Устройство для перекрытия трубопровода Советский патент 1991 года по МПК F16L55/128 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для отсечки участка трубопровода, подлежащего замене в результате аварии или при запланированном ремонте.

Цель изобретения - повышение безопасности ведения ремонтных работ путем контроля соблюдения герметичности уплотнения.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство в рабочем положении; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - устройство до ввода в перекрываемый трубопровод; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - узел I на фиг. 1; на фиг. 7 - устройство в рабочем положении, вид сверху; на фиг 8 - узел II на фиг. 7; на фиг, 9 - сечение Г-Г на фиг. 6.

Устройство состоит из закрепленного на приваренном к действующему трубопроводу 1 патрубка 2 с герметично установленной задвижкой 3 корпуса 4, внутри которого подвижно установлена направляющая 5 и размещенная в ней планшайба 6, прикрепленная к силовому механизму в виде гидроцилиндра 7 и несущая средстве установки и демонтажа шарового уплотнительного элемента 8. К планшайбе 6 посредине приваре на опорная стойка 9 с неподвижной шторкой 10 и башмаком 11, опорная поверхность которого выполнена по радиусу, равному радиусу трубопровода 1. Шаровой уплотнительный элемент 8 снабжен двумя кольцевыми поджимными манжетами 12 и 13. В нем размещена эластичная оболочка 14 с обратным клапаном 15. При этом эластичная оболочка заполнена жидкостью. Полость шарового уплотнительного элемента 8 сообщается посредством гибкого шланга 16 и манометра 17 с источником давления рабочего агента. Средство установки и демонтажа выполнено в виде жестко закрепленных крайних раздвижных шторок 18

и 19, свободно установленных раздвижных шторок 20 на осях 21 и 22 планшайбы 6 и осях 23 и 24 башмака 11. В образованный раздвижными шторками полусферический купол заключена полусфера шарового уплотнительного элемента 8. Другая полусфера заключена в защитный чехол 2.5, изготовленный из прочного материала (например, из капрона). Раздвижные шторки взаимодействуют друг с другом посредством выступов 26 на их торцовых поверхностях. Торцы защитного чехла 25 и крайних раздвижных шторок 18 и 19 связаны между собой посредством гибких нитей 27 и 28, пронизывающих поджимные манжеты 12 и

13. Привод раздвижных шторок 18 и 19 размещен в планшайбе 6, выполненной полой, и включает в себя жестко установленные на осях 21 и 22 шестерни 29 и 30, входящие в зацепление с рейкой 31, связанной со штоком гидроцилиндра 32.

Устройство работает следующим образом.

К перекрываемому трубопроводу 1 приваривается патрубок 2, на котором герметично установлена задвижка 3. К задвижке 3 прикреплено устройство для вырезки отверстия (не показано). После вырезки задвижка перекрывается, устройство для вырезки демонтируется, а на его место устанавливается устройство для перекрытия, направляющая 5 которого находится в крайнем верхнем положении. Затем задвижку 3 открывают и через вырезанное в трубопроводе 1 отверстие опускают средство установкй и демонтажа шарового уплотнительноя) элемента 8. Шаровой уп

лотнительный элемент 8 снабжен поджимными манжетами 12 и 13, прикрепленными к торцам раздвижных шторок 18 и 19, и находится в сложенном виде. При этом направляющая 5 доходит до трубопровода 1 и упирается выступом в патрубок 2. Планшайба 6 за счет действия силового гидроцилиндра 7 продолжает движение до касания башмаком 11 дна трубопровода 1.

После введения шарового уплотнитель- ного элемента 8 в трубопровод 1 в его полость подают рабочий агент, который, увеличиваясь в объеме, заполняет защитный чехол 25, соединенный с крайними раздвижными шторками 18 и 19 посредством гибких нитей 27 и 28, пронизывающих поджимные манжеты 12 и 13. Затем крайние раздвижные шторки 18 и 19 начинают вращаться и за счет взаимодействия выступами 26 увлекают остальные раздвижные шторки 21, образуя полусферический купол, в котором заключена полусфера шарового уплотнительного элемента 8. Таким образом, раскрывшись, шаровой уплотнитель- ный элемент занимает рабочее положение. При дальнейшем повышении давления в нем кольцевые поджимные манжеты 12 и 13 плотно перекрывают внутреннее сечение трубопровода 1. Замкнутое пространство, образуемое ими и стенкой трубопровода, заполняется средой.

