Устройство для герметизации подземных газовых хранилищ

 

Изобретение относится к горной и нефтегазовой промышленности и м.б. использовано при создании подземных газонефтехранилищ, включающих подземные горные выработки и щахтные стволы . Цель изобретения - повьшение надежности устройства и сохранение его герметичности при повышенных давле-- ниях газа в хранилищах и окружаю1цих породах. Для этого в устр-ве межд.у перекрывающей плитой 8 и эластичным баллоном 7 установлен жестко соединенный с ними поглотитель перемещений . Выполнен он из размещенных последовательно друг на друге деформируемого уплотнительного кольца 9, пакета опорных пластин 13 и кольца 10 несущих пластин. Кольцо 10 выполнено из отдельных сегментов и соединено с дополнительной опорой 12 и элементом задержки 11, размещенным на плите 8. Бетонная опора выполнена из двух частей - внутренней подвижной части 3 и внещней неподвижной части А. Между ними установлен цилиндр 5. Часть 3 имеет диаметр, равный диаметру плиты 8. 3 3.п. ф-лы, 2 ил. с сл 00 4: 00 сл со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1348539 А 1 (5ц 4 Е 21 F 17/16 В 65 G 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) DD 158717 (48) 02.02.83 (2 1) 7772270/22-03 (22) 10.02.82 (31) WP Е 21 F/228321 (32) 16.03.81 (33) DD (46) 30. 10. 87. Бюл. М 40 (71) ФЕБ Мансфельд Комбинат "Вильгельм ПИК" (DD) (72) Фукс Эберхард и Хек Вальтер (DD) (53) 621.646(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ ГАЗОВЫХ ХРАНИЛ1ПЦ (57) Изобретение относится к горной и нефтегазовой промышленности и м,б. использовано при создании подземных гаэонефтехранилищ, включающих подземные горные выработки и шахтные стволы. Цель изобретения — повышение надежности устройства и сохранение его герметичности при повышенных давле-ниях газа в хранилищах и окружающих породах. Для этого в устр-ве между перекрывающей плитой 8 и эластичным баллоном 7 установлен жестко соединенный с ними поглотитель перемещений. Выполнен он из размещенных последовательно друг на друге деформируемого уплотнительного кольца 9, пакета опорных пластин 13 и кольца 10 несущих пластин. Кольцо 10 выполнено из отдельных сегментов и соединено с дополнительной опорой 12 и элементом задержки 11, размещенным на плите 8.

Бетонная опора выполнена из двух частей — внутренней подвижной части 3 и внешней неподвижной части 4. Между ними установлен цилиндр 5. Часть 3 имеет,пиаметр, равный диаметру плиты

8. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1348539

Изобретение относится к горнон и нефтегазовой промышленности и может быть использовано при создании подземных газонефтехранилиш, включающих .) подземные горные выработки и шахтные стволы, Известно устройство для герметизации подземных газовых хранилищ,включающее монолитную бетонную спору, бе- 10 тонный корпус — пробку, гидравлический затвор с цилиндром, выполненный по периметру бетонной опоры, трубопроводы и герметизирующий элемент, установленный между бетонной опорой и пробкой и составленный из перекрынающей плиты, соединенной с эластичным баллоном, установленным с возможностью контактирования через уплотнительный материал с горным массивом, 20 по его внутреннему периметру или с цилиндром гидрозатвора.

Недостаток известного устройства низкая надежность при высоких давлениях газа в хранилище или в окружаю- 25 щих породах.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и сохранение его герметичности при повышенных давлениях газа в хранилищах и окружа- 30 ющих горных пород.

На фиг. 1 представлено устройство для герметизации, вертикальный разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Устройство содержит ствол шахты или штрека 1, несущую бетонную пробку

2, внутреннюю часть бетонной опоры 3, внешнюю часть бетонной опоры 4, слой битума 5 между бетонными телами 3 и

4, образующий плоскость скольжения 40 между ними, цилиндр гидрозатвора 6, эластичный баллон 7, перекрывающую плиту 8, стальное податливое уплотнительное кольцо 9, кольцо несущих пластин 10, элемент зарержки 11, дополни- 45 тельную опору 12 кольца несущих пластин на каждый сегмент, контактирующую с горным массивом, пакет опорных пластик 13, свободную от бетона полость 14, заполненную сжимаемым мате- 50 риалом, например пенопластом, бетонированный участок 15, уплотнения 16, питающий и отводящий продукты хранения трубопровод 17, трубопровод для питания гидрозатвора 18, напорный тру- 55 бопровод для подачи воздуха в эластичиый баллон 19, гидрозатвор 20> образованный цилиндром 6, стержень или трубу для соединения кольца несущих пластин через уплотнения с горным массивом 21, слой битума между бетонной пробкой и бетонированным участком и пслостью со сжимаемым материалом, в которой расположен поглотитель перемещений, образует плоскость скольжения 22 бетонной пробки.

При эксплуатации хранилища его герметизация достигается снабжением герметизирующего устройства поглотителем перемещений и разделением бетонной опоры на две части °

Вводимый в устройство для герметизации поглотитель перемещений жестко соединяется с эластичным баллоном 7 и перекрывающей плитой. Основным элементом в поглотителе перемещений является плотное волнистое стальное уплотнительное кольцо 9, которое защищается от вредных деформаций пакетами опорных пластин 13, расположенных в сводах кольцо 9. Кольцо 9 подпирается на кольце несущих пластин, арретированном на перекрывающей плите и и состоящем из отдельных сегментон.

