Соединительное устройство для загрузочного рукава морского нефтяного причала
Изобретение относится к соединительному устройству для соединения загрузочного рукава с впускным/выпускным трубопроводом контейнера-цистерны. Устройство состоит из цилиндрической трубы с первым внутренним диаметром, на первом конце которой предусмотрен первый фланец, который может быть соединен с загрузочным рукавом, и на втором конце которой предусмотрен второй фланец и быстродействующее средство соединения для соединения впускного/выпускного трубопровода с трубой. Трубопровод имеет второй внутренний диаметр меньше первого внутреннего диаметра. Изобретение повышает надежность соединения загрузочного рукава и впускного/выпускного трубопровода. 18 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к соединительному устройству для соединения загрузочного рукава, например морского загрузочного рукава, с впускным/выпускным трубопроводом контейнера-цистерны, состоящему из цилиндрической трубы с первым внутренним диаметром, на первом конце которой предусмотрен первый фланец, который может быть соединен с загрузочным рукавом, и на втором конце которой предусмотрен второй фланец и быстродействующее средство соединения для соединения впускного/выпускного трубопровода с трубой.
Подобное соединительное устройство применяется, в частности, при загрузке или разгрузке танкера, пришвартованного у пристани, из бака-цистерны, расположенного на берегу, или в него соответственно. Данное соединительное устройство формирует соединение, которое может быть быстро установлено между поворотным загрузочным рукавом, размещаемым на причале и подсоединяемым к баку-цистерне, и впускным/выпускным трубопроводом танкера.
Подобное соединительное устройство известно из международной патентной заявки с номером публикации WO 2004/033826 А2. Быстродействующее средство соединения в известном соединительном устройстве сформировано четырьмя пружинами сжатия, каждая из которых присоединена одним концом к соответствующему поворотному захвату клешневого типа, который зацепляет концевой фланец впускного/выпускного трубопровода, и соединена другим концом с поворотным диском, который приводится в действие гидравлическим цилиндром. Положение одного конца пружин изменяется поворотом диска. Пружины сжимаются при повороте диска в первом направлении, в то время как захваты клешневого типа зацепляются за концевой фланец, а концевой фланец прижимается ко второму фланцу соединительного устройства, после чего концевой фланец впускного/выпускного трубопровода должен быть заблокирован на втором фланце с помощью механической блокировки, которая должна быть размещена на детали диска таким образом, чтобы заблокировать возможность поворота диска. Пружины растягиваются при повороте диска в противоположном направлении, при этом захваты клешневого типа разъединяются на концевом фланце, а концевой фланец больше не прижимается ко второму фланцу соединительного устройства.
Недостаток известного соединительного устройства состоит в том, что оно имеет относительно сложную конструкцию и относительно дорогостоящее, в то время как при небрежности оператора существует риск прижатия концевого фланца впускного/выпускного трубопровода ко второму фланцу соединительного устройства, но без блокировки на упомянутом. Последнее приводит к возникновению нежелательных угроз безопасности, так как загружаемые или выгружаемые жидкости обычно токсичны или легко воспламеняемы. Кроме того, по экономическим соображениям необходимо исключить потери жидкостей в результате утечки из трубопроводов.
Следующий недостаток известного соединительного устройства заключается в том, что оно может применяться исключительно для соединения загрузочного рукава и впускного/выпускного трубопровода, имеющих одинаковый диаметр. Диаметр стандартных типов загрузочного рукава составляет, например, 12 или 16 дюймов (30,48 или 40,6 см соответственно), при этом в известном соединительном устройстве невозможно соединить загрузочный рукав диаметром 16 дюймов с впускным/выпускным трубопроводом диаметром 12 дюймов.
Задача настоящего изобретения - обеспечить соединительное устройство, которое может быстро и просто соединить загрузочный рукав с впускным/выпускным трубопроводом контейнера-цистерны.
Следующая задача - обеспечить соединительное устройство относительно простой конструкции, гарантирующее по сути безопасное соединение загрузочного рукава и впускного/выпускного трубопровода, в котором отсутствует необходимость устанавливать механическую блокировку посредством вмешательства оператора.
Данные задачи выполнены, при этом получены и другие преимущества соединительного устройства типа, заявленного во вводной части, в котором быстродействующее средство соединения выполнено в соответствии с настоящим изобретением таким образом, чтобы соединять впускной/выпускной трубопровод со вторым внутренним диаметром, меньшим, чем первый внутренний диаметр.
В одном варианте осуществления соединительного устройства согласно настоящему изобретению быстродействующее средство соединения состоит, по крайней мере, из трех зажимных элементов, которые размещены по наружной границе второго фланца и выполнены таким образом, чтобы обеспечить разъемную фиксацию на втором фланце, третий фланец которого формирует концевой фланец впускного/выпускного трубопровода со вторым внутренним диаметром, при этом между вторым фланцем и третьим фланцем предусмотрен переходник.
