кессон для ремонта подводных трубопроводов

Формула изобретения

Кессон для ремонта подводных трубопроводов, включающий камеру, состоящую из двух разъемных частей, верхней и нижней, шахту для входа водолаза с поверхности воды в камеру и сменные кольца для установки кессона на трубопровод, отличающийся тем, что разъемные части камеры снабжены продольными и поперечными ребрами жесткости, расположенными снаружи камеры, а сменные кольца соединены с камерой болтовым соединением и выполнены из накладного стального листа и полуобечайки, причем для уплотнения трубопровода и сменных колец использована листовая резина, при этом сменные кольца для придания жесткости подкреплены пластинами, для соединения камеры с шахтой на верхней части камеры установлен комингс с фланцем, а на верхней и нижней частях камеры установлены грузоподъемные рымы, причем для балластировки камеры в нижней ее части выполнены гнезда для установки балок для укладывания на них балласта, а для облегчения труда водолаза при затяжке болтов на нижней части камеры выполнены откидные площадки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и ремонту линейной части трубопроводов, преимущественно находящихся под водой.

Известны камеры для подводных работ, включающие корпус и приспособление для установки на трубопроводе [1].

Однако эти камеры имеют ограниченную возможность применения, так как для определенного диаметра трубы необходима камера определенной конструкции.

Известен также кессон, включающий рабочую камеру из двух частей, шахту для входа рабочего с поверхности воды в камеру и сменные кольца для установки кессона на трубопроводе [2].

Однако данная конструкция кессона, взятая нами в качестве прототипа не удовлетворяет условиям прочности, а также трудоемка при установке кессона на трубопровод.

Задачей изобретения является повышение прочности кессона и снижение трудоемкости при его установке на трубопровод.

Поставленная задача в кессоне для ремонта подводных трубопроводов, включающем камеру, состоящую из двух разъемных частей верхней и нижней, шахту для входа водолаза с поверхности воды в камеру и сменные кольца для установки кессона на трубопровод, решается тем, что разъемные части камеры снабжены продольными и поперечными ребрами жесткости, расположенными снаружи камеры, а сменные кольца соединены с камерой болтовым соединением и выполнены из накладного листа и полуобечайки, причем для уплотнения трубопровода и сменных колец использована листовая резина, при этом сменные кольца для придания жесткости подкреплены пластинами, а для соединения камеры с шахтой на верхней части камеры установлен комингс с фланцем, а на верхней и нижней частях камеры установлены грузоподъемные рымы, причем для балластировки камеры в нижней ее части выполнены гнезда для установки балок для укладывания на них балласта, а для облегчения труда водолаза при затяжке болтов на нижней части камеры выполнены откидные площадки.

Существенными отличительными признаками заявленного изобретения являются следующие:

- разъемные части камеры снабжены продольными и поперечными ребрами жесткости, расположенными снаружи камеры;

- сменные кольца соединены с камерой болтовым соединением и выполнены из накладных стальных листов и полуобечайки;

- для уплотнения трубопровода и сменных колец использована листовая резина, при этом сменные кольца для придания жесткости подкреплены пластинами;

- для соединения камеры с шахтой на верхней части камеры установлен комингс с фланцем, а на верхней и нижней частях камеры установлены грузоподъемные рымы;

- для балластировки камеры в нижней ее части выполнены гнезда для установки балок для укладывания на них балласта;

- на нижней части камеры выполнены откидные площадки.

Вышеприведенные существенные отличительные признаки были не известны из патентной и научно-технической информации и в связи с этим считаем их "Новыми", что соответствует критерию "Новизна" изобретения.

Заявленные существенные отличительные признаки являются не очевидным для среднего специалиста в данной области техники, что соответствует критерию "Изобретательский уровень".

Заявленное техническое решение успешно прошло испытания при ремонте подводного перехода нефтепровода Ухта-Ярославль через реку Волга в августе 2001 г. , где была установлена ремонтная муфта на дефектный трубопровод 820 мм на глубине 7 м, а также при ремонте других подводных дефектов трубопровода в других местах, что позволяет сделать вывод, что заявленное техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость".

