способ блокирования жидкости в трубе и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ блокирования жидкости в трубе, включающий следующие этапы, установку механизма регулирования положения на трубе в месте нахождения расширяемого тела для образования между поверхностью трубы и механизмом регулирования положения уплотнения, введение сверла или перекрывающего приспособления через сквозной канал в выступающей части механизма регулирования положения, которая снабжена уплотняющей прокладкой, предназначенной для образования герметичного уплотнения в сквозном канале, когда в нем находится сверло или перекрывающее приспособление, и клапанным устройством, открываемым сверлом или перекрывающим приспособлением и расположенным между сквозным каналом и полостью, удаление сверла после образования отверстия и введение расширяемого тела в трубу через сквозной канал механизма регулирования положения с помощью перекрывающего приспособления, отличающийся тем, что размещают перекрывающее приспособление с прикрепленным расширяемым телом в трубчатую опору, нижняя часть которой постепенно переходит в полуцилиндр, отверстие которого обращено к потоку жидкости в трубе, и служит в качестве опоры для расширяемого тела, когда тело посредством перекрывающего приспособления вводят через трубчатую опору и трубку при последующем расширении расширяемого тела и при перекрывании телом потока жидкости.

2. Устройство для блокирования жидкости в трубе, содержащее механизм регулирования положения, закрепленный на трубе с образованием герметичного соединения, клапанное устройство, расположенное в механизме, навинченную на последний выступающую часть со сквозным каналом и уплотняющей прокладкой, расположенной в канале со стороны входа, опорную трубу с кольцом, фиксирующим положение последней относительно выступающей части и установленную в ней с возможностью уплотнения прокладкой, блокирующее устройство, охватывающее вкруговую опорную трубу и прижимающее к выступающей части кольцо, и перекрывающее приспособление с расширяемым телом, отличающееся тем, что опорная труба выполнена тонкостенной, а часть ее, вводимая в трубу, выполнена в виде полуцилиндра, отверстие которого обращено к потоку жидкости в трубе, а блокирующее устройство выполнено в виде скобы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блокирующее устройство содержит нагруженный пружиной блокирующий цилиндр, блокирующий шрифт которого фиксирует положение перекрывающего приспособления, попадая в прорезь, когда опорная труба находится внутри механизма регулирования положения и выступающей части, и попадая в прорезь после введения перекрывающего приспособления с расширяемым телом в трубу.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что часть трубчатой опоры, которая проходит в трубу, постепенно переходит в полуцилиндр, у которого плоская сторона, направленная к потоку жидкости в трубе, снабжена двумя поперечно смещающимися заслонками, которые выполнены с возможностью скольжения по отдельности в двух прорезях, идущих под углом в 45^o к горизонтальной плоскости, причем каждая заслонка выполнена с возможностью направления двумя штифтами с головкой, прикрепленными к плоской стороне стержня, при этом каждая заслонка снабжена двумя проточками для перемещения соответствующего штифта заслонки, когда заслонки перемещаются в первоначальное положение, при котором они накрывали друг друга.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что нижний конец заслонок в исходном положении выступает за стержень на вертикальную высоту прорезей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение касается способа и устройства для блокирования жидкости в трубе, на которую герметично устанавливают механизм регулирования положения, через который просверливают отверстие в трубе при сохранении герметичного уплотнения, чем обеспечивается возможность введения расширяемого тела через механизм регулирования положения посредством перекрывающего приспособления и через просверленное отверстие в трубу для временного перекрытия потока жидкости в трубе, посредством чего расширяемое тело подпирают при введении и направляют в сторону движения жидкости во время расширения в трубе, делая это опорной трубой, введенной через механизм регулирования положения, которая содержит перекрывающее приспособление, введенное через механизм регулирования положения.

