УСТРОЙСТВО ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ ОТКЛЮЧАЮЩЕЕ

Область техники
Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, а именно к устройствам, предназначенным для быстрого и герметичного временного перекрытия трубопроводов, в том числе газопроводов или нефтепроводов, но не ограничиваясь ими.
Предшествующий уровень техники
Для перекрытия трубопроводов обычно используют надувные резиновые емкости, обычно цилиндрической формы. Такую емкость помещают внутрь трубопровода, после чего подают внутрь нее давление через подводной канал и «надувают». Емкость увеличивается в размерах, занимает все доступное пространство трубы и таким образом перекрывает ее.
Наиболее технологичным из известных авторам решений являются решения, раскрытые в патентах RU 2179682 (опубл. 20.02.2002) и RU 2366853 (опубл. 10.09.2009). Устройство, раскрытое в патенте RU 2366853 принято за прототип.
В прототипе (Фиг. 1) устройство представляет собой замкнутую надувную камеру цилиндрической формы, выполненную из армированного материала с полимерным покрытием, например, из обрезиненной ткани. На внешних поверхностях цилиндрической части имеются кольцевые уплотнения в виде выступов. Армированный материал раскроен таким образом, что линия реза расположена под углом к нитям основы ткани. Этот угол составляет от 25 до 75°, а кольцевые уплотнения имеют наружный слой, выполненный из материала с твердостью по Шор (Шор А) менее 10, а также внутренний герметизирующий профиль, выполненный из материала с твердостью по Шор (Шор А) более 50. Форма внутреннего герметизирующего профиля - полукруг.
Основным недостатком прототипа является выполнение внутреннего герметизирующего профиля. Так, полукруг не будет давать достаточную площадь контакта после «надувания» устройства и баллон будет стремиться к сдвигу за счет «покатости» профиля. При этом указанная твердость внутреннего профиля по мнению авторов является завышенной и приведет к тому, что излишне твердый профиль будет «вдавливаться» внутрь баллона в надутом состоянии. При этом, излишняя твердость будет также давать чрезмерную жесткость в «сдутом» состоянии, что будет создавать трудности как при транспортировке, так и в процессе использования устройства.
Сущность полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является устранение недостатков предшествующего уровня техники и создание надежного, при этом удобного в транспортировке и использовании устройства.
Технический результат заключается в повышении надежности перекрытия трубопровода. Дополнительно достигается повышение удобства транспортировки и использования устройства.
3
3
Технический результат достигается за счет того, что устройство, как и прототип, представляет собой замкнутую надувную камеру цилиндрической формы, выполненную из армированного материала с полимерным покрытием. На внешних поверхностях цилиндрической части имеются кольцевые уплотнения в виде выступов. Армированный материал раскроен таким образом, что линия реза расположена под углом к нитям основы ткани. Этот угол составляет от 25 до 75°, а кольцевые уплотнения имеют наружный слой, выполненный из материала с твердостью по Шор А менее 10, а также внутренний герметизирующий профиль, выполненный из более твердого материала. При этом, в отличии от прототипа, внутренний профиль имеет твердость 20-45 Шор А, а также трапецеидальную форму. В качестве материала наружного слоя и внутреннего профиля может быть выбрана пористая резина. Наружный (верхний) слой предпочтительно должен иметь плотность 150-200 кг/м, а внутренний профиль (нижний слой) 500-800 кг/м.
За счет выполнения внутреннего (нижнего) профиля в форме трапеции увеличивается площадь контакта и прилегания, а также понижается склонность к сдвигу баллона. При этом твердость 20-45 Шор А является одновременно достаточной для создания герметичного уплотнения, при этом обеспечивается равномерное сжатие самого профиля, тормозящего и герметичного эффекта пояса в целом, при этом внутренний профиль (нижний слой) не будет вдавливаться внутрь надувного баллона и будет лучше уплотнять технологические сварные швы труб.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 - прототип.
Фиг. 2 - вид уплотнения в заявленном решении.
Фиг. 3 - общий вид заявленного решения.
Раскрытие полезной модели
На Фиг. 3 приведен общий вид заявленного решения. Устройство представляет собой баллон 1 из армированного материала с полимерным покрытием. Баллон имеет по меньшей мере один подводной фитинг, через который осуществляется его «надувание». Как и в прототипе, материал баллона раскроен так, что линия реза расположена под углом 25-75° к основе ткани. На поверхности баллона имеется по меньшей мере три кольцевых уплотнения 2.
На Фиг. 2 изображен профиль кольцевого уплотнения. Кольцевое уплотнение состоит из наружного, «мягкого» слоя, а также внутреннего профиля («твердого» слоя).
3
Наружный слой выполнен, как и в прототипе и имеет твердость менее 10 по Шор А и плотностью 150-200 кг/м. Например, наружный слой может быть выполнен из пористой резины.
3
Внутренний профиль (слой) выполнен из материала твердости 25-45 по Шор А и имеет плотность 500-800 кг/м. Форма внутреннего профиля - трапеция. За счет этого, при подаче давления внутрь баллона обеспечивается лучшая площадь контакта. Отсутствие покатых форм снижается вероятность соскальзывания баллона в сравнении с прототипом. Внутренний профиль (слой) также может быть выполнен, например, из пористой резины.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Устройство в «сдутом» состоянии помещают внутрь заданного участка трубопровода. Далее через фитинг внутрь устройство подается сжатый воздух, за счет чего устройство «надувается» и принимает форму баллона. При раздувании кольцевые уплотнения 2 плотно прижимаются к поверхности перекрываемого трубопровода, внутренний («твердый») профиль плотно прижимается к стенке трубы, а наружный слой (внешний, «мягкий») играет роль герметизирующего уплотнения, исключая неплотное прижатие внутреннего профиля.
Пример осуществления.
Были произведены стендовые испытания пневматического герметизирующего устройства из ткани ПВХ, диаметром 1000 мм. Давление в изделии составляло 40 кПа, одностороннее давление на изделие составляло 20 кПа, время выдержки 24 часа. По истечению времени давление в изделии составило 38 кПа, давление подпора составило 19 кПа. Сдвига изделия во время испытания не происходило.
Стендовые испытания производились в помещении.