Устройство для протягивания троса внутри трубопровода
Владельцы патента RU 2350828:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (RU)
Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при очистке и нанесении покрытия на внутреннюю поверхность действующего трубопровода. На каркасной тележке с опорными направляющими катками установлены конусы, обеспечивающие изменение силы тяги за счет частичного или полного перекрытия канала для прохода рабочей среды. Обеспечивается протягивание троса внутри магистрального трубопровода без отключения подачи рабочей среды. 3 ил.
Изобретение относится к обработке внутренней поверхности магистрального трубопровода, в частности для протягивания троса внутри работающего трубопровода на подготовительном этапе работ.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности трубопроводов от посторонних включений (Пат.2048932 RU, МПК6 В08В 9/04, опубл. 27.11.95). Устройство содержит вал, на котором жестко закреплены первая турбина и вторая турбинка меньшим диаметром, турбинки охвачены цилиндрическим корпусом, имеющим отверстие.
Устройство использует для своего движения перепад давления рабочей среды в трубопроводе, но не является тягачом.
Известно устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, которое имеет опорные направляющие катки (Авт.св. № 1733833, F16L 58/02. Бюл. N18 от 15.05.92).
Устройство использует трос, но не является тягачом.
Задачей изобретения является использование устройства в качестве тягача для протягивания троса внутри работающего трубопровода на подготовительном этапе работ, например использование этого троса для транспортировки экструдера при нанесении полимерного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода.
Технический результат изобретения заключается в использовании давления потока рабочей среды в магистральном трубопроводе для перемещения устройства, установленного на опорные направляющие катки, и протягивания этим устройством троса, пригодного к выполнению транспортных работ внутри трубопровода.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что устройство для протягивания троса внутри трубопровода, транспортирующего под давлением рабочую среду, содержащее тележку с направляющими опорными катками, при этом на каркасе тележки закреплен наружный конус с отверстием, в котором расположены средний и внутренний конусы, взаимосвязанные пружиной растяжения, к вершине внутреннего конуса закреплен трос, каркас тележки имеет ограничитель перемещения среднего конуса функционирует без отключения магистрального трубопровода от транспортировки рабочей среды, использует для своего движения энергию потока этой среды, обладает свойством саморегулирования скорости перемещения в зависимости не только от параметров потока рабочей среды, но и сопротивления, создаваемого тросом при его протягивании внутри трубопровода за счет регулируемого по величине сечения канала для прохода рабочей среды.
На фиг.1 показано сечение магистрального трубопровода с расположенным в нем подвижным устройством для протягивания троса, который крепится к внутреннему конусу, при работе устройства в режиме регулируемой величины силы тяги.
На фиг.2 изображен фрагмент устройства в режиме максимальной тяги.
На фиг.3 приведен фрагмент устройства на заключительном этапе протягивания троса.
Внутри трубопровода 1 (см. фиг.1) находится рабочая среда 2 (газ, жидкость) под давлением. На каркасе 3 тележки подвижного устройства для протягивания троса 4 расположены опорные направляющие катки 5. В каркасе 3 закреплен наружный конус 6 с отверстием, а также последовательно установлены средний конус 7 и внутренний конус 8. Средний конус 7 и внутренний конус 8 соединены пружиной растяжения 9. К вершине внутреннего конуса 8 закреплен трос 4, который расположен в направляющей 10 каркаса 3. Каркас 3 имеет ограничитель 11 перемещения среднего конуса 7.
Работа устройства осуществляется следующим образом. В приемник трубопровода, отключенный от потока рабочей среды, вводится устройство для протягивания троса, а также катушка с запасом троса (не показана). Входное отверстие трубопровода 1 герметизируют и подключают систему подачи рабочей среды 2 под давлением. Рабочая среда протекает по каналу между наружным конусом 6 и взаимосвязанными средним конусом 7 и внутренним конусом 8, перепад давления рабочей среды, возникающий на этих конусах, создает тяговое усилие, которое от внутреннего конуса 8 передается тросу 4. Средний конус 7 упирается в ограничитель 11 и толкает каркас 3 устройства, которое на опорных направляющих катках 5 перемещается внутри трубопровода 1. Внутренний конус 8, взаимосвязанный пружиной растяжения 9 со средним конусом 7, тянет трос 4, раскручивая его с катушки, расположенной в приемнике трубопровода. При увеличении сопротивления на перемещение троса 4 каркас 3 с наружным конусом 6 будут перемещаться по ходу движения потока рабочей среды 2, уменьшая канал между конусами и увеличивая сопротивление перетеканию рабочей среды в этом канале, при этом сила тяги на тросе 4 увеличивается. Максимальная сила тяги достигается при полном закрытии канала между конусами (см. фиг.2). При полном вытяжении троса 4 или в случае, когда сопротивление перемещению троса значительно возрастает и сила давления рабочей среды 2 на средний конус 7 превышает силу сопротивления пружины растяжения 9, эта пружина увеличивает свою длину (см. фиг.3), средний конус 7 отходит от внутреннего конуса 8, открывая каналы для перетекания рабочей среды 2. Растяжение пружины 9 ограничивается расстоянием между ограничителем 11 и направляющей 10 каркаса 3, а также размерами среднего 7 и внутреннего 8 конусов.
Положительный эффект выражается в возможности использования устройства в качестве тягача для протягивания троса внутри транспортирующего рабочую среду трубопровода.
Устройство для протягивания троса внутри трубопровода, транспортирующего под давлением рабочую среду, содержащее тележку с направляющими опорными катками, отличающееся тем, что на каркасе тележки закреплен наружный конус с отверстием, в котором расположены средний и внутренний конусы, взаимосвязанные пружиной растяжения, к вершине внутреннего конуса закреплен трос, каркас тележки имеет ограничитель перемещения среднего конуса.
