 выполнен с возможностью подключения узла контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 и узла контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами 9. Корпус-крышка 7 содержит карабины крепежные (на фиг. 1-4 не показаны) для удержания стропа для выемки основного герметизирующего элемента 2 и стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5.

Узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 выполнен с возможность подключения к компрессору (на фиг. 1-4 не показан) и насосу вакуумному (на фиг. 1-4 не показан).

Компрессор используется для создания внутреннего рабочего давления в оболочке основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4, а насос вакуумный - для складывания вручную каждого герметизирующего элемента перед установкой в трубу ввода.

Устройство лебедки ручной 10 (фиг. 2) предназначено для поочередного извлечения основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4 из внутренней полости трубопровода по окончании работ. Устройство лебедки ручной 10 выполнено с возможностью болтового соединения с трубопроводной арматурой (патрубком, тройником или фитингом).

Работа заявленного технического решения.

Осуществляют соединение основного герметизирующего элемента 1 со стропом для выемки основного герметизирующего элемента 2 и подключение пневматической линии основного герметизирующего элемента 3. Затем соединяют дублирующий герметизирующий элемент 4 со стропом для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5 и подключают пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента 6.

Устанавливают трубу ввода (фиг. 3) на трубопроводную арматуру, ориентируя ее продольным желобом 14 в направлении открытого торца трубопровода, при этом нижний направляющий скос трубы ввода 15 обращают в сторону перекрываемого участка трубопровода.

Первым во внутреннюю полость трубопровода устанавливается основной герметизирующий элемент 1. Основной герметизирующий элемент 1 устанавливают в трубу ввода (фиг. 3) и затем проталкивают штангой до выхода из трубы ввода во внутреннюю полость трубопровода, следя за тем, чтобы свободный конец стропа основного герметизирующего элемента 1 остался снаружи трубопроводной арматуры.

Далее извлекают трубу ввода из трубопроводной арматуры, следя за тем, чтобы свободный конец стропа основного герметизирующего элемента 1 остался снаружи трубопроводной арматуры, после чего подсоединяют компрессор к пневматической линии основного герметизирующего элемента 3 через узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 (без корпуса-крышки 7). После чего производят накачку основного герметизирующего элемента 1 до его фиксации с внутренней поверхностью трубопровода.

Далее отсоединяют компрессор от узла контроля рабочего давления герметизирующего элемента 8 и пневматической линии основного герметизирующего элемента 3.

Вторым во внутреннюю полость трубопровода устанавливают дублирующий герметизирующий элемент 4. Устанавливают трубу ввода (фиг. 3) в трубопроводную арматуру, развернув ее на 180° относительно положения при установке основного герметизирующего элемента 1, ориентируя ее вертикально, при этом нижний направляющий скос 15 трубы ввода обращают в сторону открытого торца трубопровода, а пневматическую линию основного герметизирующего элемента 3 и строп для выемки основного герметизирующего элемента 2 размещают в желобе 14 трубы ввода вне основной ее полости.

Затем устанавливают дублирующий герметизирующий элемент 4 аналогично установке основного герметизирующего элемента 1. Далее извлекают трубу ввода из трубопроводной арматуры, следя за тем, чтобы свободный конец стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5 остался снаружи трубопроводной арматуры. После чего подсоединяют компрессор к пневматической линии дублирующего герметизирующего элемента 6 через узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 (без корпуса-крышки 7). После чего производят накачку дублирующего герметизирующего элемента 1 до его фиксации с внутренней поверхностью трубопровода аналогично основного герметизирующего элемента 1.

Далее отсоединяют компрессор от узла контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 и пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента 6.

После контрольных проверок подключают пневматическую линию основного герметизирующего элемента 3 и закрепляют строп для выемки основного герметизирующего элемента 2 с корпусом-крышкой 7. Затем подключают пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента 6 и закрепляют строп для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5 с корпусом-крышкой 7.

Затем устанавливают корпус-крышку 7 на трубопроводную арматуру и закрепляют посредством шпилек и гаек. После чего устанавливают узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 и узел контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами 9 с манометрами и мановакуумметрами (на фиг. 1-4 не показаны) на ответные быстроразъемные соединения на корпусе-крышке 7.

При производстве работ ведется контроль давления или вакуума и при необходимости обеспечивается сброс давления или вакуума в полости между основным герметизирующим элементом 1 и дублирующим герметизирующим элементом 4 через узел контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами 9.