Заявленное техническое решение представлено на фиг. 1 общий вид, на фиг. 2 показан разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 показан вид сверху фиг. 1, на фиг. 4 показан вид сбоку на фиг. 1, на фиг. 5 показано сечение II на фиг. 1 и на фиг. 6 - узел 1. Работа по ремонту трубопровода с помощью заявленного кессона приведена на фиг. 7. На фиг. 8 показана схема размещения технологического оборудования.

Кессон для ремонта подводных трубопроводов выполнен в виде камеры, состоящей из двух разъемных частей, - верхней части 1 и нижней части 2, соединенных между собой связью 3 при помощи болтового соединения 4.

В качестве уплотнения соединения связи 3 используется пористая резина 5.

Для обеспечения необходимой жесткости разъемные части камеры подкреплены продольными 6 и поперечными 7 ребрами жесткости, выполненными снаружи камеры, а связь 3 подкреплена косынками 8. На торцевых стенках камеры установлены сменные кольца, состоящие из накладного листа 9 и полуобечайки 10, соединенные с камерой болтовым соединением (не показано). В качестве уплотнения сменных колец использована листовая резина (не показано). Для обеспечения необходимой жесткости сменные кольца подкреплены пластинами 11. Для соединения камеры с шахтой на верхней ее части предусмотрен комингс 12 с фланцем 13, а для установки камеры на дефектный участок трубопровода на верхней 1 и нижней 2 частях камеры предусмотрены грузоподъемные рымы 14. При спуске камеры, с целью погашения подъемной силы и снятия нагрузки на трубопровод для возможности балластировки камеры, предусмотрены в нижней части 2 камеры гнезда 15, в которые вставляются балки 16 (см. фиг. 7), на которые укладывают балласт. В качестве балласта можно использовать грунт, который был поднят при разработке котлована для установки камеры для подводного ремонта трубопроводов, а для облегчения труда водолаза при затяжке болтового соединения на нижней части 2 камеры предусмотрены откидные площадки 17.

Работа кессона по ремонту подводных трубопроводов осуществляется в следующей последовательности: краном 18, фиг. 7, установленном на понтоне 19, производят разработку котлована 20 с целью обнаружения дефектного участка подводного трубопровода 10 и установки на него камеры. Понтон 19 устанавливают рядом с дефектным участком подводного трубопровода 21 при помощи лебедок 22 фиг. 7 и 8 четырьмя якорями 23, обеспечивающими его неподвижность. Нижнюю часть камеры 2 устанавливают на дефектный участок подводного трубопровода 21 краном 18 и подтягивают к нему цепным натяжителем (не показано). Верхнюю часть 1 камеры устанавливают на дефектный участок подводного трубопровода краном 18 и с помощью направляющих (не показано) центрируют с нижней частью 2, связь 3 стягивают при помощи болтового соединения 4.

Под нижнюю часть 2 камеры при необходимости намывают грунт гидромониторной установкой 24, а в гнезда 15 на нижней части 2 камеры вставляют балки 16, на которые краном 19 укладывают балласт 25. Шахта 26, собранная предварительно на понтоне 19, подается краном 18 и соединяется с камерой болтовым соединением 4 по фланцам 13.

Зазор между ремонтируемым трубопроводом и сменными кольцами камеры уплотняются водолазом 27 сальниковой набивкой (не показано), после чего в шахту 26 опускают погружные насосы 28, с помощью которых производят осушение камеры для подводного ремонта трубопровода 21.

При эксплуатации кессона для ремонта подводного трубопровода используют системы жизнеобеспечения: вентиляция - приточно-вытяжная через шланги (не показано), с помощью вентиляторов 29 марки В-Ц14-46-25. Кроме того, используют электроосвещение напряжением 12 В от источника питания дизельной электростанции 30. Используют также аварийный комплект 31 - автономные дыхательные аппараты и автономные источники света и связь - телефон 32 с двухсторонней связью.

После устранения дефекта подводного трубопровода производят демонтаж камеры в обратном порядке.

Заявленное изобретение в сравнении с прототипом позволяет повысить прочность камеры и снизить трудности при ее установке на трубопровод.

Источники информации

1. Левин С.Н., Подводные трубопроводы, Москва, "Недра", 1970, с.266-271.

2. Патент США 3407612, МПК 7 E 02 D 23/00 (прототип).