Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода Советский патент 1991 года по МПК B08B9/04 

Изобоетение относится к очистке внутренней поверхности трубопровода и может

быть использовано при ремонте трубопровода, например магистрального.

Цель изобретения - повышение надежности в работе путем герметизации внутренней полости трубопровода в период производства ремонтных работ по замене участка,

На фиг.1 изображены автономные устройства I и II в расстыкованном состоянии во время герметизации трубопровода после удаления (например, дефектного) участка; на фиг.2 - скребок во время его передвижения по трубопроводу после замены участка и возобновления перекачки, общий вид; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1: на фиг.4 - кольцевой надувной уплотнитель с обжимными элементами и стопорами во время превышения давления в полости Б трубопровода над давлением сжатого газа в полости В уплотнителя; на фиг,5 - схема работы обжимного элемента.

В устройстве основной I и дополнительный II очистные узлы запассованы в трубопровод 1, содержат дисковые манжеты с наклонными отверстиями 2. кольцевые надувные уплотнители 3 с ниппелями 4. закрепленные на дисках 5. Стыковочный узел выполнен из двух частей, одна из которых выполнена в виде наконечника 6 с кольцевым пазом, смонтированного на дополнительном узле II, а другая выполнена в виде конуса 7 с захватом, установленным на основном узле I. Обжимные элементы 8 и 9, расположенные симметрично с обеих сторон кольцевых надувных уппотнителей, выполнены в виде дисков тарельчатого типа, отогнутая часть которых имеет радиальные разрезы 10. Дисковая часть обжимного элемента при передвижении вдоль оси относительно диска перпендикулярна оси трубопровода, а длина радиуса диска в развертке превышает радиус трубопровода. Стопорный элемент выполнен в виде штока 11с пружиной 12, на внешнем конце штока имеется паз 13 для штифта 14, в трубопроводе выполняют отверстия 15 под штифт 14.

Работа предложенного устройства для очистки внутренней поверхности трубопровода осуществляется следующим образом.

После удаления участка трубопровода, показанного пунктирными линиями,дефектного или участка, необходимого для запас- совкиочистногоустройства, засверливаются отверстия 15 в стенке трубопровода 1, в каждую из образовавшихся полостей трубопровода вставляется автономное устройство так. чтобы ось штока 11 стопора г.оппала с отверстием Шток 11

путем поджатия пружины 12 пропускается через отверстие 15 и снаружи трубопровода штифтуется штифтом 14. Кольцевые надувные уплотнители 3 через ниппели 4 заполняются сжатым газом, отогнутая часть обжимного элемента раскрывается до упора со стенкой трубопровода, происходит герметизация внутренней полости трубопровода и прекращается вытекание остатков

продукта в место удаленного участка. Раскрывшиеся до упора в стенку трубопровода отогнутые лепестки и дисковая часть обжимного элемента, расположенные перпендикулярно оси трубопровода, создают

ограниченную полость, препятствующую увеличению объема кольцевого надувного уплотнителя, что позволяет обеспечить по вышенное давление газа внутри кольцевого уплотнителя и достичь более надежной герметизации полости трубопровода.

Обжимные элементы выполнены так, что длина радиуса диска в развертке превышает радиус трубопровода. При невыполнении этого требования раскрывшиеся

отогнутые лепестки не упрутся в стенки трубопровода и не создастся ограниченная полость для надувного уплотнителя, что. в свою очередь, не позволит создать повышенное давление газа внутри кольцевого

уплотнителя и обеспечить более надежную герметизацию полости трубопровода. При использовании известного устройства осевое перемещение очистных узлов ограничивается силами трения надувного кольцевого

уплотнителя о стенку трубопровода.

При превышении Рс Sr fy (Py t ) очистные узлы приобретают подвижность и происходит разгерметизация внутренней полости трубопровода, где Рс - давление

перекачиваемой среды; ST - площадь сечения трубопровода; fy - коэффициент трения материала уплотнителя со стенкой трубопровода, Ру - давление газа в надувном уплотнителе: d - диаметр трубопровода; t ширина соприкасающейся части надувного уплотнителя со стенкой трубопровода.

В предлагаемом устройстве при рапных ft. Py. t и d для подвижки очистных узлов и разгерметизации требуется условие

PC-ST fy(P,- t- л d)M0 Ро-ж1.

где f0 - коэффициент трения кромки материала обжимного элемента о стенку трубопровода;

FO - сила прижатия кромки обжимного

элемента на единицу длины периметра.

