УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ИНДИКАТОР ТРУБОПРОВОДНОГО СКРЕБКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ УСТАНОВКОЙ
IMPROVED INDICATOR OF PIPELINE SCRAPER WITH CONTROLLED ADJUSTMENT

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Многие жидкости и газы, используемые в мире, и особенно углеводородные жидкости или газы, передаются из участков производства в участки потребления по трубопроводам. Для поддержания чистоты внутренней поверхности трубопроводов, для отделения различных компонентов и для выполнения функций наблюдения часто используются устройства, известные как трубопроводные скребки. Поскольку трубопроводные скребки могут перемещаться в трубопроводе с разными скоростями в зависимости от скорости потока текучей среды и других факторов, оператору трубопровода иногда трудно узнать местоположение трубопроводного скребка или происхождение трубопроводного скребка определенной точки в трубопроводе.
В промышленности известны и широко доступны на рынке различные индикаторы скребка. Данные индикаторы обычно содержат трубчатый корпус или ниппель, закрепленный на трубопроводе посредством сварки или другими способами. Трубчатый корпус содержит отверстие малого диаметра в трубопровод, так что он соединен с возможностью прохождения текучей среды с внутренней частью трубопровода. Внутри трубчатого корпуса обычно размещается с возможностью уплотнения узел золотника, таким образом, изолируя внутреннюю часть трубчатого корпуса и внутреннюю часть трубопровода от атмосферы. Золотник содержит ось или пусковое устройство, которое проходит во внутреннюю часть трубы. При прохождении трубопроводного скребка мимо трубчатого корпуса, он контактирует с осью. Затем данный контакт расцепляет подпружиненный флажок или другой сигнализатор, жестко прикрепленный к наружной части трубчатого корпуса. Это осуществляется при помощи различных механических и/или магнитных средств.
В первых индикаторах скребка для расцепления подпружиненного флажка использовалось механическое соединение. Более поздние разработки в данной области использовали преимущество магнитных связей для расцепления подпружиненного флажка. Однако независимо от типа механизма, используемого для связи внутреннего перемещения оси с механизмом расцепления флажка, известный узел флажка всегда был прикреплен к узлу золотника и/или трубчатому корпусу, посредством чего он удерживался в заданной, фиксированной ориентации относительно узла золотника и/или трубчатого корпуса.
Поскольку флажок гораздо легче увидеть, если смотреть спереди, чем сбоку, часто предпочтительно повернуть флажок таким образом, чтобы флажок был обращен в направлении наблюдателя. Учитывая, что известная конструкция узла флажка жестко соединяется с трубчатым корпусом или узлом золотника, поворот флажка требует завинчивания или отвинчивания узла золотника с резьбовым зацеплением. Это может приводить к тому, что золотник чрезмерно завинчивается или чрезмерно отвинчивается, или регулируется под давлением, что может быть небезопасно.
Другой вариант заключался в отвинчивании узла флажка от его опоры и повторном завинчивании его в другой ориентации. Недостаток известных решений заключается в том, что узел флажка может быть переориентирован только в очень ограниченное количество ориентации, обычно при минимальном перемещении на 90°. Часто возможные ориентации не обеспечивают оптимальной видимости флажка.
Наружные резьбы на ниппеле часто подвержены атмосферным воздействиям и коррозии. Известные решения обычно не решают данную проблему.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного индикатора трубопроводного скребка.
Согласно одному варианту выполнения изобретения индикатор трубопроводного скребка содержит ниппель, имеющий внутреннюю поверхность с резьбой и наружную поверхность, узел заглушки, имеющий резьбы, расположенные на наружной поверхности, канавку, расположенную на наружном диаметре, и пусковое устройство, причем упомянутая заглушка выполнена с возможностью резьбового зацепления с внутренней поверхностью с резьбой ниппеля, узел индикатора, содержащий флажок, способный перемещаться между первым положением и вторым положением и смещенный по направлению к второму положению, механизм расцепления, способный удерживать флажок в первом положении и соединенный с пусковым устройством и узлом индикатора, способным устанавливаться на заглушке и ниппеле в множестве ориентации относительно заглушки и ниппеля.
Узел индикатора может дополнительно содержать, по меньшей мере, один установочный винт и цилиндрический корпус с полой внутренней частью, выполненной с возможностью установки поверх узла заглушки и ниппеля, при этом установочные винты проходят через цилиндрический корпус и входят в зацепление с канавкой узла заглушки.
Индикатор может дополнительно содержать первый магнит, соединенный с упомянутым пусковым устройством, и второй магнит, соединенный с механизмом расцепления, причем первый магнит и второй магнит являются противоположными по расположению полюсов.
Индикатор может дополнительно содержать уплотнительное кольцо, расположенное между узлом заглушки и ниппелем или между ниппелем и корпусом узла индикатора.