Соединительное устройство, которое имеет зажимные элементы, выполненные таким образом, чтобы между вторым и третьим фланцем был расположен переходник, обеспечивает вариант соединения загрузочного рукава с определенным первым внутренним диаметром и впускного/выпускного трубопровода со вторым меньшим диаметром. Это особенно полезно на участках, на которых важно обеспечить возможность последовательной загрузки или разгрузки танкеров с впускными/выпускными трубопроводами различного внутреннего диаметра с помощью одного загрузочного рукава.
Каждый из зажимных элементов состоит, например, из зажимной части, смещаемой в осевом и радиальном направлении трубы, при этом они выполнены, например, таким образом, чтобы синхронно перемещать соответствующие зажимные части.
Перемещение зажимных частей последовательно в радиальном направлении к центральной оси второго фланца и в осевом направлении к плоскости второго фланца приводит к прижатию третьего фланца ко второму фланцу, тогда как последовательное перемещение в осевом направлении от плоскости второго фланца и в радиальном направлении от центральной оси второго фланца приводит к разъединению третьего фланца со вторым фланцем, при этом обеспечивается достаточное пространство между зажимными частями и третьим фланцем, чтобы предусмотреть возможность удаления соединительного устройства из впускного/выпускного трубопровода с данным третьим фланцем.
В одном осуществлении варианта таких зажимных элементов каждая зажимная часть выполнена с возможностью перемещения в направляющих, которые соединяются со вторым фланцем и проходят в осевом и радиальном направлении трубы.
Для этого каждый из зажимных элементов состоит, например, из ходового винта для перемещения соответствующей зажимной части, при этом для каждого из них предусмотрен, например, гидромотор для приведения в действие соответствующего ходового винта.
В наиболее эффективном варианте осуществления соединительного устройства каждый из зажимных элементов состоит из зажимной части, перемещаемой в осевом и радиальном направлении трубы, при этом каждая зажимная часть включает неподвижную деталь и подвижную деталь, которая может быть соединена с подвижной деталью, при этой у подвижной детали предусмотрена, по крайней мере, одна контактная поверхность, действующая совместно с третьим фланцем на конце впускного/выпускного трубопровода.
Подвижная деталь выбирается в каждом случае таким образом, чтобы, по крайней мере, одна контактная поверхность соответствовала концевому фланцу впускного/выпускного трубопровода для соединения.
Для упрощения соединения загрузочного рукава соединительное устройство согласно настоящему изобретению включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента, расположенных по внешней границе второго фланца для крепления переходника, расположенного на втором фланце, и направления третьего фланца на конце впускного/выпускного трубопровода в положение, подходящее для соединения.
Настоящее изобретение будет разъяснено далее по примеру осуществления со ссылкой на чертежи.
На чертежах изображено следующее:
На Фиг.1 показан вид в перспективе примера осуществления изобретения соединительного устройства согласно настоящему изобретению,
На Фиг.2 показан вид в перспективе переходника для соединительного устройства, показанного на Фиг.1,
На Фиг.3 показано изображение в разобранном виде зажимной части, состоящей из двух деталей, для соединительного устройства, показанного на Фиг.1,
На Фиг.4 показан вид в перспективе направляющего элемента для соединительного устройства, показанного на Фиг.1.
Соответствующие компоненты обозначены на фигурах одинаковыми номерами позиций.