При отказе от эластичного кольцеобразного баллона поглотитель перемещений располагают прямо между перекры. нающей плитой 8 и цилиндром гидрозатвора.

Бетонная опора ныполнена раздельной иэ двух частей — внутренней подвижной 3 и внешней, сравнительно неподвижной 4. При этом между ними введен разделительный цилиндрический слой скользящего материала, например битума, который располагают вдоль наружного очертания перекрывающей плиты.

Благодаря разъединению бетонной опсры достигается возможность скольжения внутреннего бетонного тела опоры при высоком гидравлическом давлении газа в хранилище и иэбегается недопустимая нагрузка эластичного баллона и разрушение бетонной опоры, Перемещение внутреннего бетонного тела 3 передается через перекрывающую плиту 8 на опорную бетонную пробку. После грижатия пробки к горной породе, которое может соотнетстнонать перемещению в несколько сантиментрон, перемещение внутреннего бетонного тела 3 прекращается. При этом уплотнительное кольцо 9 производит перемещение стальной перекрывающей плиты без раэрущения ее и ее отдельных жестких связей.

При этом пакеты опорных пластин 13 регулируют деформацию уплотнительно8539

3!1

50

3 134 го кольца. Кольцо несущих плит 10 при возникновении перемещений части 3 бетонной опоры перемещается без препятствий в предусмотренном для этого заполненном сжимаемым материалом пространства и воспринимает нагрузку вместе с уплотнительным кольцом.

Трубопроводы 17, 18, 19 для подачи и отбора продукта в хранилище, инъекций жидкости в гидрозатвор 20 и сжатого воздуха в эластичный баллон

7 уложены перпендикулярно оси герметиэируюшего устройства с вазможностью свободного перемещения в полостях, свободных от бетона и заполненных сжимаемым материалом.

Принимающая нагрузку в стволе шахты 1 бетонная пробка 2 нагружается давлением газа или гидравлическим давлением системы через подвижное бетонное тело 3 и перекрываюшую плиту

8 или при проницаемом уплотнени11 16 давлением под перекрывающей плитой Я и уплотнительным кольцом 9.

При возникнсвении перемещений пе" рекрываюшей плиты 8 и бетонной пробки

2 в направлении составляющей газового давления или давления жидкости от-дельные сегменты кольца несущих гластин 10 вращаются в задержках 11 вокруг опор 12, Одновременно деформируемое уплотнительное кольцо 9 следует кольцу несущих пластин 10. При этом кольцо 9 воспринимает относительные перемещения между всеми соединительными узлами перпендикулярно к плоскости перекрывающей плиты 8 и н этой плоскости. Под воздействием повышенного давления, в том числе давления хранилища, элементы кольца несуших пластин 10 и пакеты опорных пластин

13 уменьшают нагрузку на уплотнительное кольцо 9. Пластины 13 разъединяются при возникновении давления в соответствии с сегментами кольца несущих пластин 10. Таким образом обеспечивается надежное восприятие перемещений. Подобные преграждения могут устанавливаться в штреках и других подземных выработках. по периметру бе тонной опоры, трубопроводы 18, 19 и герметизирующий элемент, установленный между бетонной опорой и пробкой v. соoсcтTа 1в1ленный из перекрывающей плиты 8, соединенной с эластичным баллоном 7, установленным с возможностью контактирования через уплотнительный материал 16 с горным массивом, по его внутреннему периметру или с цилиндром гидрозатвора 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности устройства и сохранения его герметичности при повышенных давлениях газа в хранилищах и окружающих породах, устройство снабжено поглотителем перемещений, установленным между перекрывающей плитой и эластичным баллоном 7 или между перекрывавшей плитой и цилиндром гидрозатвора и жестко соединенным с ними, дополнительной опорой для связи с массивом горных пород 12 и элементом задержки 11, размещенным на перекрывающей плите 8, при этом поглотитель перемещений выполнен из размещенных последовательно друг на друге деформируемого уплотнительного кольца 9, пакета опорных пластин 13 и кольца несущих пластин 10, выполненных в виде отдельных сегментов, кольцо несущих пластин 10 соединено посредством стержня или трубы 21 с дог1олнитс IbHoA опорой 12 и установлено с возможностью перемещения в элементах задержки 11, а бетонная опора выполнена из двух частей — внутренней

3 и гнешней 4, причем внутренняя часть и 1еет диаметр, равный диаметру перекрывающей плиты и установлено с возможностью перемещения относительно внешней части.

2, Устройство по п,1, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что между внутренней 3 и внешней 4 частями бетонной опоры установлен цилиндр 5, выполненный иэ битума с внутренним диаметром, равным диаметру перекрывающей плиты, 3, Устройства 110 пп, 1-2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в полость расположения поглотителя перемещения

Формула изобретения

1. Устройство для герметизации подземных газовьгх хранилищ, включающее монолитную бетонную опору 3, бетонный корпус-пробку 2, гидравлический затвор с цилиндром 6, выполненный введен сжимаемьп1 материал 14, соединенный с горным массивс м посредством бетонированного участка 15, а между бетонной пробкой 2 и сжимаемым материалом и бетонированным участком расположен слой битума с образованием плоскости скольжения 22.

1348539 положения трубопроводов выполнены полости,которые заполнены пенопластом .

4. Устройствопо пп. 1-3,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вместах рас11 18 гг

10 ф

glue. г

Составитель Н. Руденко

Техред Л. Олийнык

Корректор М. Пожо

Редактор Н, Горват

Заказ 5176/34 Тираж 428

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4