При заполнении полости Б трубопровода остатками продуктов и созданием статического давления возникают значительные осевые нагрузки, стремящиеся сдвинуть автономныеустройства и разгерметизировать полость трубопровода Стопорные элементы исключают подвижку автономных узлов I и II вдоль оси трубопровода. В случае увели- чения давления в полости Б и превышения его давления сжатого газа внутри кольцевого надувного уплотнителя происходит сдви обжимного элемента 9 на величину а и увеличение давления в надувном уплотнителе, что приводит к более плотному прижатию уплотнителя к лепестку обжимного элемента и к стенке трубопровода, тем самым обес- печивается повышение надежности герметизации полости трубопровода

С окончанием ремонта трубопровода 1 и восстановлением его целостности снимаются штифты 14 и под действием пружины 12 шток втягивается внутрь трубопровода Герметизируются отверстия на трубопрово- де. Возобновляется перекачка по трубопро воду, происходит последовательная подвижка основного и дополнительного очистных узлов и их стыков, после чего как единое целое очистное устройство начинает очистку внутренней поверхности трубопро вода.

При использовании предлагаемою уст ройства для очистки внутренней поверхно сти трубопровода сокращается время ремонта трубопровода на участке без полного опорожнения остаточного продукта создающего повышенное давление в полости трубопровода, а также обеспечивается безопасность производства работ исклю чается попадание в случае перекачки по трубопроводу пожаро- или взрывоопасного

продукта н зону производства ремонтных работ за счет установки обжимных элемен тов и стопоров на автономных узлах очист Hoio yciponcroa предварительного просверливания отверстий в стенке трубопровода для прохождения штоков стопоров и фиксации их штифтами

Формула изобретения А;труис,во для очистки внутренней поверхности трубопровода, содержащее ос- новной и дополнительный узлы очистки. каждый из которых имеет установленные на оси очистные цементы и кольцевой надувной уплотнитель и чапи стыковочного узла дня соединения основного и дополнительного уз по очиг пи в процессе работы о т - л и ч а ю щ е е с я тем что с целью повышения и )др ногти работы путем повышения герме-танин в период производства ре монтных рабо нл трубопроводе оно снабжено дополнительно устанорленными на тори ix i-т+дого комьцерого надувного эле мента обжимными эпементоми в виде дис г on тарельчатою типа с радиальными разре ыми на OTQI нуюи части дисков, периферийные поверхности которых направлены идмп к другой поичем радиус диска в ратвер ке оставляв величину, обеспечи пающ/ю охпат отогнутой частью диска коль цевого надуино о уплотнителя в процессе работ i устройства а основной и дополнительный yv.w снабжены стопорным элементом в виде подпр/ кипенного относительно последних в плоскости перпендикулярной оси устройства што-а для взаимодействия с трубопроводом

Изобретение относится к трубопроводному транспорту - к очистке внутренней поверхности трубопровода, может быть использовано при ремонте трубопровода и обеспечивает повышение надежности герметизации внутренней полости трубопровода при производстве ремонтных работ, например при замене дефектного участка, за счет использования более совершенной конструкции уплотнительного узла и жесткой фиксации автономных очистных узлов в трубопроводе. Устройство содержит установленный на оси очистной узел с манжетами, стыковочный узел и дополнительный Фиг.1 очистной узел, включающие расположенный на оси кольцевой надувной уплотнитель 3 и дисковую манжету с отверстиями. По обе стороны от кольцевого надувного уплотнителя устанавливают обжимные элементы 8 и 9, выполненные в виде диска тарельчатого типа с радиальными разрезами на отогнутой его части Кроме того,основной и допол- нительный очистные узлы снабжены стопорами в виде подпружиненных штоков, имеющих на внешнем конце паз для штифта. После удаления (дефектного) участка и засверливания отверстий в стенке трубопровода в каждую из образовавшихся полостей трубопровода, не дожидаясь полного опорожнения перекачиваемого продукта, вставляют автономные устройства так, чтобы оси штоков стопоров совпали с отверсти- ями. Штоки путем поджатия пружин пропускаются через отверстия и снаружи трубопровода фиксируются штифтом. Кольцевые надувные уплотнители 3 через ниппели 4 заполняются сжатым воздухом, происходит герметизация внутренней полости трубопровода и прекращается вытека- ние остатков продукта в место удаленного участка.5 ил. - 15 (Л Os ел со % СО

А-А

Фиг.5