Устройство для перекрытия трубопроводов Советский патент 1992 года по МПК F16L55/18 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для временного перекрытия сечения трубопровода, в частности при авариях на магистралях, транспортирующих жидкость.

Известен способ перекрытия трубопровода при ремонте (заявка Франции № 2610080, кл. F 16 L 55/12, опублик. 29.07.88). Способ осуществляется устройством, состоящим из специальной камеры, обеспечивающей герметизацию зоны проведения перфорации трубопровода. В трубопровод на полом стержне вводится цилиндрический элемент с наружной эластичной оболочкой и металлической трубкой. Через наконечник и полый стержень подается под давлением воздух или жидкость и эластичная оболочка раздвигается, перекрывая поперечное сечение трубопровода, заглушка защемлена в верхнем и нижнем отверстиях трубопровода.

Недостатком известного способа является необходимость применения специальной установки для подачи воздуха или жидкости под давлением. Нетехнологичность в использовании: дополнительные землеройные работы для освобождения низа трубы, приварка насадков. Ослабление сечения трубопровода - выфрезеровывают- ся два диаметрально противоположных отверстия. После фрезерования остаются заусеницы и острые кромки, которые при раздувании оболочки и защемлении его в отверстиях могут порвать оболочку.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее источник магнитного поля, установленный на трубопроводе, и эластичную герметизирующую камеру, заполненную ферромагнитной средой и выполненную в форме выпукло-вогнутой линзы, соединенной по периферии стропами с механизмом вывода (1) Герметизирующая камера, дополнительно снабженXI

00

ю

о ю

ная скрепленным с ней управляющим надувным элементом в виде надувной шарообразной оболочки, вводится в трубопровод и под действием скоростного напора или под действием надувного управляющего элемента при небольших величинах напора перекрывает трубопровод, а затем под действием магнитного поля на ферромагнитную среду герметизирующая камера плотно прилегает к стенкам трубопровода.

Недостатком данного устройства является необходимость применения специального источника газа (воздуха). Кроме этого, технологические возможности устройства ограничены, так как перекрытие трубопро- вода осуществляется только в месте врезки и монтажа устройства с источником магнитного поля, а не в зоне непосредственной близости от места течи, которое может находиться в труднодоступном месте (под до- рогами, производственными и жилыми застройками, в болотах и т.п.). Устройство также имеет низкие эксплуатационные качества, поскольку после окончания ремонтных работ вывод герметизирующей камеры из трубопровода при большой силе потока нарушит ее целостность или потребует ее сброс в поток.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей и улучшение экс- плуатационных характеристик.

Указанная цель достигается тем, что запирающий элемент устройства выполнен в виде парашютного купола, состоящего из резинотканевой армированной оболочки с пружинно-кордовым формообразователем, купол, введенный в трубопровод, плотно прижимается к трубопроводу, самогерметизируется давлением столба жидкости, подаваемой по трубопроводу, т.е. продуктом перегонки. Вершина купола соединена с вытяжным парашютом, состоящим из эластичного купола и конической спиральной пружины, уложенной в него. А устройства ввода и вывода, содержащие лебедку, срез- ной замок и соединенные с запирающим элементом канатами, позволяют перекрыть трубопровод в непосредственной близости от места течи, а затем извлечь запирающий элемент без нарушения его целостности.

На фиг.1 изображено описываемое устройство в рабочем положении; на фиг.2 - камера запуска с уложенным в ней устройством; на фиг.З - устройство в положении перед извлечением из рабочей зоны; на фиг.4 - срезной замок при удержании устройства.

Устройство для перекрытия трубопроводов состоит из запирающего купола 1, выполненного в виде парашютного купола,

который представляет собою резинотканевую оболочку 2, армированную высокопрочными гибкими капроновыми лентами 3 по параллелям и меридианам и законченную по периметру максимального диаметра пружинно-кордовым формообразователем 4, состоящим из пружины сжатия и свернутой пружинной проволочки (не показано). Свободные концы лент 3, объединенные на устройстве вывода в виде срезного замка 5 посредством гильзы 6 и срезной стопорной шайбы 7, связаны с одним из удерживающих канатов 8. Второй канат 9, свободно проходящий через срезной замок 5 и имеющий управляющую связь 10 с гильзой 6, прикреплен к наконечнику 11 запирающего купола 1 с внутренней стороны, к которому снаружи также прикреплен вытяжной парашют 12, включающий коническую спиральную пружину 13, соединенную с капроновым куполом 14.

В нерабочем положении запирающий купол 1 с вытяжным парашютом 12 расположен в камере запуска 15, выполненной в форме цилиндра, в нижней части которого имеется подпружиненная коническая опора 16, роликовые опоры 17, а в верхней - шарнирная опора 18, двухбарабанная лебедка 19 управления запирающим куполом и реечный привод 20управления камерой запуска. Вся камера запуска смонтирована на патрубке серийной задвижки 21, которая через врезной патрубок 22 состыкована с трубопроводом 23.

Устройство для перекрытия трубопроводов работает следующим образом.

Камера запуска 15с находящимся в ней куполом 1 устанавливается на патрубок серийной задвижки 21, которая через врезной патрубок 22 состыкована с трубопроводом 23. Трубопровод 23 предварительно перфорирован.

Ввод камеры запуска 15 в рабочую зону трубопровода производится реечным приводом 20. После ввода осуществляется выброс вытяжного парашюта 12 посредством удаления чеки (не показано) из конической спиральной пружины 13.

