Устройство для перекрытия трубопровода Советский патент 1991 года по МПК F16L55/124 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов и может быть использовано на магистральных трубопроводах для отсечки среды на границах дефектного участка, подлежащего плановому ремонту, или при аварийной ситуации.

Цель изобретения - повышение надежности герметизации при повышенных давлениях среды путем создания противодавления и обеспечение беспрепятственного демонтажа устройства.

На фиг. 1 изображено устройство в рабочем положении; на фиг. 2 - устройство, поперечное сечение; на фиг. 3 - узел I на

фиг. 1; на фиг, 4 -узел II на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - на фиг. 2; на фигЛ-узел IV на фиг. 2, на фиг. 8-устройство до ввода в перекрываемый трубопровод.

Устройство состоит из привариваемого к месту перекрытия трубопровода 1 вертикального патрубка 2, на фланце которого устанавливаются задвижка 3 и корпус 4. Внутри последнего подвижно установлена направляющая 5, а в ней планшайба 6, прикрепленная к силовому механизму в виде гидроцилиндра 7. К планшайбе 6 посередине прикреплен запорный механизм, выполненный в виде ступицы 8, несущей

О

о

о ел

уплотнительный элемент 9. Ступица 8 снабжена опорной сферической поверхностью 10, разнесенными по диаметру, концент- рично расположенными сквозными отверстиями 11 и кольцевым пазом 12, в который уложен канат 13. При этом канат 13 одним концом связан с лебедкой 14, вынесенной из полости корпуса 4, а его свободный конец огибает блок 15, охватывает ступицу 8 и прикрепляется к проушине 16. В месте Б канат 13 ослаблен. С целью соблюдения герметичности полости корпуса 4, канат 13, пропущен через резиновую обжимную гильзу 17, зажатую во втулках 18 и 19.

Ступица 8 несет уплотнительный элемент 9, выполненный в виде двух равноуда- ленных от нее шаровых эластичных оболочек 20 и 21, в полости поперечного сечения которых прикреплены кольцевые эластичные манжеты 22 и 23 и заключены в полусферические защитные чехлы 24 и 25, изготовленные из прочного материала (например капрона).

Чехлы 24 и 25 между собой связаны шнурами 26 и 27, пропущенными через ушки, образованные зигзагообразно проши- т ым бесконечным шнуром 28. Шаровые оболочки 20 и 21 соединены между собой посредством гибких нитей 30 и 31, один конец которых связан с ушками 29, а другой продетчерезсквозное отверстие 11 в ступице 8 и связан с канатом 13. С целью прохода запорного механизма через отверстие в трубопроводе, меньшее, чем диаметр самого трубопровода, ступица 8 снабжена ложементами 32 и 33, служащими для базировки шаровых оболочек и выполненными овальной формы.

Устройство работает следующим образом.

В месте перекрытия к трубопроводу 1 приваривают вертикальный патрубок 2, на фланце которого устанавливаются задвижка 3 и устройство для вырезки отверстия (не показано). При открытой задвижке 3 режущим инструментом вырезается отверстие, диаметр которого меньше диаметра трубопровода 1, но достаточный для прохода уп- лотнительного элемента 9. После этого задвижка 3 закрывается, а устройство с вырезанным злеменюм демонтируется, Вместо него на фланец задвижки 3 устанавливается устройство для перекрытия, запорный механизм которого находится в верхнем положении (фиг. 8). Затем задвижку 3 открывают и через вырезанное отверстие в трубопроводе 1 вводят в него запорный механизм, уплотнительный эле- ментР которого, с целью беспрепятстреино- го ввода, уложен в ложементы 32 и 33,

имеющие овальную форму. Направляющая 5 доходит До трубопровода и упирается выступом в вертикальный патрубок 2. За счет действия гидроцилиндра 7 запорный механизм, прикрепленный к планшайбе 6, продолжает движение до дна трубопровода 1,

После введения запорного механизма в трубопровод 1, в шаровые эластичные оболочки 20 и 21 подается рабочий агент(нэ0 пример жидкость). При этом их объем начинает увеличиваться, они соскальзывают с ложементов 32 и 33 и по мере дальнейшего увеличения давления занимают предварительное, неориентированное по5 ложение.

В процессе закачки шаровые эластичные оболочки 20 и 21 заполняют собой полусферические защитные чехлы 24 и 25 и начинают оказывать воздействие на кольце0 вые эластичные манжеты 22 и 23, перекрывающие внутреннее сечение трубопровода. Ступица 8 должна быть ориентирована таким образом, чтобы опорная сферическая поверхность 10 располагалась со стороны

5 избыточного давления среды, а шаровая эластичная оболочка 20 - опираясь полусферой на эту поверхность. При дальнейшем повышении давления в оболочках поджимные манжеты 22 и 23 плотно перекрывают

0 сечение трубопровода.