Известные способы и устройства для временного перекрытия потока находящейся под давлением жидкости в трубе при сохранении герметичности описаны, например, в патентах Швеции N 8605208-1 и N 9301793-1, в которых расширяемое тело в виде резинового шара вводят в трубу и, расширяя его, перекрывают трубу. В этих случаях резиновый шар удерживается на месте лишь силой трения, возникающей на внутренней поверхности трубы. Сказанное делает сомнительным приемлемость устройства, когда жидкость находится под высоким давлением и когда в трубопроводе имеют место толчки давления. Они вполне могут вынудить резиновый шар скользить по трубе и в конечном итоге разорваться. Кроме того, внутренняя поверхность сварных труб не всегда является гладкой и может иметь сварные швы с острыми заусенцами, способными легко разрушить скользящий шар, в результате чего шар может порваться.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить способ и устройство, отвечающие формуле изобретения, которые устраняют эти недостатки, позволяя использовать существующие способы перекрытия при значительно более высоких давлениях в трубе, чем это пока оказывалось возможным, и придавая повышенную стойкость расширяемому блокирующему телу в отношении разрушения. Сказанное достигается применением трубчатой опоры, которая содержит блокирующее приспособление и свое расширяемое тело и у которой нижняя часть проходит в трубу, когда трубчатую опору вводят через механизм регулирования положения, причем нижняя часть постепенно образует полуцилиндр, отверстие которого обращено к потоку жидкости в трубе. Нижняя часть опорной трубы, которая при полном введении в трубу достигает ее низа, удерживает расширенное расширяемое тело, в результате чего нахождение тела в трубе оказывается независящим от трения между телом и внутренней стенкой трубы. Это является особенно важным при закупоривании греющих труб, поскольку нагретые жидкости характеризуются тенденцией понижать трение между трубой и резиновым шаром, и при закупоривании труб большого диаметра, в которых опорная труба обеспечивает возможность повышенного расширения резинового шара. Таким образом резиновый шар данного размера и даже отверстие данного размера, просверленное в трубе, могут быть использованы применительно к некоторой совокупности диаметров труб, т.е. может быть понижено требуемое число различных размеров. Экспериментально показано, что способ закупоривания, отвечающий изобретению, позволяет противостоять давлениям жидкости в трубе, которые в 3 5 раз превышают те, которые имели место ранее в способах закупоривания с применением расширенного резинового шара.

С целью дальнейшего усиления функционального назначения опорной трубы, особенно применительно к трубам большого диаметра, нижняя часть тела может быть сделана такой, что она постепенно превращается в полуцилинидрический стержень с плоской стороной, обращенной к направлению движения потока в трубе, и оснащается автоматически опускающимися заслонками, которые подвижно укреплены на плоской стороне стержня и которые опускаются, смещаясь в боковом направлении, когда тело касается низа трубы. Точно также заслонки возвращаются обратно к центру стержня, когда они касаются внутренней поверхности верхней части трубы, когда блокирующее приспособление извлекают из трубы, чем обеспечивается возможность прохождения тела через отверстие, просверленное в трубе.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сбоку, с опорной трубой, установленной внутри механизма регулирования положения, и с закупоривающим приспособлением, находящимся в его верхнем положении до введения расширяемого тела в трубу, которая должна быть перекрыта; на фиг. 2 тот же боковой вид, но уже после введения расширяемого тела в трубу; на фиг. 3 боковой вид, на котором расширяемое тело показано введенным в трубу для ее перекрытия; на фиг. 4 схематическое изображение поперечного сечения опорной трубы и заслонок, показанных до введения опорной трубы в перекрываемую трубу. Фиг. 5 изображает опорную трубу с заслонами, опущенными после введения опорной трубы в перекрываемую трубу.

