камера для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов

Формула изобретения

1. Камера для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов, содержащая переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной ее фиксации, выполненным в виде установленных на корпусе затвора зажимных челюстей с обеспечением возможности захвата и фиксации и образованием герметичного соединения, отличающаяся тем, что длина камеры составляет 3,0 - 16,0 диаметра переходника, при этом откидная крышка посредством поводка соединена с поворотным узлом, снабженным средством для точного регулирования положения крышки, установленной с возможностью безопасного горизонтального перемещения и полного отвода ее из зоны запасовки или приема поточных снарядов, а зажимные челюсти механизма герметичной фиксации крышки кинематически связаны между собой посредством приводных механизмов и имеют профилированные стяжные замковые элементы, а на крышке и корпусе камеры выполнены ответные замковые профилированные элементы.

2. Камера по п.1, отличающаяся тем, что замковые профилированные элементы крышки и корпуса камеры выполнены в виде кольцевых клиновых буртиков на их торцевых участках, а профилированные стяжные замковые элементы челюстей выполнены на внутренней поверхности в виде кольцевых клиновых в плане проточек.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для запуска в трубопровод и извлечения из него средств дефектоскопии, очистных элементов и других поточных снарядов.

Из уровня техники известны устройства для запуска и приема поточных снарядов, применяемых при эксплуатации трубопроводов, см., например, патент РФ N 2043175, 1992 г., Авт. св. СССР N 1683831, 1989 г.; Авт.св. 1694255, 1989 г., патент США N 2028778, 1936 г.; Авт.св. СССР N 1158257.

Вышеуказанные устройства содержат в своем составе камеры запуска и камеры приема поточных снарядов, которые на свободных концах оборудуются концевыми затворами, предназначенными для установки поточных снарядов перед их запуском в трубопровод или приемом из трубопровода по окончанию работ.

Основным недостатком этих камер является ненадежная конструкция концевого затвора. В связи со значительными диаметрами современных трубопроводов для перекачки, например, нефтепродуктов, крышка концевого затвора имеет значительную массу, при этом она должна плотно без перекосов притягиваться к корпусу камеры и в то же время легко и быстро открываться. В известных конструкциях, соединение крышки затвора с камерой и фиксирующие замки конструктивно ненадежны, что может привести к аварии и травмам персонала из-за самопроизвольного раскрытия затвора.

Известна также камера для приема и запуска поточных снарядов по авт.св. СССР N 867438, 1979 г., содержащая корпус, свободный конец которого оборудован концевым затвором, выполненным в виде аксиально расположенных цилиндров c системой ввода поточных снарядов и механизмом поворота наружного цилиндра.

Известная камера, хотя и позволяет повысить безопасность работы и частично автоматизировать процесс ее работы, но характеризуется высокой сложностью в изготовлении и малой эксплуатационной надежностью.

Кроме того, в современной отечественной промышленности с середины 90-х стали широко применяться импортные технические средства для очистки трубопроводов и диагностирования состояния стенок трубопроводов. В связи с этим возникла необходимость в модификации применяемых до этого камер для запуска этих средств в действующие трубопроводы. Например, система дефектоскопов формируется в поезда длиной от 3-х до 7-ми метров, в зависимости от диаметра трубопроводов. При формировании таких поездов на первом месте устанавливают очистной снаряд - скребок; на втором - калибровочный снаряд и на последнем - дефектоскоп. Эксплуатационники определяют диаметры переходников к камерам и их длину (камер для запуска поточных снарядов) самостоятельно и имеющиеся в настоящее время камеры как правило не оптимальны с точки зрения соотношения длины камер с диаметром переходников к трубопроводам, что приводит к излишнему завышению размеров и повышенной металлоемкости камер при их изготовлении или приходится изготавливать специальные камеры под определенный типоразмер поточных снарядов. Что приводит к чрезмерным издержкам (минимальный диаметр переходника выбирается из условия свободного прохода поточного снаряда, в свою очередь, длина и диаметр поточного снаряда определяет минимально необходимую длину камеры, диаметр которой определяется условиями удобной и безопасной работы ).

Из патента РФ N 2103596 27.01.98 известна камера для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов, содержащая переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной ее фиксации, выполненным в виде установленных на корпусе затвора зажимных челюстей с обеспечением возможности захвата и фиксации их с образованием герметичного соединения.

Известное решение также имеет вышеуказанные недостатки.

В изобретении достигается технический результат - снижение металлоемкости камер для запуска поточных снарядов наряду с повышением их эксплуатационной надежности, безопасности и эффективности.