Согласно другому варианту выполнения изобретения индикатор трубопроводного скребка содержит фланец, имеющий внутреннюю поверхность с резьбой и наружную поверхность, узел заглушки, содержащий резьбы, расположенные на наружной поверхности, канавку, расположенную на наружном диаметре, и пусковое устройство, причем заглушка выполнена с возможностью резьбового зацепления с внутренней поверхностью с резьбой фланца, узел индикатора, содержащий флажок, способный перемещаться между первым положением и вторым положением и смещенный по направлению ко второму положению, механизм расцепления, способный удерживать флажок в первом положении и соединенный с пусковым устройством и узлом индикатора, способным устанавливаться на заглушке и фланце во множестве ориентаций относительно упомянутой заглушки и ниппеля.
Узел индикатора может дополнительно содержать, по меньшей мере, один установочный винт и цилиндрический корпус с полой внутренней частью, выполненной с возможностью установки поверх узла заглушки и ниппеля, при этом установочные винты проходят через цилиндрический корпус и входят в зацепление с канавкой узла заглушки.
Индикатор может дополнительно содержать первый магнит, соединенный с пусковым устройством, и второй магнит, соединенный с механизмом расцепления, причем первый магнит и второй магнит являются противоположными по расположению полюсов.
Индикатор может дополнительно содержать уплотнительное кольцо, расположенное между узлом заглушки и фланцем или между фланцем и корпусом узла индикатора.
Настоящее изобретение обеспечивает преимущество, состоящее в обеспечении возможности изменения ориентации или направления флажка без отвинчивания или завинчивания узла заглушки и с возможностью обращения флажка в любом направлении в отличие от известного решения, которое ограничивается обращением флажка в одном из нескольких заданных направлениях или требует вращения узла заглушки под давлением или чрезмерного завинчивания узла флажка, снабженного резьбой.
Другие цели и признаки настоящего изобретения будут очевидны для специалистов в данной области техники из приведенного ниже описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже более подробно описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения. Другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятными с учетом приведенного ниже подробного описания, прилагаемой формулы изобретения и сопроводительных чертежей (которые даны не в масштабе), на которых изображено следующее:
Фиг.1 изображает вид спереди одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 изображает вид спереди другого варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 изображает вид спереди другого варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 изображает вид спереди еще одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 изображает сборочный узел в виде сбоку в разрезе в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, показывающий, как различные детали монтируются вместе.
Фиг.6 изображает сборочный узел в виде сбоку, показывающий элемент узла заглушки.
Фиг.7 изображает перспективный вид сверху, показывающий механизм расцепления.
Фиг.8 изображает перспективный вид, показывающий узел индикатора и узел заглушки.
Фиг.9 изображает вид сбоку в разрезе, показывающий внутренний элемент узла индикатора.
Фиг.10 изображает перспективный вид узла индикатора, показывающий элемент механизма расцепления.
Фиг.11 изображает перспективный вид снизу механизма расцепления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Для подробного объяснения настоящего изобретения необходимо понимать, что изобретение не ограничивается в своем применении деталями конструкции и расположением элементов, проиллюстрированными в сопроводительных чертежах. Изобретение допускает другие варианты осуществления и может быть практически реализовано или осуществлено множеством способов. Необходимо понимать, что формулировки и термины, используемые в данном документе, предназначены для описания, но не для ограничения.
Фиг.1-4 изображают различные варианты осуществления усовершенствованного индикатора 20, 120, 220, 320 трубопроводного скребка настоящего изобретения. Фиг.5 изображает вид сбоку варианта осуществления, показанного на фиг.1. Индикатор 20 трубопроводного скребка содержит узел 22 индикатора, узел 24 заглушки и ниппель 26. При использовании выполняется небольшое отверстие в трубопровод. Ниппель 26 прикрепляется к трубопроводу посредством сварки или другими способами, хорошо известными в данной области техники. После прикрепления к трубопроводу внутренняя часть ниппеля 28 сообщена для прохождения текучей среды с внутренней частью трубопровода. Узел 24 заглушки выполнен с возможностью вставки во внутреннюю часть 28 ниппеля 26.
Узел 24 заглушки содержит корпус цилиндрической формы с пусковым устройством 30. Первый конец пускового устройства 30 проходит в трубопровод, когда узел 24 заглушки размещен в ниппеле 26. Второй конец пускового устройства 30 содержит первый магнит 32. Резьбы 34, расположенные на наружной стороне узла 24 заглушки, входят в зацепление с резьбами 36, расположенными на внутренней стороне 28 ниппеля. Давление внутри трубопровода и внутри узла заглушки изолируется при помощи уплотнительного кольца 33, при этом головка заглушки удерживается на месте резьбами 34 узла 24 заглушки, входящими в зацепление с резьбами 36 ниппеля 26. Узел 24 заглушки на своем наружном диаметре также содержит периферийную канавку 38.
