УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕЖИМА ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ТРУБ

Настоящая полезная модель относится к устройствам для передавливания (пережима) находящихся в эксплуатации полиэтиленовых магистральных газопроводов природного газа под высоким давлением 0,6-1,0 Мпа диаметром 225-250 мм при авариях для предотвращения взрыва и больших утечек газа, а также при выполнении работ по врезкам в них других газопроводов, при выполнении работ в траншеях.
Из существующего уровня техники известно устройство для аварийного пережатия труб (патент RU 2161690, опубл: 10.01.2001, Бюл. №1), которое содержит приводной перекрывающий элемент в виде плунжеров и опору. Плунжеры выполнены с возможностью пережатия трубы и перекрытия ее внутреннего канала. Плунжеры снабжены термонагревательными элементами и выполнены из материалов с эффектом "памяти формы". Материалы плунжеров обеспечивают изменение их формы при достижении температуры плунжеров точки трансформации формы их материалов. Обеспечивается осуществление операций по ликвидации аварий на трубопроводах с их пережатием в условиях отсутствия возможности доставки специального оборудования. Недостатком данного технического решения является то, что данное устройство не может быть использовано в траншеях при авариях на магистральных газопроводах высокого давления для труб диаметрами 225-250 мм.
Известен гидравлический пережим ZHRN-160 для полиэтиленовых труб (http://www.nowatech.com.pl/), относящийся к аппаратам для электромуфтовой сварки. Устройство позволяет быстро и безопасно пережать полиэтиленовые трубы диаметром до 160 мм. Прибор оснащен специальными дисками, которые предотвращают от чрезмерного сдавливания и повреждения трубы. Устройство питается от гидравлического ручного насоса. Недостатком данного технического решения является то, что в нем используется домкрат, который не сможет обеспечить необходимого усилия для пережатия газопроводов высокого давления диаметрами 225-250 мм.
Известны передавливатели для пластиковых труб Reed (http://egasmile.by/content/peredavlivatel-dlya-plastikovyh-trub). Данные передавливатели предназначены для запирания водяного потока в полиэтиленовой трубе от 1/2" до 8" (от 12 мм до 200 мм). Передавливатели состоят из нижней планки, стопора для предотвращения повреждений пережатия, гидравлический (или механический) насос, манометр и седельные хомуты. Недостатком данных технических решений является то, что они не могут использоваться для пережатия газопроводов высокого давления диаметрами 225-250 мм.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является гидравлический передавливатель CTF Sauron 180-250 (http://ctf-svarka.ru/catalog/auxiliary_equipment/peredavlivateli/peredavlivatel-gidravlicheskiy-s-160-250/), состоящий из рамы, нижнего и верхнего прижимов, гидравлического домкрата, двух опорных пластин и рукоятки. Недостатками данного технического решения являются:
выполнение рамы А-образной формы, что приводит к перекосам валов, люфтам в соединениях, несоосности по отверстиям и в результате к невозможности устанавливать шпильки в отверстия и пережать газопровод;
приложение усилия в верхнем валу в точке контакта, что приводит к перекосу устройства при работе;
использование пружин для подъема поршня, где межвитковые зазоры пружин забиваются грунтом при эксплуатации, и таким образом выводят из строя устройство.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является разработка устройства для пережима полиэтиленовых труб высокого давления диаметром 225-250 мм.
Данная задача решается за счет того, что устройство для пережима труб состоит из рамы, включающей две боковые вертикальные стойки, верхнего и нижнего пережимных валов, при этом верхний пережимной вал имеет возможность перемещаться вдоль стоек, гидроцилиндра с рукавами высокого давления, присоединенного к гидронасосу, гидронасоса, при этом рама выполнена П-образной формы, также имеется верхняя штанга, на которой посередине с помощью болта с гайкой крепится гидроцилиндр, верхний пережимной вал вдоль боковых стоек перемещается по пазам, на валах имеются отверстия под стяжные шпильки, при этом вертикальные стойки и верхняя штанга соединены между собой болтами с гайками, гидроцилиндр ориентируется в вертикальном положении захватами, которые крепятся к вертикальным стойкам посредством сварки, гидроцилиндр осью соединяется с упором, на вертикальных стойках и верхней штанге имеются ручки для раздвигания вертикальных стоек в нижней части и перемещения устройства.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является простота конструкции и надежность работы устройства.
Конструкция устройства для пережима труб имеет П-образную форму, что обеспечивает простоту изготовления и надежность в эксплуатации. Перемещение, а также базировка, пережимных валов происходит по пазам, что обеспечивает соосность по отверстиям для стяжных шпилек. Подъем поршня гидроцилиндра производится гидронасосом двойного действия, что повышает надежность выполнения работ по сравнению с использованием пружин. Приложение усилия поршня гидроцилиндра на верхний вал выполняется через специальный упор по линии контакта, что обеспечивает значительное уменьшение его перекоса при выполнении работ.
