способ герметизации полости трубопровода при помощи глиняного тампона и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ герметизации полости трубопровода при помощи глиняного тампона путем механизированной подачи глины, которую запрессовывают в трубопровод через коленообразный отвод с обвязкой на длину, обеспечивающую его герметизацию, отличающийся тем, что перед запрессовыванием в трубопровод поверхность контакта глины с обвязкой коленообразного отвода смачивают водой в узле смачивания, в который воду подают по периметру, причем первоначально глину запрессовывают в обвязку в небольшом количестве, при котором статическое давление продукта будет меньше, чем удерживающая способность запрессованной глины, затем через задвижку и вырезанное в трубопроводе окно глину, смоченную водой, непрерывно запрессовывают в трубопровод до достижения герметизации, по окончании запрессовки поврежденный участок удаляют известным способом с сохранением герметичности обоих концов трубы.

2. Устройство для герметизации полости трубопровода, содержащее коленообразный отвод с обвязкой, соединенный с загрузочным бункером пресса, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено узлом смачивания поверхности контакта глины с обвязкой, выполненный в виде кольца с внутренней резьбой и внутренней расточкой, соединенного с одной стороны с сужающей частью рабочей зоны пресса, а с другой - с фланцем коленообразного отвода, снабженного задвижкой, соединенной с патрубком, приваренным к трубопроводу, через который в трубопроводе вырезано окно для запрессовки глины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам трубопроводного транспорта продуктов, в частности нефти и нефтепродуктов, и предназначено для перекрытия полости трубопровода при аварийном и плановом ремонтах.

Известен способ герметизации трубопроводов при полном разрыве поперечных сварных стыков, а также при разрывах продольных стыков труб, заключающийся в том, что в трубопроводе вырезают отверстия по обе стороны от разрыва для изоляции полости трубопровода, заполненного парами нефти. Поперечное сечение трубопровода перекрывают с помощью глиняных пробок, длина которых зависит от диаметра трубопровода, характера местности, качества глины, но должна быть не менее 1,5 м. Чем больше диаметр трубопровода, тем длиннее должна быть глиняная пробка. По окончании набивки глиняных пробок вырезают поврежденный участок трубопровода. На его место устанавливают новую трубу или катушку, которую сначала прихватывают, а затем окончательно приваривают. После приварки патрубка наносят изоляционное покрытие, стыки спрессовывают под статическим давлением продукта, а потом возобновляют перекачку /"Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз" Москва, "Недра", 1987 г., стр. 240-244/.

Недостатками известного способа герметизации трубопроводов являются трудоемкость, обусловленная тем, что набивку глиняных пробок осуществляют вручную, необходимость опорожнения трубопровода.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ герметизации полости трубопровода при помощи глиняного тампона и устройство для его осуществления /патент РФ N 1832879, F 16 L 55/16). Известный способ герметизации полости трубопровода включает удаление дефектной катушки, опорожнение трубопровода от перекачиваемого продукта, зачистку внутренней поверхности вырезанных свободных концов трубопровода, герметизацию дефектного участка охватом свободных концов трубопровода механизированным челюстным захватом с отводами, через которые производят опорожнение трубопровода от продукта до уровня нижней образующей трубы путем механизированной подачи глины, которую запрессовывают в концы трубопровода на длину, обеспечивающую герметизацию, причем подачу глины в отводы осуществляют с помощью сменных заранее заполненных глиной контейнеров.

Известное устройство для герметизации полости трубопровода содержит челюстной захват со сменными вкладышами под заданный диаметр трубопровода, верхняя неповоротная челюсть которого снабжена двумя сменными коленообразными, направленными в противоположные стороны отводами с обвязкой с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, причем отводы установлены с возможностью совпадения при замыкании челюстей захвата на трубе горизонтальных осей отвода с продольными осями концов труб, губы захвата снабжены уплотнениями, челюсти - стопором, а верхние части отводов выведены наружу и соединены с быстросъемными контейнерами, заполненными глиной и снабженные змеевиком для подачи хладагента и теплоносителя.

