Устройство для герметизации внутренней полости магистрального трубопровода

Полезная модель относится к устройствам для временного перекрытия внутренней полости магистральных трубопроводов, опорожненных от нефти/нефтепродуктов, для предотвращения выхода взрывоопасных и горючих газов, нефти или нефтепродукта в период плановых остановок на линейной части магистральных трубопроводов при производстве аварийно-восстановительных и ремонтных работ, при строительстве новых и реконструкции существующих магистральных трубопроводов.
Известно устройство для многоразовой герметизации внутренней полости открытого конца трубопровода, содержащее герметично перекрытый внутри цилиндрический корпус, резинокордную оболочку, охватывающую цилиндрическую поверхность корпуса, имеющую герметично прилегающую к корпусу часть и выполненную с возможностью наполнения газом от источника давления газа, по меньшей мере две эластичные опоры для корпуса, расположенные на каждом конце корпуса [патент РФ на полезную модель № RU 72300 U1, дата публикации 10.04.2008].
Недостатками известного устройства герметизации являются многоразовое применение герметизирующей оболочки в зависимости от ее состояния, что снижает надежность применения устройства для герметизации и необходимость направлять устройство для проведения герметизации для проведения ремонта и замены герметизирующей оболочки на ремонтное предприятие.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении безопасности при проведении работ при временном перекрытии внутренней полости магистрального трубопровода, опорожненного от нефти или нефтепродукта.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в повышении надежности эксплуатации устройства для герметизации внутренней полости трубопровода за счет расположения резинокордной герметизирующей оболочки с торца устройства с возможностью его замены в «полевых» условиях, что в свою очередь повышает безопасность при проведении работ при временном перекрытии внутренней полости магистрального трубопровода, опорожненного от нефти или нефтепродукта, с целью предотвращения выхода взрывоопасных и горючих газов, нефти/нефтепродукта при ремонтно-восстановительных работах.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что устройство для герметизации внутренней полости трубопровода включает в себя цилиндрический корпус, резинокордную герметизирующую оболочку, размещенную на одном из торцев корпуса и соединенную с ним при помощи разъемного соединения, по меньшей мере три центрирующих элемента, размещенные на корпусе, при этом на наружной поверхности резинокордной герметизирующей оболочки, обращенной к открытому торцу трубопровода, нанесено защитное негорючее покрытие.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели устройство для герметизации внутренней полости открытого конца трубопровода снабжено трансмиттером, установленным с одного из концов корпуса.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором позиции имеют следующие обозначения: 1 - корпус, 2 - центрирующие элементы, 3 - трансмиттер, 4 - передний бампер, 5 - резинокордная герметизирующая оболочка, 6 - задний бампер, 7 - шпильки, 8 - гайки, 9 - наружная поверхность резинокордной герметизирующей оболочки, 10 - отверстия для слива нефти из корпуса.
Устройство для герметизации внутренней полости магистрального трубопровода включает в себя корпус 1, на котором установлены центрирующие элементы 2 для центрирования устройства при его движении по магистральному трубопроводу, трансмиттер 3 для определения положения устройства при его движении по магистральному трубопроводу, передний бампер 4, предназначенный для защиты трансмиттера 3 от повреждения при транспортировании устройства для герметизации по магистральному трубопроводу, резинокордную герметизирующую оболочку 5, обеспечивающую герметизацию внутренней полости магистрального трубопровода, задний бампер 6, предназначенный для извлечения устройства для герметизации из магистрального трубопровода.
Резинокордная герметизирующая оболочка 5 расположена с одного из торцев корпуса 1 и соединена с ним быстроразъемным соединением для обеспечения возможности ее замены в «полевых» условиях. Кроме того, расположение герметизирующей оболочки 5 с одного из торцев корпуса 1 исключает взрывоопасное повышение давления при возможном взрывном повреждении герметизирующей оболочки, что снижает нагрузку на корпус устройства и исключает его разрушение. Герметизирующая оболочка 5 состоит из гибкого герметизирующего элемента, смонтированного в процессе изготовления на стальном сердечнике. Сердечник при этом является как технологическим, так и силовым элементом.