На фиг. 1 позиция 1 представляет собой часть трубы, в которой должен быть перекрыт поток, позиция 2 представляет собой механизм регулирования положения, который посредством резьбового соединения (не показано) крепится к трубе с образованием герметичного соединения. Механизм регулирования положения снабжен клапанным устройством 5, приводимым в действие сверлом или опорной трубой 9, и имеет навинченную выступающую часть 12, которая на самом верхнем конце имеет внутреннюю уплотняющую прокладку 4, предназначенную для образования уплотнения со сверлом или опорной трубой 9. Выступающая часть снабжена кольцевой блокирующей скобой 15, которая крепит блокирующее устройство 14 к выступающей части. Блокирующее устройство 14 содержит нагруженный пружиной 19 блокирующий цилиндр 16, блокирующий штифт которого удерживает перекрывающее приспособление 7, входя в прорезь приспособления 17, когда опорная труба 9 находится внутри механизма регулирования положения 2 и выступающей части 12, и входя в прорезь 18 после введения перекрывающего приспособления с расширяемым телом 8 в трубу 1. Трубчатая опора 9 состоит из тонкостенной трубы, которая может вертикально перемещаться в выступающей части механизма регулирования положения и которая герметично уплотнена посредством уплотняющей прокладки 4. Ее верхняя часть содержит кольцо 13, которое фиксирует положение опорной трубы относительно выступающей части. Часть опорной трубы, которая проходит в трубу 1, постепенно образует полуцилиндр 10, отверстие которого 11 обращено к потоку жидкости в трубе и который предназначен служить в качестве опоры у расширяемого тела, особенно в расширенном состоянии, при перекрытии потока жидкости в трубе. Перекрывающее приспособление 7 с расширяемым телом 8 вводят в опорную трубу 9 блокирующим устройством 14, блокирующий штифт которого входит в прорезь перекрывающего приспособления 17, находящегося внутри механизма регулирования положения 2 и выступающей части 12, и удерживается там посредством блокирующей скобы 15. В этом положении нижняя часть опорной трубы 10 занимает свое конечное положение в трубе 1, тогда как расширяемое тело 8 пребывает внутри полости 6 механизма регулирования положения.

Фиг. 2 изображает положение перекрывающего приспособления после отсоединения блокирующего цилиндра 16 от прорези 17 и введения приспособления с расширяемым телом в трубу с занятием положения, при котором блокирующий цилиндр вводят в прорезь 18. Верхний конец перекрывающего приспособления содержит многоходовой патрубок 24 с заглушенным штуцером 25, соединением для подачи сжатого воздуха 26 и соединением или манометром 27.

Фиг. 3 изображает подачу сжатого воздуха через соединение 26 с созданием в расширяемом теле достаточного давления, которое устанавливается по манометру 27. Происходит перекрытие трубы.

После закупоривания перекрывающее приспособление удаляют соответствующим образом. Сжатый воздух сбрасывают через соединение 26, приспособление 7 извлекают до попадания блокирующего цилиндра в прорезь 17 и опорную трубу с перекрывающим приспособлением отсоединяют от блокирующей скобы и извлекают из механизма регулирования положения. Клапанное устройство 5 затем автоматически срабатывает, предотвращая утечку жидкости из трубы 1.

Фиг. 4 схематически изображает поперечное сечение опорной трубы 9, снабженной автоматически опускаемыми и возвращаемыми заслонками 20 a и 20 b, до введения в трубу 1. Заслонки, которые показаны здесь в наложенном друг на друга состоянии, скользяще прикреплены к плоской стороне стержня опорной трубы посредством двух штифтов с головкой 22, которые скользят в прорезях 21, сделанных под углом 45^o к горизонтальной плоскости в заслонках.

И, наконец, фиг. 5 изображает устройство с опорной трубой, полностью введенной в трубу 1. Здесь заслонки характеризуются повышенной площадью опоры. Поскольку заслонки 20 a и 20 b, находясь в нижнем положении, выходят за стержень опорной трубы, они раздвигаются в косых прорезях при вхождении в трубу, в результате чего повышается площадь опоры. Соответствующим образом заслонки сводятся при вынимании опорной трубы из перекрываемой трубы.

Изобретение не ограничивается проиллюстрированным вариантом его осуществления, а может даже включать в себя другие решения, касающиеся расширения путем образования опорной части у опорной трубы посредством, например, использования раскрываемых крыльев или откидных заслонок.