Устройство для перекрытия подводного трубопровода Советский патент 1991 года по МПК F16L55/103 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к конструкции устройств безарматурного перекрытия подводных трубопроводов за счет замораживания находящейся в них жидкости до образования ледяной пробки.

Цель изобретения - уменьшение эксплуатационных и капитальных затрат путем сокращения вспомогательного оборудования, необходимого для эксплуатации устройства, при одновременном сокращении

времени образования перекрытия в трубопроводе.

На фиг.1 изображены полукамеры устройства в сборе на трубопроводе, поперечный разрез; на фиг.2 - устройство в процессе монтажа на подводном трубопроводе, общий вид; на фиг.З - система каналов охлаждающего элемента, общий вид; на фиг.4 - то же, поперечный разрез.

Устройство для перекрытия подводного трубопровода содержит две охватывающие подводный трубопровод 1 полукамеры 2 с

ю

00

продольным разъемом. Каждая полукамера 2 снабжен; охлаждающим элементом 3, выполненным в виде полуобечайки из высокотеплопроводного материала, в которой установлена система каналов 4, имеющая вход и выход в виде патрубка 5 труба в трубе. Охлаждающий элемент 3 может изготавливаться путем литья алюминиевого сплава в форму, в которой заранее установлен медный змеевик.

Внутренней цилиндрической поверхностью, диаметр которой превышает диаметр трубопровода 1 на величину положительного допуска заводского изготовления труб, охлаждающий элемент 3 прижимается к поверхности трубопровода. С другой стороны элемента 3 расположена продольная перегородка 6, с которой он крепится, например, винтами.

Перегородка 6 установлена с образованием между ней и корпусом полукамеры 2, герметичной полости 7, поделенной для жесткости радиальными перегородками 8 с отверстиями 9 на отсеки. В эту полость через отверстия 10 в корпусе полу камеры 2 залит теплоизолирующий материал, например пенополиуретан, который затем через отверстия 9 проникает во все отсеки полости 7 и застывает. Отверстия 10 после заливки пенополиуретана глушатся крышками 11 на клею.

Полукамеры 2 устройства снабжены общей траверсой 12, выполненной в виде рамы из проката, на двух противоположных сторонах которой по оси трубопровода 1 закреплены ограничители 13 подачи полукамер 2 на подводный трубопровод. Ограничители 13 выполнены в виде седел ребристого сечения. Полукамеры 2 прикреплены к общей траверсе 12 посредством направляющих уголков 14, шпилек 15, которые пропущены сквозь продольные пазы 16 в траверсе 12 и ручек 17с резьбой, накрученных на шпильки 15. Уголки 14 и шпильки 15 прикреплены к торцовым поверхностям полукамер 2. Каждая из полукамер 2 снабжена трубопроводом 18 для подвода и вывода хладагента из системы каналов 4, к которой прикреплен на фланцах к патрубку 5. Трубопровод 18 выполнен в виде труба в трубе, внутренняя труба которого соединена с входом в систему каналов 4, а межтрубное пространство - с выходом из системы каналов 4.

Устройство работает следующим образом.

После освобождения подводного трубопровода 1 от грунта и очистки его поверхности от изоляции опускают снаряженные полукамеры 2 вместе с трубопроводами 18

для подвода хладагента на общей траверсе 12 под воду, при этом предварительно стопорными ручками 17 с резьбой разводят и фиксируют полукамеры 2 на таком расстоянии, чтобы ограничители 13 до упора сели на очищенный от изоляции участок трубопровода 1. Затем ручками 17с резьбой плотно прижимают полукамеры 2 к охлаждаемой поверхности трубопровода 1 и фиксируют

0 их в этом положении. После подачи в охлаждающие элементы 3 полукамер 2 хладагент, двигаясь по системе каналов 4, вскипает и отбирает теплоту от материала элемента 3 намного интенсивнее, чем при кипении в