Также на наружной поверхности 9 резинокордной герметизирующей оболочки 5, обращенной к открытому торцу трубопровода, нанесено защитное негорючее покрытие, которое исключает возможность повреждения (прогорания) оболочки при возможном попадание искр при проведении огневых работ (резка, сварка, шлифовка и т.п.), что обеспечивает безопасность проведения работ.
Резинокордная герметизирующая оболочка 5 крепится к корпусу 1 с помощью шпилек 7, которые с одной стороны вворачиваются в сердечник герметизирующей оболочки 5, а с другой стороны крепятся к корпусу 1 с помощью двух гаек 8. При этом для обеспечения замены герметизирующей оболочки 5 в торце сердечника предусмотрены резьбовые отверстия под рым-болты. Для извлечения устройства для герметизации из камеры пуска/приема средств очистки и диагностики в торце сердечника предусмотрена проушина (на чертежах не показано). Резинокордная герметизирующая оболочка 5 является одноразовой и подлежит обязательной замене после выполнения цикла по герметизации внутренней полости.
В комплект с устройством для герметизации внутренней полости магистрального трубопровода входит комплект приспособлений, который обеспечивает безопасную установку/извлечение устройства из внутренней полости магистрального трубопровода (на чертежах не показан).
Для слива из внутренних полостей корпуса 1 и сердечника нефти и нефтепродуктов в корпусе и торце сердечника предусмотрены отверстия 10, расположенные по периметру.
Центрирующие элементы 2 представляют собой кольца, изготовленные из полиуретана. Центрирующие элементы 2 обеспечивают центрирование устройства для герметизации при его установке во внутреннюю полость магистрального трубопровода, при его прохождении по магистральному трубопроводу через допустимое локальное искажение внутреннего диаметра трубопровода до 20% по диаметру от номинального значения DN на любом участке нефтепровода, в т.ч. на его изгибах не менее 3×DN, при его прохождении подшиберного (подклинового) пространства запорной арматуры и через равнопроходной тройник.
Работа устройства для герметизации внутренней полости магистрального трубопровода осуществляется следующим образом.
Перед установкой в магистральный трубопровод каждое устройство для герметизации визуально осматривают с целью определения технического состояния.
Закрепляют трансмиттер 3 передатчик для скребка на переднем бампере 4 и приводят его в рабочее состояние.
Для безопасной установки/извлечения устройства для герметизации внутренней полости магистрального трубопровода используют комплект приспособлений (на чертежах не показан).
Вводят устройство для герметизации внутрь трубопровода на расстояние не менее 1 м.
Медленно закручивая винт редуктора на источнике сжатого воздуха (на чертежах не показаны), производят предварительное заполнение резинокордной герметизирующей оболочки 5 до давления 0,3 МПа.
Вновь медленно закручивая винт редуктора на источнике сжатого воздуха (на чертежах не показаны) доводят давление в герметизирующей оболочке 5 до рабочего значения, после чего закрывают вентили на узле подключения и источнике сжатого воздуха (на чертежах не показаны) и выдерживают в течение 5 мин с целью контроля герметичности резинокордной герметизирующей оболочки 5 и системы подачи сжатого воздуха (на чертежах не показана).
После окончания ремонтно-восстановительных работ сбрасывают давление из резинокордной герметизирующей оболочки 5 до атмосферного. Отремонтированный участок магистрального трубопровода заполняют нефтью. Устройство для герметизации потоком нефти транспортируется по внутренней полости магистрального трубопровода и принимается в ближайшей камере приема средств очистки и диагностики (КПП СОД).
После извлечения устройства для герметизации из магистрального трубопровода и перед его последующим применением в обязательном порядке производят замену резинокордной герметизирующей оболочки 5.
В случае разрыва резинокордной оболочки 5 обеспечивается безопасность проведения работ за счет обеспечения свободного выхода газа из полости резинокордной оболочки.