При достижении в шаровом уплотни- тельном элементе 8 большего давления, чем давление в полости трубопровода 1, срабатывает обратный клапан 15 и давления в замкнутом пространстве и эластичной оболочке 1 выравниваются.

Меньшее, чем удельное давление поджимных манжет 12 и 13 (в разрезе они имеют трапецеидальную форму), давление замкнутого пространства обеспечивает его герметичность. Например, если в шаровой уплотнительный элемент 8 закачивается рабочий агент под давлением 4 кг/см2 и, соот- ветственно, давление в замкнутом пространстве равно 4 кг/см2, то удельное давление на внутренние стенки, создаваемое поджимными манжетами 12 и 13 (ширина их основания в два раза больше ширины вершины),равно 8 кг/см2.

Когда по каким-либо причинам (например, неочищенный сварочный шов, выступающий штырь, подкладное кольцо и др.) уплотнение не является герметичным, жидкость через образовавшийся зазор под давлением из замкнутого пространства и эластичной оболочки 14 начинает вытекать, в результате резко падает давление (контролируется манометром 17) в шаровом уплотнительном элементе 8.Определив по манометру 17 резкое падение давления (во избежание возникновения аварийной ситуации в месте врезки ремонтной катушки),

ремонтные работы прекращают.

Когда герметичность нарушается, воздух из шарового уплотнительного элемента 8 стравливается. В полость гидроцилиндра 32, шток которого выдвигается и перемещает рейку 31, вращающую через шестерни 29 и 30 раздвижные шторки, складывающие шаровой уплотнительный элемент 8,под давлейием подают рабочий агент . Поджимные манжеты 12 и 13 занимают С-образное

положение и не препятствуют выходу устройства через монтажное отверстие, меньшее, чем диаметр трубопровода (в результате уменьшается металлоемкость устройства). Затем задвижку 3 закрывают,

устройство демонтируют. В корпусе 4 поворотом планшайбы на 180° шаровой уплотнительный элемент ориентируют на новое положение герметизации, после чего устройство монтируют заново на задвижку 3;

операция перекрытия повторяется. При этом давление продукта воздействует на полусферу шарового уплотнительного элемента 8, заключенного в защитный чехол 25, а раздвижные шторки стремятся сложиться,

чему препятствует рейка 31, застопоренная гидроцилиндром 32.

Формула изобретения

1. Устройство для перекрытиятрубопровода, содержащее корпус, внутри которого подвижно установлена направляющая с планшайбой, прикрепленной к силовому механизму, и средство установки и демонтажа уплотнительного элемента, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности ведения ремонтных работ путем контроля герметичности уплотнения, внутри шарового уплотнительного элемента, соединенного со средством контроля

давления и снабженного двумя охватывающими его кольцевыми поджимными манжетами, размещена эластичная оболочка, полость которой через обратный клапан сообщена с замкнутым пространством, образованным стенкой шарового уплотнительного элемента, внутренними сторонами кольцевых поджимных манжет и стенкой трубопровода, а средство установки и демонтажа выполнено в виде раздвижных шторок, шарнирно закрепленных на планшайбе, взаимодействующих между собой выступами и образующих полусферический купол, охватывающий полусферу шарового уплотнительного элемента,а другая полусфера уплотнительного элемента размещена в защитном чехле, причем торцы чехла соединены с торцами крайних раздвижных шторок посредством гибких нитей, пронизывающих кольцевые поджимные манжеты,

и Qvtt

2, Устройство пол. 1, о т л и я а ю щ е е- с я тем, что планшайба выполнена с полостью, в которой размещен привод вращения раздвижных шторок.

9oiЈ I О

о

00 CM (О

ю

(О

и

S

I

IS

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов и предназначено для аварийно- востановительных работ по ремонту трубопровода. Устройство обеспечивает возможность повышения безопасности ведения сварочных ремонтных работ путем контроля герметичности уплотнения за счет превышения давления в замкнутом пространстве,

Ф(/г.З

U