способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу

Формула изобретения

1. Способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу, заключающийся в заполнении межфланцевого пространства и шпилечных стаканов крана самовулканизирующимся герметиком, отличающийся тем, что сначала во фланце крана делают глухое технологическое отверстие, в котором закрепляют дополнительный кран, через который технологическое отверстие продлевают до межфланцевой полости или шпилечного стакана крана, после чего дополнительный кран закрывают и к нему присоединяют шприц, предварительно наполненный самовулканизирующимся герметиком, в дальнейшем дополнительный кран открывают и через него из шприца в межфланцевое пространство и шпилечные стаканы под давлением, превышающим давление газа в газопроводе, вводят самовулканизирующийся герметик, после застывания которого дополнительный кран снимают, а технологическое отверстие закрывают.

2. Способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов без прекращения перекачки газа по газопроводу по п,1, отличающийся тем, что одновременно с введением в межфланцевое пространство и шпилечные стаканы самовулканизирующегося герметика фланцевое соединение, шпильки и гайки с внешней стороны крана обрабатывают катализатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике ремонта кранов газопроводов, преимущественно магистральных газопроводов высокого давления.

Для управления процессом перекачки газа на всем протяжении трубопроводов устанавливаются полноразмерные краны, технологически соединенные с трубами посредством фланцевого соединения, стянутого шпильками.

Во время эксплуатации газопроводов фланцевые соединения кранов находятся под постоянной механической нагрузкой из-за просадки грунта и подвергаются температурным воздействиям ввиду неравномерного прогрева верхней и нижней частей крана. Дополнительные механические воздействия на соединения оказываются при периодической плановой внутритрубной диагностике или очистке трубопровода, выполняемой с помощью поршней или интеллектуальных снарядов.

В связи с этим происходит ускоренное старение межфланцевого уплотнительного кольца, его деформация и растрескивание, что в свою очередь, приводит к появлению утечек газа. Данное явление иллюстрируется чертежом, приведенном на фиг. 1, где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 8 - утечки газа.

Со временем в местах утечек газа по фланцевому соединению крана ввиду дроссельного эффекта появляются многочисленные раковины, из-за чего выбросы газа увеличиваются. Дополнительное затягивание гаек фланцевого соединения дает, как правило, кратковременный эффект.

Известен способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов (см. Запорные краны с шаровым затвором производства завода "ТЯЖПРОМАРМАТУРА" (СССР) Ду50-500 мм. - Горький: МГП СССР, 1977), заключающийся в следующем. Кран, на котором имеют место утечки газа вырезается, фланцевое соединение расстыковывается, поверхности полируются и меняется уплотнительное кольцо. После чего кран собирается и устанавливается на свое место. Способ отличается трудоемкостью. Кроме того, при использовании данного способа требуется прекращение перекачки газа по трубопроводу, что в ряде случаев является неприемлемым.

Известен способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов (см. Технологическая инструкция по устранению утечек газа на кранах магистральных газопроводов. Приказ УкрГазпрома 341 от 12.12.97 г.). Способ заключается в следующем. Под гайки фланцевого соединения последовательно устанавливаются прокладки, сделанные из прочного полимера. При затягивании гаек полимер деформируется и препятствует выходу газа по шпилечному стакану. Способ может быть использован на работающем трубопроводе без прекращения перекачки газа, однако имеет недостатки. Во-первых, не устраняются течи по фланцу, во-вторых, из-за определенной текучести полимера со временем межфланцевый зазор увеличивается, что приводит к усилению выброса газа.

Известен способ устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов без прекращения перекачки газа по трубопроводу путем заполнения межфланцевого пространства и шпилечных стаканов крана самовулканизирующимся герметиком (см. Краны магистральных газопроводов. Устранение утечек газа через фланцевые соединения полиуретановым составом "ПСТ-562". Технологическая инструкция. - Киев: НВПП "Богемия", 1996). Способ является прототипом заявляемого изобретения. Способ заключается в следующем. Гайка фланца крана отворачивается, и шпилечный стакан заполняется самовулканизирующимся герметиком. После этого на шпильку вглубь шпилечного стакана накручивается вставка, уплотняющая герметик. После этого закручивается гайка. Данные операции проводятся последовательно для всех шпилек фланцевого соединения крана. Применяемый герметик обладает свойством объемного физического расширения при затвердевании, поэтому в процессе вулканизации герметик заполняет межфланцевое пространство и раковины, в результате чего течи газа прекращаются.

Сущность способа, выбранного в качестве прототипа, иллюстрируется чертежом, приведенном на фиг. 2, где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 9 - самовулканизирующийся герметик; 10 - вставка.

