Устройство для перекрытия продуктопровода

 

Использование: при аварийном ремонте. Сущность изобретения: запорный эластичный элемент выполнен в виде цилиндра с армированными днищами с установленными в одном из них обратным клапаном. Механизм ввода выполнен в виде полого штока с подвижной штангой, соединенной стропами с герметичным элементом. Во втором днище установлен предохранительный клапан, отрегулированный на давление, превышающее давление продуктов. 3 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту с высоким давлением продуктов насыщения и предназначено для перекрытия продуктопровода при аварийном ремонте.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее сбросный клапан, автоматически открывающейся при превышении давления перекачиваемой среды выше величины давления, на которое отрегулировал клапан [1] Недостатком данного устройства является то, что перекрытие трубопровода производят после сброса давления перекачиваемой жидкости в трубопроводе до атмосферного через открытый торец после вырезки дефектного участка.

Известно устройство для перекрытия трубопровода, содержащее эластичную герметизирующую камеру, заполненную ферромагнитной средой и соединенную с механизмом ввода в трубопровод, кроме того, эластичная камера соединена с механизмом ввода посредством строп [2] Недостатком данного устройства является то, что эластичная камера заполняется из постороннего источника и ее плотное прилегание зависит от силы магнита.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для перекрытия трубопровода, которое содержит эллипсообразную эластичную оболочку с усилительными крышками по торцам, причем к одной крышке через запорный клапан подключена линия подвода рабочей среды под давлением [3] Это обладает рядом недостатков. Эластичная камера заполняется из постороннего источника высокого давления и при достижении определенного значения давления внутри камеры происходит автоматическое перекрытие клапана, исключающего в случае необходимости дополнительное увеличение давления.

Существующие устройства перекрытия не приемлемы для продуктопроводов ШФЛУ (широка фракция легких углеводородов) из-за физико-химических особенностей продукта, так как в одном случае для сброса давления до атмосферного необходимо полное опорожнение отсеченного линейными задвижками поврежденного участка продуктопровода, а на это требуется от 3-х до 5-ти суток, в другом случае необходимо постоянно поддерживать внутреннюю полость устройства с источником повышенного давления.

Предлагаемое устройство позволяет сократить потери ШФЛУ и время проведения ремонтно-восстановительных работ путем сохранения в отсеченном участке продуктопровода повышенного давления, причем заполнение эластичной камеры осуществляется продуктом, перекачиваемым по трубопроводу через обратный клапан.

В продуктопровод вводится цилиндрическая эластичная камера с двумя армированными днищами. В одном днище расположен обратный клапан (например, с ограниченным ходом заслонки на открытие), во втором днище расположен предохранительный клапан. Эластичная камера устанавливается предохранительным клапаном в сторону повреждения. Через обратный клапан камера самозаполняется перекачиваемой по трубопроводу ШФЛУ, обеспечивая этим плотное прилегание стенок камеры к внутренней поверхности продуктопровода, надежно перекрыв его по всему сечению. Обратный клапан автоматически поддерживает давление в камере не ниже, чем в трубопроводе через открытую заслонку. При понижении давления в трубопроводе заслонка закрывается обратным потоком, но давление в камере не опускается ниже давления продуктов насыщения вследствие физико-химических свойств ШФЛУ.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 участок продуктопровода между запорными устройствами, подлежащий ремонту; на фиг.3 участок продуктопровода после ремонта.

Устройство содержит приваренный к продуктопроводу 1 патрубок 2 для крепления задвижки (не показана) и размещенный в задвижке полый шток 3, в котором имеется подвижная штанга 4. Указанный шток и штанга выполняют роль стопора самозаполняющейся эластичной камеры 5, расположенной в продуктопроводе 1.