Вытяжной парашют 12, попав в поток продукта перегона, извлекает в свою очередь запирающий купол 1 устройства, цент- рирует его относительно стенок трубопровода 23, растягивает и помогает раскрытию. В это время осуществляется травление удерживающих канатов 8 и 9 лебедки 19. При раскрытии запирающего купола 1, которому совместно с потоком помогает работа упругого пружинно-кордового формообразователя 4, гидроудара не происходит и купол, плавно наполнившись.

перекрывает трубопровод 23. Нарастающее давление продукта перегона, равномерно распределяясь на внутренние стенки запирающего купола 1, прижатого к трубопроводу 23, обеспечивает герметичность перекрытия за счет существенно большей площади контакта пояса, в сравнении с площадью сечения трубопровода 23.

Удержание запорного устройства 1 в этом положении осуществляется застопо- ренной лебедкой 19, т.е. двумя канатами 8 и 9, соединенными соответственно с периметром и вершиной купола 1, а также за счет сил трения, возникших в месте сопряжения резинотканевой оболочки купола 1 с внут- ренней поверхностью трубопровода 23,

При наличии труднодоступных участков трубопровода 23 запирающий купол 1 подается в зону максимальной близости негерметичного участка травлением канатов 8 и 9 лебедки 19.

Открытие трубопровода 23, т.е. уборка купола 1, осуществляется травлением каната 8 при неподвижном канате 9, что обеспечивает скольжение срезного замка по несущему канату 9, срезание стопорной шайбы 7 гильзой 6 ,за счет управляющей связи 10 и освобождение свободных лент 3 от удерживающего каната 8. Запирающий купол 1 под действием давления продукта выворачивается вдоль потока, гаснет, т.е. теряет свою форму, но удерживается канатом 9. Дальнейшее извлечение запирающего купола 1 с вытяжным парашютом 12 осуществляется лебедкой 19 канатом 9.

Для обеспечения безаварийной работы лебедки 19 и канатов 8 и 9 на камере запуска выполнены роликовые опоры 17, а коническая 16 и шарнирная 18 опоры обеспечивают устойчивое положение камеры запуска 15 в рабочем режиме.

После уборки запирающего купола 1 камеру запуска 15 реечным приводом 20 извлекают из рабочей зоны трубопровода 23 и отсекают ее серийной задвижкой 21 для дальнейшего демонтажа.

Для следующего использования запирающего купола 1 производится его извлечение из камеры запуска 15, соединение лент 3 замком 5 с канатом 8 при замене срезной стопорной шайбы 7, укладка запорного купола 1 и вытяжного парашюта 12 обратно в камеру запуска 15.

Использование предлагаемого устройства в сравнении с прототипом повышает надежность перекрытия трубопроводов и не требует дополнительных компрессорных установок, поскольку герметичность обеспечивается формой запорного купола, который под действием давления столба удерживаемого продукта, самогерметизируется за счет работы пружинно-кордового формо- образователя и существенно большей площади контакта с трубой боковой поверхности купола в сравнении с сечением самого трубопровода.

Предлагаемое устройство может быть подано в зону максимальной близости к месту утечки, находящемуся вниз по потоку от места врезки, под действием напора продукта перегона и течи, за счет возможности травления удерживающих его канатов лебедки, т.е. самотранспортируется, что не только расширяет технологические возможности таких устройств, но и позволяет существенно снизить потери продукта перегона, а значит, и уменьшить зону загрязнения окружающей среды, а также сократить время, необходимое на опорожнение отсеченного ремонтируемого участка, т.е. время остановки работы трубопровода.

Предлагаемое устройство имеет высокие эксплуатационные качества, поскольку открытие трубопровода после окончания ремонтных работ не ведет к попаданию в него самого запорного устройства или его частей, а при необходимости извлеченное устройство может быть снова использовано для работы после переукладки куполов. Кроме этого, при использовании устройства можно использовать байпас.

Формула изобретения Устройство для перекрытия трубопроводов, содержащее запирающий эластичный герметизирующий элемент в виде парашютного купола, соединенного по периферии посредством лент с устройством ввода, вывода, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, снижения потерь продукта перегона по трубопроводам, уменьшения зоны загрязнения окружающей среды, запирающий эластичный герметизирующий элемент выполнен в виде резинотканевой армированной оболочки, снабженной пружинно-кордным формообразователем, вершина которой соединена канатами с дополнительно снабженным вытяжным парашютом, имеющим коническую спиральную пружину, уложенную в эластичный купол, а устройство ввода вывода выполнено в виде лебедки, срезного замка со срезной стопорной шайбой, гильзой и управляющей связью с удерживающим вершину купола канатом.

&.

ог

6

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для временного перекрытия сечения трубопровода, в частности при авариях на магистралях, транспортирующих жидкость Цель - расширение технологических возможностей, снижение потерь продукта перегона по трубопроводам, уменьшения зоны загрязнения окружающей среды. Поставленная цель реализуется за счет обеспечения плотного прилегания запорного устройства столбом жидкости, подаваемой по трубопроводу, самогерметизации. Устройство содержит запорный армированный купол, выполненный в виде купола парашюта, соединенный вершиной с фалами вытяжного парашюта и соединенный канатами с лебедкой через камеру запуска. 4 ил. (Л С

8 S

eoizcii

л

у 6 с г s 2tjiti

3 4 2

-.

г ,..ч /лъле г-.. .-гг7,-йЛ -- ч -4-/-у1г ПГ.

ч,.y w SbSf auL i a- i.yfv. .ч ьзи acix- af c л-,.. .т-.

п 7 Фиг 3

i, Д 67 1

4V

т ри Фиг4

11 9

5 1 Ь

-.

)