устройство для перекрытия внутренней полости трубопровода

Формула изобретения

Устройство для перекрытия внутренней полости трубопровода, содержащее эластичную камеру, механизм ввода и удаления и штуцер для ее заполнения, отличающееся тем, что металлический каркас выполнен в виде катушки с глухими фланцами и снабжен эластичной камерой, причем на наружной поверхности последней расположены фрикционные накладки, шарнирно связанные с помощью рычагов с катушкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для перекрытия трубопровода, особенно при аварийно-восстановительных работах, в частности при замене поврежденных участков.

Известны устройства для перекрытия сечения трубопровода, например, оборудование фирмы T.D.Williamson (сборник рекламных проспектов, выпуск III "Американская техника и промышленность", 1977), где заглушка запорного устройства вводится внутрь трубопровода через вырезаемое окно, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубопровода. Такие заглушки применяют при монтаже обводных линий, при этом выдерживают рабочее давление трубопровода. Они сложны в изготовлении, имеют большой вес и требуют значительных затрат сил и времени при монтаже и демонтаже.

Известны устройства по патенту США 3842854, MMU F 16 55/12, где эластичная камера вводится в сложенном состоянии через боковое отверстие в трубе, с диаметром меньшим чем внутренний диаметр трубопровода, а затем разворачивается при подаче давления внутрь, перекрывая поток жидкости, двигающейся по трубопроводу. В этом устройстве при увеличении давления в трубопроводе наиболее напряженными оказываются торцы камеры и место крепления к шарниру, а также возможны продольные перемещения по трубе.

Известно также устройство, разработанное Ухтинским филиалом ВНИИПИКспецконструкция (журнал "Нефтяник" 7, 1992 г.), состоящее из металлической основы, двух металлических кассет с плотно размещенными по их окружности металлическими створками двух эластичных надувных тампонов, удерживающих модули с металлическими трубными наконечниками и двух манжет для центровки устройства в полости трубопровода.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство (см. научно-технический сборник "Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов" 12, 1971, М. : ВНИИОЭНГ, стр. 26 (прототип)), включающее гидравлический тампон, представляющий собой цилиндрическую тонкостенную оболочку со сферическими днищами из парашютного капрона с внутренним герметизирующим слоем из полиэтилена и для прочности выполненными из 8 слоев сшитой ткани.

Недостаточная прочность наиболее нагруженной сферической части тампона, а также места перехода сферической в цилиндрическую при давлении более 0,1 МПа не обеспечивает надежной работы устройства и отсутствие продольного его перемещения. А утолщенная стенка камеры вызывает увеличение габаритов в сложенном состоянии и веса устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства путем повышения надежности, герметичности и уменьшения его габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что металлический каркас выполнен в виде катушки с глухими фланцами и снабжен эластичной камерой, причем на наружной поверхности последней расположены фрикционные накладки, шарнирно связанные с помощью рычагов с катушкой. Герметичность достигается за счет давления внутри устройства, которое несколько превышает избыточное давление в трубопроводе. От продольного перемещения устройство удерживается при помощи фрикционных накладок, шарнирно связанных с металлической катушкой.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, состоящее из металлической катушки 01, наружный диаметр которой составляет менее 0,5 внутреннего диаметра трубопровода; эластичной камеры 02, прикрепленной к наружной торцевой катушке при помощи фланцев 03 и болтов 04. На наружной поверхности эластичной камеры находятся фрикционные накладки 05, шарнирно связанные с катушкой 01 при помощи рычагов 06 и пальцев 07, снабженных возвратной спиральной пружиной 08. Газ под давлением в устройство подается по шлангу 09.

Перекрытие сечения трубопровода осуществляется следующим образом. В необходимое место трубопровода монтируется патрубок с установленной на ней задвижкой, через которую сверлится отверстие в стенке трубы любым безогневым способом, затем при помощи смонтированного на задвижке механизма ввода и вывода герметизирующего устройства, последнее вводится внутрь трубопровода. По шлангу 09 внутрь устройства подается газ, например азот, под давлением, превышающим избыточное давление в трубопроводе, чем достигается герметичность перекрытия трубопровода. Продольное перемещение устройства предотвращает рычажная система, состоящая из фрикционной накладки 05, рычагов 06, пружины 08 и пальцев 07. Угол между рычагом и продольной осью устройства подбирается таким образом, что при полном раскрытии устройства рычажная система расклинивается, предотвращая продольное перемещение устройства.

Использование предлагаемого изобретения позволит наиболее надежно осуществлять перекрытие внутренней полости трубопровода, обеспечивая гарантированную герметичность последнего.