Таким образом шаровые оболочки 20 и 21 образуют полость, сообщенную с полостью корпуса 4, и в нее закачивают под давлением рабочий агент. При этом оболоч5 ки, удаляясь друг от друга на длину гибких нитей 30 и 31, занимают рабочее положение, надежно отсекая поврежденный участок.

Шаровую оболочку 20 в заданном поло0 жении удерживает не только ступица 8 со сферической поверхностью 10, но и то давление рабочего агента, которое находится между оболочками, где создается давление, меньшее, чем давление среды, обеспечивая

5 уменьшение воздействия сдвигающего усилителя на оболочку, расположенную со стороны избыточного давления среды, путем перераспределения части нагрузки на ступицу 8 и вторую оболочку.

0После окончания герметизации рабочий

агент из оболочек стравливается, и запорный механизм подготавливается к извлечению из полости трубопровода. В предлагаемом устройстве уплотнительный

5 элемент не подлежит демонтажу, а отсоединяется от запорного механизма и транспортируется потоком продукта до камеры пуска и приема скребков. С этой целью канат 13, охватывающий ступицу 8.и соединяющий шаровые оболочки 20 и 21 посредством гибких нитей 30 и 31 а месте Б, ослаблен путем разрыва части пряди, Затем вращением рукоятки лебедки 14 канат 13 обрывается и выводится из полости корпуса 4, а гибкие нити 30 и 31 освобождаются. Следователь- но, связь между оболочками разорвана.

Запорный механизм без уплотнитель- ного элемента 9 беспрепятственно выводится из трубопровода. Задвижку 3 закрывают, а устройство демонтируют, При этом шаровые оболочки 20 и 21, не имея металлических деталей, не повреждают встречающиеся по ходу движения фильтры и насосы.

Формула изобретения

1. Устройство для перекрытия трубопровода, состоящее из корпуса с расположенным в нем и монтируемым в полости трубопровода запорным механизмом, выполненным в виде ступицы, несущий уплот- нительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности герметизации при повышенных давлениях среды путем создания противодавления и обеспечение беспрепятственного демонта-

жа устройства, ступица снабжена опорной сферической поверхностью с разнесенными по диаметру, концентрично расположенными сквозными отверстиями, а уплотнительный элемент выполнен в виде двух равноудаленных от ступицы шаровых эластичных оболочек, установленных с образованием полости и соединенных между собой посредством гибких нитей, связанных одним концом с ушками поджимных манжет, опоясывающих шаровые эластичные оболочки, а другим, продетым через отверстие в ступице, - с охватывающим ее канатом, при этом полость между оболо ка- ми сообщена с источником давления,

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения беспрепятственного демонтажа запорного механизма, канат соединен с вынесенной из полости корпуса лебедкой, а его свободный конец уложен в кольцевой паз ступицы и прикреплен к проушине.

3 Ус тройство поп. 1,отличающее- с я тем, что ступица снабжена ложементами, выполненными овальной формы.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и нефтепродуктов, может быть использовано на магистральных трубопроводах и предназначено для аварийно-восстановительных работ по ремонту трубопроводов. Цель изобретения - повышение надежности герметизации при повышенных давлениях среды путем создания противодавления, и обеспечение беспрепятственного демонтажа устройства В устройстве, состоящем из корпуса с расположенным в нем и монтируемым в полости трубопровода запорным механизмом, выполненным в виде ступицы, несущей уплот- нительный элемент, ступица снабжена опорной сферической поверхностью и разнесенными по диаметру, концентрично расположенными сквозными отверстиями, а уплотнительный элемент выполнен в виде двух равно удаленных от ступицы шаровых эластичных оболочек, соединенных между собой посредством гибких нитей, связанных одним концом с ушками поджимных манжет, опоясывающих шаровые оболочки, а другим концом, продетым через отверстие - с охватывающим ступицу канатом. При этом в полости между оболочками создается давление, меньшее, чем давление среды. Кроме того, об еспечивается беспрепятственный демонтаж устройства за счет оЬры- ва каната, служащего связью между оболочками и ступицей. 2 з.п. ф-лы, 8 ил. Ё

7

22

ZS

55у УЧЕЛТ у. l.vra

/О 8 Фиг.1 31

8

%г.З

ЧЪг.6

22 30

25

(Риг. 5 27

V///////