На Фиг.1 показано соединительное устройство 10, состоящее из трубы 5 с первым концевым фланцем 1 для присоединения морского загрузочного рукава (не показан) и вторым концевым фланцем 2 для присоединения концевого фланца 3 впускного/выпускного трубопровода 4 (показан частично) танка на танкере (не показан). По внешней границе второго фланца 2 предусмотрено пять зажимных элементов быстродействующего средства соединения (6, 7, 8), каждый из которых состоит из корпуса с направляющими щеками 7, гидромотора 6, который приводит в действие ходовой винт (не показан), и зажимной части 8, соединенной с ходовым винтом. В показанном примере внутренний диаметр трубы 5 больше внутреннего диаметра впускного/выпускного трубопровода 4, при этом между вторым фланцем 2 и концевым фланцем 3 впускного/выпускного трубопровода 4 предусмотрен переходник 9 (показан на Фиг.2) с фланцем 17. Между направляющими щеками 7 предусмотрен узел гидромотора 6, ходового винта и зажимной части 8 для поворота вокруг вала 11, проходящего перпендикулярно трубе 5. В направляющих щеках 7 предусмотрены направляющие пазы 13 для направления кулачков 12, которые проходят сбоку от зажимных частей 8 в осевом и радиальном направлении трубы 5. В показанной ситуации обеспечивается водонепроницаемость концевого фланца 3 впускного/выпускного трубопровода 4 на фланце 17 переходника зажимными частями 8, в свою очередь, обеспечивается водонепроницаемость данного фланца на втором фланце 2 трубы 5, при этом ходовые винты отводятся назад как можно дальше. Пазы 13 в направляющих щеках 7 сформированы таким образом, чтобы при отвинчивании ходовых винтов зажимные части 8 последовательно перемещались из показанной ситуации в осевом направлении от плоскости второго фланца 2 и в радиальном направлении от центральной оси второго фланца 2 (по направлению к зажимным частям 8), что приводит к тому, что концевой фланец 3 впускного/выпускного трубопровода 4 разъединяется со вторым фланцем 2, при этом создается достаточное пространство между зажимными частями 8 и концевым фланцем 3 таким образом, чтобы обеспечить возможность удаления соединительного устройства 10 из впускного/выпускного трубопровода 4 с данным концевым фланцем 3. Соответствующие гидромоторы 6 соединены параллельно их жидкостным трубопроводам 14, 15 (показаны частично), для них предусмотрены регуляторы потока с независимым от давления регулированием 26, в результате чего соответствующие ходовые винты и зажимные части 8, соединенные с ними, синхронно приводятся в движение. На фигуре далее показано пять фиксирующих и направляющих элементов 16, расположенных по наружной границе второго фланца 2 для крепления переходника, расположенного на втором фланце 2 в отсутствие присоединяемого впускного/выпускного трубопровода 4, а также для размещения концевого фланца 3 впускного/выпускного трубопровода 4 в положение, подходящее для соединения до присоединения настоящего концевого фланца 3. Направляющие элементы 16 закрепляются крюками 32 в проушины 27 на стороне второго фланца 2.
На Фиг.2 показан переходник 9 с фланцем 17 и отбортованной кромкой 18, которая имеет коническое расширение на внутренней стороне и которая должна быть направлена к трубе 5. Наименьший внутренний диаметр кромки 18 соответствует внутреннему диаметру впускного/выпускного трубопровода 4 для соединения, наибольший внутренний диаметр соответствует внутреннему диаметру трубы 5, при этом переходник 9, таким образом, обеспечивает плавный переход от впускного/выпускного трубопровода 4 к трубе 5 соединительного устройства 10.
На Фиг.3 показана стальная зажимная часть, состоящая из деталей 8а и 8b, при этом в неподвижной детали 8а предусмотрено отверстие 19 для прохода ходового винта, а подвижная деталь 8b включает контактную поверхность 20, размещаемую к третьему фланцу 3. В собранном положении подвижная деталь 8b соединяется с жестким валом 21 и направляющей планкой (не показана), располагаемой в соответствующем пазу 22 и канале 23 в неподвижной детали 8а, при этом детали 8а, 8b блокируются штифтом, проходящим через первое боковое отверстие 24 в неподвижной детали 8а и шпонку подвижной детали 8b. На фигуре далее показано второе боковое отверстие 25 в неподвижной детали 8а для прохождения боковых кулачков 12 с собранными зажимными деталями 8а, 8b, проходящими через пазы 13 в направляющих щеках 7.
На Фиг.4 показан направляющий элемент 16 с направляющей пластиной 29, которая крепится к опорной пластине 30, с помощью которой направляющий элемент размещается на втором фланце 2. На нижней части опорной пластины 30 предусмотрены штифты 31, которые точно входят в свободные отверстия во втором фланце 2. Для закрепления направляющего элемента 16 на втором фланце 2 предусмотрен элемент 16 с натяжной скобой 28, крюк 32 которой (показан на Фиг.1) закрепляется прямо за проушиной 27 на втором фланце 2.
1. Соединительное устройство (10) для соединения загрузочного рукава, например, морского загрузочного рукава, с впускным/выпускным трубопроводом (4) контейнера-цистерны, состоящее из цилиндрической трубы (5) с первым внутренним диаметром, на первом конце которой предусмотрен первый фланец (1), который может быть соединен с загрузочным рукавом, а на втором конце которой предусмотрен второй фланец (2) и быстродействующее средство соединения (6, 7, 8) для соединения впускного/выпускного трубопровода (4) с трубой (5), отличающееся тем, что быстродействующее средство соединения (6, 7, 8) служит для соединения с впускным/выпускным трубопроводом (4), имеющим второй внутренний диаметр меньше первого внутреннего диаметра.
2. Устройство (10) по п.1, отличающееся тем, что быстродействующее средство соединения (6, 7, 8) включает, по крайней мере, три зажимных элемента, расположенных по наружной границе второго фланца (2) для разъемной фиксации на втором фланце (2), при этом третий фланец (3) образует концевой фланец впускного/выпускного трубопровода (4) со вторым внутренним диаметром, в котором между вторым фланцем (2) и третьим фланцем (3) выполнен переходник (9).