После завершения ремонтных работ проводится сброс давления в основном герметизирующем элементе 1 и дублирующем герметизирующем элементе 4. После чего снимают с корпуса-крышки 7 узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов 8 и узел контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами 9. Далее снимают корпус-крышку 7 с фланца трубопроводной арматуры, отсоединив при этом пневматическую линию основного герметизирующего элемента 3, пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента 6, карабин стропа для выемки основного герметизирующего элемента 2 и карабин стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5, следя за тем, чтобы строп для выемки основного герметизирующего элемента 2 и строп для выемки дублирующего герметизирующего элемента 5 остались снаружи трубопроводной арматуры. После чего закрепляют болтовым соединением устройство лебедки ручной 10 на трубопроводную арматуру и производят последовательную выемку из внутренней полости трубопровода основного герметизирующего элемента 1 и дублирующего герметизирующего элемента 4. После завершения выемки устройство лебедки ручной 10 отсоединяют от трубопроводной арматуры.

Предложенное изобретение в виде комплекта оборудования повышает надежность герметизации трубопровода при ремонтно-восстановительных работах.

Изобретение относится к герметизирующим устройствам для временного перекрытия внутренней полости трубопроводов от паров нефти или нефтепродукта и может быть использовано при ремонтно-восстановительных работах на трубопроводах. Изобретение содержит корпус-крышку, устройство лебедки ручной, направляющую штангу, строп для выемки основного герметизирующего элемента, строп для выемки дублирующего герметизирующего элемента, при этом основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент выполнены из эластичного полимерного материала, устойчивого к нефти и нефтепродуктам, причем задний торец основного герметизирующего элемента покрыт защитным покрытием в виде полиуретанового слоя, задний торец дублирующего герметизирующего элемента покрыт тканью защитной, при этом основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент содержат по меньшей мере два уплотнительных кольца, причем корпус-крышка содержит карабины крепежные для удержания стропа для выемки основного герметизирующего элемента и стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента. Техническим результатом является увеличение надежности герметизации трубопровода при ремонтно-восстановительных работах. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система для герметизации трубопровода с установкой и выемкой через трубопроводную арматуру, включающая основной и дублирующий герметизирующие элементы, трубу ввода, узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов, узел контроля давления и вакуума в полости между герметизирующими элементами, пневматическую линию основного герметизирующего элемента, пневматическую линию дублирующего герметизирующего элемента, отличающаяся тем, что содержит корпус-крышку, устройство лебедки ручной, направляющую штангу, строп для выемки основного герметизирующего элемента, строп для выемки дублирующего герметизирующего элемента, при этом основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент выполнены из эластичного полимерного материала, устойчивого к нефти и нефтепродуктам, причем задний торец основного герметизирующего элемента покрыт защитным покрытием в виде полиуретанового слоя, задний торец дублирующего герметизирующего элемента покрыт тканью защитной, при этом основной герметизирующий элемент и дублирующий герметизирующий элемент содержат по меньше мере два уплотнительных кольца, причем корпус-крышка содержит карабины крепежные для удержания стропа для выемки основного герметизирующего элемента и стропа для выемки дублирующего герметизирующего элемента.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что корпус-крышка выполнен с возможностью присоединения узла контроля рабочего давления герметизирующих элементов, и узла контроля давления, и вакуума в полости между герметизирующими элементами.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что корпус-крышка выполнен с возможностью фланцевого соединения с трубопроводной арматурой.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что труба ввода состоит из верхней трубы и нижней трубы, соединенных между собой конусом переходным, имеет желоб по всей длине, при этом нижний конец трубы ввода содержит скос направляющий.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной герметизирующий элемент соединен со стропом для выемки основного герметизирующего элемента и подключен к пневматической линии основного герметизирующего элемента.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что основной дублирующий элемент соединен со стропом для выемки дублирующего герметизирующего элемента и подключен к пневматической линии дублирующего герметизирующего элемента.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что пневматическая линия основного герметизирующего элемента и пневматическая линия дублирующего герметизирующего элемента каждая представляет собой гибкий армированный рукав, который подключен одним концом к соответствующему герметизирующему элементу, а другим концом к узлу контроля рабочего давления герметизирующих элементов.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что узел контроля рабочего давления герметизирующих элементов выполнен с возможностью подключения к компрессору и насосу вакуумному.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство лебедки ручной выполнено с возможностью болтового соединения с трубопроводной арматурой в виде патрубка, тройника или фитинга.