Способ позволяет устранить утечки газа, как по шпильке, так и по фланцу, однако отличается трудоемкостью (из-за необходимости последовательного отворачивания всех гаек). Краны подземных трубопроводов находятся под слоем грунта, стоят на бетонном основании и покрыты антикоррозионным покрытием, что усложняет доступ ко всем гайкам фланцевого соединения. В ряде случаев, например, расположения кранов трубопровода под водой или в болоте применение данного способа без принятия дополнительных мер затруднено. Кроме того, имеет место неравномерное заполнение межфланцевого пространства герметиком, так как уплотнение создается исключительно за счет его саморасширения, а его одновременное введение во все шпилечные стаканы без прекращения перекачки газа по трубопроводу невозможно.

Настоящее изобретение направлено на достижение следующих технических результатов: повышение качества герметизации фланцевого соединения и улучшение эксплуатационной технологичности процесса устранения утечек газа через фланцевые соединения кранов газопроводов без прекращения перекачки газа по трубопроводу путем заполнения межфланцевого пространства и шпилечных стаканов крана самовулканизирующимся герметиком.

Цель изобретения достигается тем, что самовулканизирующийся герметик вводится в межфланцевое пространство и шпилечные стаканы крана под давлением, превышающем давление газа в трубопроводе, при помощи шприца через дополнительный кран, установленный в предварительно проделанном технологическом отверстии.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Сначала во фланце крана делают глухое технологическое отверстие, в котором закрепляют дополнительный кран, например, шарового типа. После этого дополнительный кран открывают и через него технологическое отверстие продлевают до межфланцевого пространства или шпилечного стакана. Далее, для предотвращения выхода газа через технологическое отверстие, дополнительный кран закрывают. Затем ко входу дополнительного крана подстыковывают выход шприца, предварительно наполненного самовулканизирующимся герметиком, после чего дополнительный кран открывают, а герметик вводят в межфланцевое пространство и шпилечные стаканы под давлением, превышающем давление газа в трубопроводе. После заполнения межфланцевого пространства и шпилечных стаканов самовулканизирующимся герметиком, дополнительный кран закрывают, а шприц отстыковывают. После застывания герметика дополнительный кран снимают, а технологическое отверстие закрывают.

Для предотвращения выхода герметика через раковины фланца, шпилек и гаек во время его закачивания, фланец, шпильки и гайки с внешней стороны крана могут дополнительно обрабатываться катализатором, локально ускоряющим процесс застывания герметика. Катализатор может вводиться любым известным способом, например, напылением под давлением.

Сущность изобретения поясняется чертежами, приведенными на фигурах 1-8.

Фиг.1 поясняет механизм утечек газа на фланцевом соединении крана, где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 8 - утечки газа.

Фиг. 2 поясняет способ устранения утечек газа, выбранный в качестве прототипа, где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 9 - самовулканизирующийся герметик; 10 - вставка.

Фиг. 3 поясняет операцию предлагаемого способа "проделывание глухого технологического отверстия во фланце крана", где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 11 - глухое технологическое отверстие.

Фиг. 4 поясняет операцию предлагаемого способа "закрепление дополнительного крана", где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 11 - глухое технологическое отверстие; 12 - дополнительный кран.

Фиг. 5 поясняет операцию предлагаемого способа "продление технологического отверстия до межфланцевого пространства", где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 12 - дополнительный кран; 13 - технологическое отверстие.

Фиг. 6 поясняет операцию предлагаемого способа "подстыковка шприца", где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 9 - самовулканизирующийся герметик; 12 - дополнительный кран; 13 - технологическое отверстие; 14 - шприц.

Фиг. 7 поясняет операцию предлагаемого способа "введение самовулканизирующегося герметика", где 1 - кожух крана; 2 - фланцевое соединение крана; 3 - трубопровод; 4 - шпилька; 5 - гайка; 6 - шпилечный стакан; 7 - уплотнительные межфланцевые кольца; 9 - самовулканизирующийся герметик; 12 - дополнительный кран; 13 - технологическое отверстие; 14 - шприц.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить качество герметизации фланцевого соединения за счет более равномерного заполнения межфланцевого пространства крана и соединенных с ним шпилечных стаканов самовулканизирующимся герметиком. Кроме того, упрощается технологический процесс устранения утечек газа за счет того, что отпадает необходимость отворачивания всех гаек, достаточно иметь доступ только к одной точке фланца.

Предлагаемый способ может быть использован в газовой промышленности при устранении утечек газа на фланцевых соединениях и шпильках кранов магистральных газопроводов высокого давления.