3. Устройство (10) по п.2, отличающееся тем, что каждый зажимной элемент быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) включает зажимную часть (8), перемещаемую в осевом и радиальном направлении трубы (5).
4. Устройство (10) по п.3, отличающееся тем, что зажимные элементы быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) выполнены с возможностью синхронного перемещения соответствующих зажимных частей (8).
5. Устройство (10) по п.3 или 4, отличающееся тем, что зажимные части (8) выполнены с возможностью перемещения в соответствующих направляющих (13), которые присоединяются ко второму фланцу (2) и которые проходят в осевом и радиальном направлении трубы (5).
6. Устройство (10) по п.3 или 4, отличающееся тем, что каждый зажимной элемент быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) включает ходовой винт для перемещения соответствующей зажимной части (8).
7. Устройство (10) по п.5, отличающееся тем, что каждый зажимной элемент быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) включает ходовой винт для перемещения соответствующей зажимной части (8).
8. Устройство (10) по любому из пп.3, 4, 7, отличающееся тем, что для каждого зажимного элемента быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) предусмотрен гидромотор (6) для перемещения соответствующей зажимной части (8).
9. Устройство (10) по п.5, отличающееся тем, что для каждого зажимного элемента быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) предусмотрен гидромотор (6) для перемещения соответствующей зажимной части (8).
10. Устройство (10) по п.6, отличающееся тем, что для каждого зажимного элемента быстродействующего средства соединения (6, 7, 8) предусмотрен гидромотор (6) для перемещения соответствующей зажимной части (8).
11. Устройство (10) по любому из пп.3, 4, 7, 9, 10 отличающееся тем, что каждая зажимная часть (8) состоит из неподвижной детали (8а) и подвижной детали (8b), которая может быть соединена с подвижной деталью, при этом у подвижной детали (8b) предусмотрена, по крайней мере, одна контактная поверхность (20), действующая совместно с концевым фланцем (3) впускного/выпускного трубопровода (4).
12. Устройство (10) по п.5, отличающееся тем, что каждая зажимная часть (8) состоит из неподвижной детали (8а) и подвижной детали (8b), которая может быть соединена с подвижной деталью, при этой у подвижной детали (8b) предусмотрена, по крайней мере, одна контактная поверхность (20), действующая совместно с концевым фланцем (3) впускного/выпускного трубопровода (4).
13. Устройство (10) по п.6, отличающееся тем, что каждая зажимная часть (8) состоит из неподвижной детали (8а) и подвижной детали (8b), которая может быть соединена с подвижной деталью, при этой у подвижной детали (8b) предусмотрена, по крайней мере, одна контактная поверхность (20), действующая совместно с концевым фланцем (3) впускного/выпускного трубопровода (4).
14. Устройство (10) по п.8, отличающееся тем, что каждая зажимная часть (8) состоит из неподвижной детали (8а) и подвижной детали (8b), которая может быть соединена с подвижной деталью, при этой у подвижной детали (8b) предусмотрена, по крайней мере, одна контактная поверхность (20), действующая совместно с концевым фланцем (3) впускного/выпускного трубопровода (4).
15. Устройство (10) по любому из пп.3, 4, 7, 9, 10, 12-14, отличающееся тем, что оно включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента (16), располагаемых по наружной границе второго фланца (2) для крепления переходника (9), размещаемого на втором фланце (2), и направления концевого фланца (3) впускного/выпускного трубопровода (4) в положение, подходящее для соединения.
16. Устройство (10) по п.5, отличающееся тем, что оно включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента (16), располагаемых по наружной границе второго фланца (2) для крепления переходника (9), размещаемого на втором фланце (2), и направления концевого фланца (3) впускного/выпускного трубопровода (4) в положение, подходящее для соединения.
17. Устройство (10) по п.6, отличающееся тем, что оно включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента (16), располагаемых по наружной границе второго фланца (2) для крепления переходника (9), размещаемого на втором фланце (2), и направления концевого фланца (3) впускного/выпускного трубопровода (4) в положение, подходящее для соединения.
18. Устройство (10) по п.8, отличающееся тем, что оно включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента (16), располагаемых по наружной границе второго фланца (2) для крепления переходника (9), размещаемого на втором фланце (2), и направления концевого фланца (3) впускного/выпускного трубопровода (4) в положение, подходящее для соединения.
19. Устройство (10) по п.11, отличающееся тем, что оно включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента (16), располагаемых по наружной границе второго фланца (2) для крепления переходника (9), размещаемого на втором фланце (2), и направления концевого фланца (3) впускного/выпускного трубопровода (4) в положение, подходящее для соединения.