5 свободном объеме. Благодаря наличию воды, которая заполняет все неровности и поры контактирующих поверхностей трубопровода 1 и охлаждающего элемента 3, внутренняя поверхность охлаждающего

0 элемента смерзается с наружной поверхностью трубопровода, что существенно снижает контактные тепловые сопротивления от охлаждающего элемента к трубопроводу. Поэтому жидкость в трубопроводе 1 быстро

5 замерзает с образованием пробки, перекрывающей его сечение. При этом не требуется создавать противодавление хладагента, превышающее гидростатиче0 ское давление воды, окружающей полукамеры 2. В данном устройстве давление хладагента расходуется только на преодоление гидравлических сопротивлений тракта хладагента при исключении возможности

5 контакта воды с хладагентом. Хладагент в полукамеры 2 подается из изотермической емкости (не показана) во внутренней трубе трубопровода 18, а из межтрубного пространства выводится паровая фаза хлада0 гента, что уменьшает теплопритоки к жидкому хладагенту от окружающей трубопровод 18 воды и предупреждает его обмерзание.

Использование в устройстве охлаждаю5 щего элемента в виде системы каналов, встроенного в высокотеплопроводный материал полуобечайки, находящейся в механическом контакте с охлаждаемой поверхностью трубопровода, приводит к то0 му, что полукамеры примерзают к охлаждаемой поверхности трубопровода, а это резко уменьшает тепловые сопротивления и сокращает время образования перекрытия подводного трубопровода.

5 Формула изобретения

1. Устройство для перекрытия подводного трубопровода, содержащее две охватывающие трубопровод полукамеры с продольным разъемом и теплоизолирующий кожух, отличающееся тем, что, с целью уменьшения эксплуатационных и капитальных затрат путем сокращения вспомогательного оборудования при эксплуатации устройства, каждая полукамера снабжена охлаждающим элементом, выполненным в виде соприкасающейся с трубопроводомполуобечайкиизвысокотеплопроводно го материала, снабженной системой каналов для перекачки хладагента, при этом охлаждающий элемент закреплен на продольной перегородке, установленной с образованием со стенкой полукамеры герметичной полости, разделенной радиальными перегородками с отверстиями на отсеки, заполненные теплоизолирующим материалом.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем; что полукамеры снабжены общей траверсой, выполненной в виде рамы, на

двух противоположных сторонах которой по оси трубопровода закреплены ограничители подачи полукамер на трубопровод, выполненные в виде седел ребристого сечения, при этом крепление полукамеры к траверсе выполнено в виде установленных на торцах полукамеры направляющих уголков, шпилек, пропущенных сквозь продольные пазы в траверсе, и стопорных ручек.

3. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что каждая полукамера снабжена трубопроводом для подвода и вывода хладагента из полукамер, выполненным типа труба в трубе, причем внутренняя труба соединена с входом в систему каналов охлаждающего элемента, а межтрубное пространство - с выходом из системы.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к конструкции устройств безарматурного перекрытия подводных трубопроводов за счет замораживания находящейся в них жидкости до образования ледяной пробки. Цель изобретения - уменьшение эксплуатационных и капитальных затрат путем сокращения вспомогательного оборудования, необходимого для эксплуатации устройства, при одновременном сокращении времени образования перекрытия в трубопроводе. Устройство содержит две охватывающие трубопровод полукамеры с продольным разъемом, заключенные в теплоизолирующий кожух. Охлаждающий элемент выполнен в виде соприкасающейся с трубопроводом полуобечайки, внутренний диаметр которой превышает диаметр трубопровода на величину положительного допуска заводского изготовления труб, выполненной из высокотеплопроводного материала и снабженной системой каналов для перекачки хладагента. При этом охлаждающий элемент прикреплен к продольной перегородке, установленной с образованием между ней и корпусом полукамеры герметичной полости, разделенной радиальными перегородками на отсеки, в которых размещен теплоизолирующий материал. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. Чв fe О 00

7

Фиг.1

Фм.З

Фиг. 2