устройство для герметичного перекрытия трубопровода

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДА, включающее полую катушку и уплотнительный узел, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности перекрытия, уплотнительный узел выполняют в виде чулка из пористого материала, спирально навитого по наружной поверхности катушки, и после помещения устройства в отглушаемый участок трубопровода заполняют раствором расширяющейся и отвердевающей композиции.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике и технологии трубопроводного транспорта жидкостей и предназначено для временного перекрытия трубопровода, например при проведении ремонтно-восстановительных работ.

Известен способ и устройство для перекрытия потока в трубах при ремонте трубопровода, включающий прорезание отверстия в отглушаемом участке, размещение через это отверстие в трубопроводе эластичного надувного мешка, соединенного гибким шлангом с источником сжатого воздуха, герметизацию отверстия специальным приспособлением и подачу сжатого воздуха в мешок, в результате чего мешок раздувается до полного перекрытия им сечения трубопровода.

Однако необходимость прорезания специального отверстия в трубопроводе с последующей его герметизацией усложняет технологию процесса перекрытия, слабая герметичность и механическая прочность эластичного мешка снижает надежность перекрытия.

Более близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для перекрытия трубопровода, состоящее из конического полого корпуса-сердечника, соединенного со сбросным трубопроводом, помещенного внутри конического упругоэластичного уплотнения с надувным баллоном, соединенным шлангом с источником рабочей среды, которая подается в надувной баллон после размещения устройства в отглушаемом участке трубопровода. В результате надувной баллон расширяется, прижимая уплотнение к внутренней поверхности трубопровода. В случае повреждения надувного баллона корпус-сердечник перемещается под действием пружины в сторону сбросного трубопровода, расклинивая уплотнение и прижимая его к внутренней поверхности трубопровода.

Основными недостатками этого устройства являются сложность конструкции, слабая герметизация границы соприкосновения наружной поверхности упругоэластичного уплотнения с внутренней поверхностью трубопровода, обусловленная наличием загрязнений, неровностей, коррозионных раковин и других дефектов внутренней поверхности трубопровода, а также вероятностью сдвига упругоэластичного уплотнения при порыве баллона, что снижает надежность перекрытия, увеличивая тем самым пожаро- и взрывоопасность при ремонте нефтепродуктопроводов в результате просачивания нефтепродуктов через границу соприкосновения перекрытия с трубопроводом и снижая качество сварочных работ при ремонте водопроводов в результате увлажнения шва.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности устройства перекрытия трубопровода.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит полый корпус-сердечник, выполненный в виде цилиндрической катушки, изготовленной из легко транспортируемого потоком жидкости механически прочного материала, уплотнительный узел, выполненный в виде чулка из пористого материала, навитого вокруг катушки по спирали, который после помещения устройства в отглушаемый участок трубопровода заполняется расширяющейся и отверждающейся композицией.

На чертеже изображен один из вариантов конструкции предлагаемого устройства.

Оно состоит из катушки 1, выполненной из стакана 2, передней крышки 3 с ребрами жесткости 4 и шпилькой 5, на которую насаживается задняя крышка 6, прижимаемая к стакану 2 гайкой 7, которые изготовлены из легких и механически прочных материалов (например, дюралюминия), чулка 8, изготовленного из прочного пористого материала (например, брезента), прикрепленного петлей 10 за крюк 11 к катушке 1, спиралевидно обвитого вокруг нее и прижатого на последнем витке к катушке 1 ограничительной скобой 12, заполняемого после помещения устройства в трубопровод 13 раствором отверждающей композиции 9, в качестве которой при перекрытии нефтепродуктопровода можно использовать, например, полимерный материал, при перекрытии водопровода раствор на основе гипсоглиноземистого цемента, который согласно ГОСТ 11052-74 используется для зачеканки водопроводных труб без ухудшения санитарно-гигиенических свойств воды в трубопроводе.

Устройство применяют следующим образом.

Собранную катушку 1 снабжают чулком 8, который подсоединяют к напорному трубопроводу, например, насоса для подачи отвердевающей композиции 9, помещают через открытый торец отглушаемого участка трубопровода 13 в место расположения перекрытия и затем закачивают отвердевающую композицию 9 в виде сверхприготовленного раствора до полного заполнения чулка 8, после чего чулок 8 отглушается и отсоединяется от напорного трубопровода насоса. При этом в результате заполнения чулка 8 раствором 9 под давлением он расширяется, приобретая цилиндрическую форму, прижимаясь к катушке 1 и внутренней поверхности трубопровода 13, образуя тем самым герметичные уплотнительные кольца и фиксируя устройство в месте перекрытия. Наряду с этим раствор 9 проникает через поры чулка 8 и затем в щели, раковины, неровности и загрязнения внутренней поверхности трубопровода 13 и наружной поверхности катушки 1, в результате чего после отвердевания и расширения раствора образованные чулком 8 уплотнительные кольца надежно герметизируют перекрытие, не пропуская влагу или нефтепродукты ни через свою массу, ни через границы соприкосновения с внутренней поверхностью стенки трубопровода и поверхности катушки, которая также не пропускает жидкость, вследствие чего попадание жидкости в зону ремонта из отглушенного участка исключено.

Механическая прочность и герметичность полученного перекрытия определяются материалом катушки и ее конструкцией, составом композиции в уплотнительном чулке, его диаметром и пористостью, количеством уплотнительных колец.

После замены поврежденного участка трубопровода 13 полученная герметичная пробка легко сдвигается с места и уносится потоком жидкости под действием перепада давления в пределах 0,3-0,5 МПа, разматывая и увлекая за собой чулок 8 и перемещаясь подобно поршню в конечный пункт, например в приемную камеру скребка, где отделяется от потока.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно повысить надежность и герметичность перекрытия трубопровода.

Изготовить устройство для герметичного перекрытия трубопровода можно силами ремонтных служб. Катушку следует изготавливать из легких механически прочных материалов. Наружный радиус стакана катушки должен быть меньше внутреннего радиуса трубопровода на величину, несколько меньшую наружного диаметра чулка в заполненном состоянии, и обеспечивать свободное прохождение катушки через весь трубопровод до приемной камеры. Длина катушки принимается равной 2-3 диаметра трубопровода во избежание застревания при прохождении тройников в трубопроводе. Диаметр крышек катушки должен быть равен диаметру стакана. Материал чулка, его диаметр, длина, а следовательно, и число уплотнительных колец подбираются с учетом диаметра и назначения ремонтируемого трубопровода, а также состава отвердевающей композиции. Например, для водовода диаметром 1020 мм удобно в качестве чулка использовать пожарный брезентовый рукав диаметром 76 мм, конструктивные размеры катушки при этом следующие: длина 2,5 м, диаметр стакана 0,85-0,86 м.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по сравнению с известным обусловлена простотой его конструкции, высокой надежностью и герметичностью, что позволяет снизить стоимость, повысить качество и безопасность ремонта трубопровода.