Эластичная камера 5 имеет форму цилиндра с двумя армированными днищами. В одном днище имеется обратный клапан 6 (например, с ограниченным ходом заслонки на открытие, что обеспечивает работоспособность обратного клапана в любом положении) для самозаполнения камеры перекачиваемым по трубопроводу продуктом, во втором днище имеется предохранительный клапан 7 для пропуска продукта при возобновлении перекачки по трубопроводу после ремонта, отрегулированный на давление, превышающее давление продуктов насыщения ШФЛУ, например, в 1,5.2 раза.

Эластичная камера 5 в период самозаполнения перекачиваемым по трубопроводу продуктом фиксируется посредством строп 8, закрепленных на подвижную штангу 4.

В нерабочем состоянии камера сложена и размещается под полым штоком 3, а для перекрытия продуктопровода ее вводят в трубу через предварительно прорезанное отверстие 9. Герметичность при фрезеровании отверстия 9 обеспечивает задвижка (на показана).

Устройство работает следующим образом.

Для перекрытия продуктопровода 1 через предварительно прорезанное отверстие 9 с помощью полого штока 3 и подвижной штанги 4 вводят эластичную камеру 5 предохранительным клапаном 7 в сторону повреждения (см. фиг.2). Через обратный клапан 6 камера 5 самозаполняется перекачиваемым по трубопроводу ШФЛУ.

По мере самозаполнения камеры 5 перекачиваемым по трубопроводу продуктом она расправляется, обеспечивая плотное прилегание стенок камеры к внутренней поверхности продуктопровода 1, надежно перекрывая этот продуктопровод по всему сечению (см. фиг.2). Обратный клапан 6 автоматически поддерживает давление в камере 5 не ниже, чем в трубопроводе 1 через открывающуюся заслонку. При понижении давления в трубопроводе 1 заслонка закрывается обратным потоком продукта, но за счет физико-химических свойств ШФЛУ давление в камере 5 не будет падать ниже давления продуктов насыщения.

После окончания ремонта продуктопровода 1 подвижную штангу 4 поднимают до упора, освобождая стропы 8 от зацепления. Затем из продуктопровода 1 выводится шток 3, а снаружи на продуктопроводе 1 остается патрубок 2 и задвижка, закрытая заглушкой.

После возобновления перекачки продукта под давлением, равным рабочему (см. фиг.3), предохранительный клапан 7, предварительно отрегулированный на давление, превышающее давление продуктов насыщения (например, в 1,5.2 раза), автоматически открывается, выравнивая давление внутри эластичной камеры 5 (см. фиг.3,а) и в продуктопроводе 1 перед эластичной камерой 5 и после нее. Это позволяет перемещаться эластичной камере 5 по продуктопроводу в сторону перекачки (см. фиг.3,а).

После того, как давление в эластичной камере 5 (см. фиг.3,а) и в продуктопроводе 1 выравнилось, продукт начал перемещаться в сторону эластичной камеры (см. фиг.3,б), избыточное давление в которой стало меньше, чем в продуктопроводе между эластичными камерами (фиг.3,а, б). В результате разности давлений стенки эластичной камеры 5 (см. фиг.3,б) теряют плотность прилегания к внутренней поверхности продуктопровода 1 и под давлением перекачиваемого продукта эластичная камера 5 (см. фиг.3,б) так же, как эластичная камера (см. фиг.3,а) перемещается по продуктопроводу в сторону перекачки продукта до камер приема, выполняя роль скребка.

Применение данного устройства позволяет резко сократить время ликвидации аварии без полного опорожнения продуктопровода. Благодаря физико-химическим свойствам ШФЛУ перекрытие продуктопровода происходит более надежно. Кроме того, эластичная камера самозаполняется тем же продуктом, который находится в продуктопроводе.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПРОДУКТОПРОВОДА, содержащее запорный эластичный элемент, выполненный в виде цилиндра с армированными днищами, с установленным в одном из них обратным клапаном, и механизм ввода, отличающееся тем, что механизм ввода выполнен в виде полого штока с подвижной штангой, соединенной стропами с герметичным элементом, при этом во втором днище установлен предохранительный клапан, отрегулированный на давление, превышающее давление продуктов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3