Для достижения выше указанного технического результата в камере для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопроводов, содержащей переходник, корпус камеры и концевой затвор, откидная крышка которого снабжена поворотным узлом и механизмом герметичной ее фиксации, выполненным в виде установленных на корпусе затвора зажимных челюстей с обеспечением возможности захвата и фиксации их с образованием герметичного соединения, согласно изобретению, длина камеры составляет 3,0 - 16,0 диаметра переходника, при этом откидная крышка посредством поводка соединена с поворотным узлом, снабженным средством для точного регулирования положения крышки, установленной с возможностью безопасного горизонтального перемещения и полного отвода ее из зоны запасовки или приема поточных снарядов, а зажимные челюсти механизма герметичной фиксации крышки кинематически связаны между собой посредством приводных механизмов и имеют профилированные стяжные замковые элементы, а на крышке и корпусе камеры выполнены ответные профилированные элементы.

Предпочтительно, чтобы замковые профилированные элементы крышки и корпуса камеры были выполнены в виде кольцевых клиновых буртиков на их торцевых участках, а профилированные стяжные замковые элементы челюстей были выполнены в виде кольцевых, клинообразных в плане, проточек на внутренней поверхности челюстей.

На фиг. 1, 2 изображена общая схема расположения трубопровода и камер запуска и приема поточных снарядов (вид сбоку и сверху); на фиг. 3 - концевой затвор в сборе (вид спереди); на фиг. 4 - схематично показаны камеры запуска/приема с размерами; на фиг. 5 - концевой затвор в сборе (вид сбоку); на фиг. 6 - сечение Б-Б фиг. 4; на фиг. 7 - сечение Г-Г фиг. 4 (показано взаиморасположение замковых поверхностей в рабочем положении - повернуто).

Камера для запуска и приема поточных снарядов содержит соединенный с трубопроводом 1 переходник 2, корпус камеры 3 и концевой затвор 4 с откидной крышкой 5. Длина камера 1 составляет 3,0 -16,0 диаметра переходника 2. Откидная крышка 5 соединена с поводком 6, закрепленным на поворотном узле, который выполнен в виде двух стоек 7 с осью 8 и снабжен регулировочными приспособлениями, например, в виде резьбовых шпилек 9, ввернутых с упором в соответствующие кольцевые проточки (условно не показаны) на оси 8, см. фиг. 3 (показано условно). Это позволяет производить в процессе работы точные регулировки положения крышки 5 относительно корпуса затвора 4 и (при необходимости) компенсировать износ взаимодействующих частей в поворотном узле.

Механизм герметичной фиксации крышки на корпусе затвора выполнен в виде кинематически связанных между собой приводными механизмами 10, например винтовыми домкратами, и закрепленных на корпусе затвора 4 челюстей 11 с профилированными стяжными замковыми элементами 12 в виде клинообразных в плане проточек на внутренней поверхности челюстей 10.

Кроме того, предусмотрено, чтобы в закрытом положении челюстей 11, их профилированные стяжные замковые элементы 12 входили в плотное соединение с ответными замковыми профилированными элементами 13 и 14 в виде кольцевых клиновых буртиков, выполненных на торцевых частях, соответственно, откидной крышки 6 и затвора 4.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При запасовке поточных снарядов раскрепляют поворотные челюсти 10, развинчивая винтовые приводные механизмы, при этом челюсти раздвигаются, раскрывая герметичное замковое соединение между профилированными замковыми элементами челюстей 11, корпуса затвора 4 и откидной крышки 5. После этого поворачивают крышку вокруг оси 8, отводят крышку из рабочей зоны камеры и производят необходимые работы по установке/приему поточных снарядов. Закрытие концевого затвора осуществляют в обратной последовательности, при этом необходимое усилие прижатия крышки к корпусу затвора камеры создается при свинчивании приводных механизмов 10 с необходимым усилием.

Безопасность работ обеспечивается тем, что полностью исключается возможность падения крышки под действием веса и, кроме того, она отводится из приустьевой рабочей зоны камеры, что повышает удобство работы.

Кроме того, экспериментально установлено, что при определенных соотношениях длины камеры и диаметра соединительного переходника значительно расширяется диапазон (по размерам) поточных снарядов, которые можно применять с данным видом камеры.

В таблице приведены рекомендуемые соотношения размеров камер и переходников. Такие камеры можно применять при работе как с отечественным, так и импортным оборудованием, при этом снижается металлоемкость камер при их изготовлении.

Предложенное соотношение длины камер к диаметру соединительного (к трубопроводу) переходника позволяет оптимизировать размеры камеры и снизить металлоемкость при ее изготовлении. Кроме того, исключается необходимость в изготовлении специальных камер для работы с нестандартным (например, импортным) оборудованием. Предложенное устройство может быть (при необходимости) легко механизировано и отличается повышенной надежностью и безопасностью в эксплуатации, что обусловлено простотой и надежностью конструкции.