П-образная рама с гидроцилиндром номинального усилия 20 т.с. обеспечивает надежный пережим валами полиэтиленовых магистральных газопроводов диаметрами от 225 мм до 250 мм, находящихся в эксплуатации под высоким давлением природного газа в них, и механический зажим этих валов шпильками, который необходим для снятия нагрузки с гидропривода.
Сущность полезной модели поясняется чертежом (фиг.), на котором изображено:
1 - Стойка раздвижная
2 - Штанга верхняя
3 - Вал пережимной
4 - Гидроцилиндр
5 - Упор
6 - Рукав высокого давления
7 - Гидронасос
8 - Ось (соединяет упор 5 с гидроцилиндром 4)
9 - Захват правый, служит для ориентации гидроцилиндра в вертикальном положении
10 - Захват левый, служит для ориентации гидроцилиндра в вертикальном положении
11 - Труба полиэтиленовая
12 - Ручки
13 - Болт с гайкой
Устройство для пережима полиэтиленовых труб позволяет пережимать (передавливать) полиэтиленовые трубы диаметрами от 110 до 250 мм в двух и более местах при авариях, а также при выполнении работ по врезкам на газопроводах высокого давления (0,6 Мпа).
Устройство для пережима труб представляет собой П-образную раму, состоящую из двух боковых вертикальных стоек 1 (швеллеров) и верхней штанги 2 (швеллер), соединенные между собой болтами с гайками 13. В нижней части рамы установлены верхний и нижний пережимные валы 3, нижний вал по торцам соединен со стойками 1 болтами. Верхний пережимной вал имеет возможность перемещаться вдоль стоек по пазам (на фиг. не показаны). На валах 3 имеются отверстия под стяжные шпильки (не показаны на фиг.). Штанга верхняя 2 имеет ручку 12, которая при необходимости может использоваться для грузоподъемного механизма. Штанга верхняя 2 выполнена из двух швеллеров, соединенных между собой болтами с гайками, с возможностью крепления к ней болтом и гайками 13 гидроцилиндра 4, который рукавами высокого давления 6 присоединяется к гидронасосу 7. Гидроцилиндр 4 ориентируется в вертикальном положении во время работы захватами 9 и 10, которые крепятся к боковым стойкам посредством сварки. Захваты 9 и 10 представляют собой швеллер с полукольцом полукруглой формы. Гидроцилиндр соединяется осью 8 с упором 5 для передачи усилия от гидроцилиндра на верхний пережимной вал. Упор 5 выполнен таким образом, что в нем в месте контакта с верхним валом выполнен по всей его длине паз полукруглой формы, которым он обхватывает верхний вал. На вертикальных боковых стойках 1 имеются ручки 12 для возможности их раздвигания в стороны и освобождения от валов после выполненного пережима полиэтиленовой трубы и перемещения устройства к следующему месту пережима.
Работает устройство следующим образом.
П-образная рама с гидроцилиндром номинального усилия 20 т.с. обеспечивает пережим трубы (газопровода) съемными валами до нужного зазора и механический зажим этих валов стяжными шпильками М20. После этого шток гидроцилиндра гидронасосом втягивается обратно, боковые стойки устройства (передавливателя) раздвигаются в нижней части, освобождаются от валов пережатой трубы (газопровода) и устройство (передавливатель) перемещается на другой участок трубы, где собирается со вторым комплектом пережимных съемных валов и производится ее очередное передавливание и механический зажим валов стяжными шпильками. Данная операция выполняется необходимое число раз.
Перемещение, а также базировка пережимных валов происходит по вертикальным пазам, что гарантированно обеспечивает соосность по отверстиям в пережимных валах под стяжные шпильки. Подъем поршня гидроцилиндра производится гидронасосом двойного действия, что повышает надежность выполнения работ по сравнению с использованием пружин, которые могут забиваться грунтом. Приложение усилия поршня гидроцилиндра на верхний пережимной вал выполняется через специальный упор по линии контакта, что обеспечивает значительное уменьшение его перекоса при выполнении работ.
Таким образом, заявляемое техническое решение:
имеет простую конструкцию;
обеспечивает надежность работы оборудования независимо от погодных условий и времени года;
за счет съемных пережимных валов возможно использование одного гидропривода необходимое число раз.
В частном случае устройство для пережима труб имеет следующие характеристики:
вес - 152 кг
усилие - 20-26 т
высота - 145 мм
ширина по пережимным валам - 610 мм
диаметр передавливаемых труб - 110-250 мм
гидроцилиндр двухстороннего действия
приложение усилия к верхнему валу - по линии контакта.