Недостатками известного способа и устройства являются: трудоемкость и сложность процесса, большие затраты сырья и электроэнергии, необходимость опорожнения трубопровода, большие габариты и масса, невозможность использования на трассе из-за очень больших потребных усилий прессования.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в снижении трудоемкости, затрат сырья и электроэнергии, упрощении процесса герметизации, снижении габаритов и массы устройства.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в создании мобильного малогабаритного устройства, позволяющего использовать его на трассе, и простого эффектного способа, обеспечивающего надежную герметизацию без опорожнения остановленного трубопровода от перекачиваемого продукта под статическим давлением.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе герметизации полости трубопровода при помощи глиняного тампона путем механизированной подачи глины, которую запрессовывают в трубопровод через коленообразный отвод с обвязкой на длину, обеспечивающую его герметизацию, согласно изобретению перед запрессовыванием в трубопровод поверхность контакта глины с обвязкой коленообразного отвода смачивают водой в узле смачивания, в который воду подают по периметру, причем первоначально глину запрессовывают в обвязку в небольшом количестве, при котором статическое давление продукта будет меньше, чем удерживающая способность запрессованной глины, затем через задвижку и вырезанное в трубопроводе окно глину, смоченную водой, непрерывно запрессовывают в трубопровод до достижения герметизации, по окончании запрессовки поврежденный участок удаляют известным способом с сохранением герметичности обоих концов трубы.

Указанный технический результат достигается также тем, что устройство для герметизации полости трубопровода, содержащее коленообразный отвод с обвязкой, соединенный с загрузочным бункером пресса, согласно изобретению дополнительно снабжено узлом смачивания поверхности контакта глины с обвязкой, выполненным в виде кольца с внутренней резьбой и внутренней расточкой, соединенного с одной стороны с сужающей частью рабочей зоны пресса, а с другой - с фланцем коленообразного отвода, снабженного задвижкой, соединенной с патрубком, приваренным к трубопроводу, через который в трубопроводе вырезано окно для запрессовки глины.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для герметизации полости трубопровода, на фиг. 2 представлен узел смачивания.

Устройство, фиг. 1, содержит пресс с загрузочным бункером 1, рабочей зоной 2, поршнем 3, гидроцилиндром 4, сужающая часть рабочей зоны в виде диффузора 5 на выходном патрубке пресса соединена с узлом смачивания 6, коленообразный отвод с обвязкой 7, снабженный задвижкой 8, соединенной с патрубком 9, приваренным к трубопроводу 10, раму 11, на которой установлен пресс 1.

Узел смачивания (фиг. 2) содержит кольцо 12 с внутренней резьбой и внутренней расточкой, уплотнительный элемент 13, фланец 14 для соединения с коленообразным отводом 7 (фиг. 1), зазор 15 между патрубком коленообразного отвода 7 (фиг. 1), сужающей частью рабочей зоны 5 (фиг. 1) и фланцем 14 (фиг. 2), патрубок подачи воды 16, входящей через зазор внутрь и смачивающей глину по периметру.

За счет того что поверхность обвязки смачивается водой, трение между стенкой трубы и глиной резко снижается, что позволяет использовать типовые прессы миникирзаводов, что многократно ускоряет процесс герметизации.

Устройство работает следующим образом. После вырезки в трубопроводе 10 окна прессом 1 первоначально запрессовывают в обвязку коленообразного отвода 7 при закрытой задвижке 8 глину так, чтобы статическое давление продукта в трубе 10 стало меньше удерживающей способности глины. Затем открывают задвижку 8 и начинают прессовать непрерывно глину до образования глиняной пробки в трубопроводе, обеспечивающей герметизацию заданного участка. Размер глиняной пробки зависит от диаметра трубы 10. Используют глину карьерной влажности. Затем известным способом вырезают катушку с поврежденным участком трубы так, чтобы герметичность обоих отрезанных концов сохранялась, и заменяют на новую.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом компактно, мобильно, обладает высокой производительностью и может быть использовано для ликвидации аварий трубопроводов на трассе.

Способ по сравнению с прототипом обеспечивает высокую надежность герметизации без опорожнения трубопровода, что снижает трудоемкость и упрощает процесс перекрытия полости трубопровода при аварийных и плановых работах.