Установка для перекрытия подземного трубопровода Советский патент 1985 года по МПК F16L55/103 

jLiLJ / II/ /V / / /V/

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкостей, преимущественно нефти и нефтепродуктов, и предназначено для перекрытия трубопровода за счет заморозки перекачиваемой жидкости до образования перекрывающей сечение трубы ледяной пробки.

Известно устройство для перекрытия потока жидкости в трубопроводе за счет заморозки перекачиваемой по трубопроводу жидкости, состоящее из охватывающей трубу охладительной камеры, полость которой сообщена с источником хладагента. Заморозка жидкости и создание перекрывающей ледяной пробки известным устройством происходит за счет циркуляции через охладительную камеру хладагента (например, жидкого азота) и его испарения в результате теплообмена с перекачиваемой жидкостью через стенку трубы 1 .

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является устройство для перекрытия трубопровода за счет заморозки перекачиваемой жидкости, состоящее из дистанционно перемещаемого по трубопроводу средства для ограничения зоны заморозки, выполненного в виде катущки со сквозным каналом, снабженным запорным органом, и компрессионной холодильной мащины, испаритель которой размещен на участке трубопровода в зоне заморозки 2.

Недостатком известных устройств является то, что для перекрытия подземных трубопроводов необходимо вскрывать участок заморозки для установки испарителя холодильной мащины. Это усложняет процесс перекрытия и увеличивает время ремонта трубопровода.

Целью изобретения является обеспечение возможности перекрытия подземного трубопровода без его вскрытия.

Цель достигается тем, что в устройстве для перекрытия подземного трубопровода за счет заморозки перекачиваемой жидкости, состоящем из дистанционно перемещаемого по трубопроводу средства для ограничения зоны заморозки, выполненного в виде катущки со сквозным каналом, снабженным запорным органом, и компрессионной холодильной машины, испаритель которой раз. мещен на участке трубопровода в зоне заморозки, средство для ограничения зоны заморозки и холодильная мащина установлены на ходовой тележке, при этом испаритель холодильной мащины размещен между ребордами катущки, а конденсатор - в сквозном канале катущки.

Кроме того, с целью предотвращения оттаивания ледяной пробки при закрытом положении запорного органа сквозного канала, между ребордами катущки размещен дополнительный теплообменный элемент, соединенный трубопроводами с компрессором, испарителем и конденсатором холодильной мащины;

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

5 Устройство состоит из дистанционно перемещаемой по трубопроводу 1 ходовой тележки 2, на которой установлены средство для ограничения зоны заморозки перекачиваемой жидкости, выполненное в виде

катушки 3, между ребордами которой размещен охватывающий катущку испаритель 4, а в сквозном канале 5 - конденсатор б холодильной мащины, компрессор 7 которой с приводом 8 типа электромотор-генератора с источником 9 тока (аккумуляторные батареи) размещен в герметичной камере 10, установленной на тележке 2 за катушкой 3 по ходу движения перекачиваемой жидкости. Сквозной канал 5 катущки 3 на входе снабжен запорным органом 11. На катущке 3 установлена перегородка 12, от-, деляющая конденсатор 6 от дополнительного теплообменного элемента 13, соединенного посредством трубопроводов с компрессором 7, испарителем 4 и конденсатором 6 холодильной машины. На выходе из прямоточного участка сквозного канала 5 установлена гидротурбина 14, вал которой проходит через уплотнение 15 и связан посредством электромагнитной муфты 16 с валом компрессора 7.

Тележка снабжена тормозным элементом 17. Контроль за движением и работой устройства осуществляется размещенным в камере 10 блоком 18 дистанционного управления.

Перекрытие трубопровода осуществляется следующим образом.

Устройство с перекрытым запорным органом 11 вводится в трубопровод 1 и потоком перекачиваемой жидкости доставляется к месту перекрытия. Остановка устройства

0 в требуемой точке производится по команде блока 18 дистанционного управления, тормозным элементом 17. После остановки устройства открывается запорный орган 11 и перекачиваемая жидкость направляется

5 через сквозной канал 5 катущки 3. Одновременно включается компрессор 7, который обеспечивает циркуляцию хладагента через испаритель 4 и теплообменный элемент 13, который на данном этапе также работает в качестве испарителя. Хладагент

0 подбирается таким образом, чтобы температура его кипения была на 30-40° ниже температуры замерзания перекачиваемой жидкости. Для обеспечения высокой прочности кольцевой ледяной пробки, которая

образуется в результате теплообмена между неподвижной жидкостью, заключенной между ребордами катущки 3 с одной стороны и испарителем 4 и теплообменным элементом 13 - с другой. Затем закрывают запорный орган 11, что совместно с полученной кольцевой ледяной пробкой обеспечивает полное перекрытие сечения трубопровода.

Для длительного сохранения полученной ледяной пробки при закрытом положении запорного органа 11 по соответствующей команде блока 18 управления производится необходимое переключение арматуры трубопроводных коммуникаций таким образом, чтобы на теплообменный элемент возложить функции конденсатора. В этих условиях поддержание ледяной пробки в зоне размещения испарителя 4 обеспечивается за счет расплавления пробки в зоне теплообменного элемента 13, т.е. между перегородкой 12 и соответствующей ребордой катущки 3. При необходимости сокращения количества аккумуляторных батарей на стадии создания ледяной пробки для вращения компрессора 7 может быть использована энергия потока перекачиваемой жидкости. Для этого включается электромагнитная муфта 16 и вращение вала компрессора 7 осуществляется за счет гидротурбины 14. В данном случае привод 8 работает в качестве генератора, обеспечивая выработку электроэнергии (накапливаемую аккумуляторной батареей) для обеспечения работы компрессора на стадии поддержания ледяной пробки, т.е. при закрытом запорном органе.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОБОДА, за счет заморозки перекачиваемой жидкости, состоящая из дистанционно перемещаемого по трубопроводу средства для ограничения зоны заморозки, выполненного в виде катущки со сквозным каналом, снабженным запорным органом, и компрессорной холодильной мащины, испаритель которой размещен на участке трубопровода в зоне заморозки, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности перекрытия трубопровода без его вскрытия, средство для ограничения зоны заморозки и холодильная мащина установлены на ходовой тележке, при этом испаритель холодильной машины размещен между ребордами катушки, а конденсатор - в сквозном канале катушки. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения оттаивания ледяной пробки при закрытом положении запорного органа сквозного канала, между ребордами катушки размешен доI полнительный теплообменный элемент, соединенный трубопроводами с компрессором, (Л испарителем и конденсатором холодильной машины.