Узел 22 индикатора содержит флажок 40, механизм 42 расцепления и цилиндрический корпус 44. Цилиндрический корпус 44 содержит полую внутреннюю часть 46, которая устанавливается поверх узла 24 заглушки и ниппеля 26. Второе уплотнительное кольцо 48, расположенное на внутренней части 46 корпуса 44 узла индикатора, обеспечивает уплотнение между наружной частью ниппеля 26 и внутренней частью 46 корпуса 44 узла индикатора, что предотвращает попадание влаги и другого мусора во внутреннюю часть 46 корпуса 44 узла индикатора и возникновение коррозии или другого заедания частей. Узел 22 индикатора прикреплен к узлу 24 заглушки при помощи, по меньшей мере, одного установочного винта 50, проходящего через корпус 44 узла индикатора. Точное количество установочных винтов 50 может изменяться, однако в предпочтительном варианте осуществления оно равно 3 или 4. Установочные винты 50 входят в зацепление с канавкой 38 в узле 24 заглушки и удерживают узел 22 индикатора на месте относительно узла 24 заглушки.
Когда ниппель 26 и узел 24 заглушки закреплены в трубопроводе, узел 22 индикатора устанавливается поверх ниппеля 26 и узла 24 заглушки. Узел 22 индикатора может вращаться таким образом, чтобы флажок был обращен в любом направлении. Это осуществляется посредством отвинчивания одного или более установочных винтов 50, поворота узла 22 индикатора в требуемую ориентацию и закрепления узла 22 индикатора в данной ориентации посредством завинчивания установочных винтов 50 до упора в канавку 38 в узле 24 заглушки.
Вариант осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированный в чертежах, содержит флажок 40, прикрепленный с возможностью поворота к узлу 22 индикатора. Для подготовки сигнализатора к использованию флажок 40 поворачивается для закрепления штифта 52 с расцепителем 54, прикрепленным с возможностью поворота. При перемещении скребка вдоль трубопровода и прохождении мимо индикатора 20 трубопроводного скребка, скребок надавливает на пусковое устройство 30. Это обеспечивает принудительное перемещение пускового устройства 30 в продольном направлении внутрь узла 24 заглушки и перемещение первого магнита 32 по направлению ко второму магниту 56. Первый магнит 32 и второй магнит 56 являются противоположными по расположению полюсов. Таким образом, когда первый магнит 32 приближается ко второму магниту 56, второй магнит перемещается вверх от первого магнита 32. Когда второй магнит 56 перемещается вверх, это вынуждает его крепежную ось 58 также перемещаться вверх и надавливать на расцепитель 54, что в свою очередь вынуждает расцепитель 54 поворачиваться. Когда расцепитель 54 поворачивается, штифт 52 отсоединяется от расцепителя 54, и торсионная пружина 60 вынуждает флажок 40 повернуться вверх в его приводное положение.
Хотя для иллюстрации настоящего изобретения на чертежах показан приводной механизм с магнитной связью, можно приспособить настоящее изобретение для использования с другими приводными механизмами, также находящимися в пределах объема формулы изобретения.
Кроме того, можно выполнить периферийную канавку на наружной поверхности ниппеля 26. В этом случае установочные винты 50 должны быть выполнены с возможностью вхождения в зацепление с канавкой на ниппеле 26 для удержания узла 22 индикатора в требуемой ориентации.
Индикатор согласно настоящему изобретению может быть прикреплен к трубопроводу с использованием различных конфигураций. Как показано на фиг.2, может быть закреплен на фланце 120. Узел 24 заглушки прикреплен к фланцу 122, который прикреплен ко второму фланцу 124. Второй фланец 124 жестко прикреплен к трубопроводу, что позволяет пусковому устройству 30 проходить в трубопровод. Узел 22 индикатора и узел 24 заглушки работают, как описано выше.
Как показано на фиг.3, индикатор 220 может быть удлиненным. Узел выполнен и приводится в действие так же, как описано выше, при этом отличие состоит в том, что ось 58 для второго магнита 56 удлиняется вместе с корпусом индикатора 220. Данный вариант осуществления полезен в тех случаях, когда имеются объекты, затрудняющие обзор флажка 40, такие как нескошенная трава или кустарник.
Индикатор 320 может быть также использован в сочетании со встроенным клапаном. При этом узел 24 заглушки и пусковое устройство 30 проходят через клапан 322 в трубопровод. Узел 24 заглушки зацепляется резьбой с фланцем 324, подобно тому, как другие варианты осуществления входят в зацепление с ниппелем 26, как описано выше. Фланец 324 сопрягается с клапаном 322. Узлы 22 и 24 индикатора и заглушки функционируют, как описано выше в других вариантах осуществления.
Хотя изобретение описано с некоторой степенью конкретизации, очевидно, что множество изменений может быть выполнено в деталях конструкции и размещении компонентов без отхода от сущности и объема данного раскрытия. Необходимо понимать, что изобретение не ограничено вариантами осуществления, изложенными в данном документе в целях иллюстрации, а должно ограничиваться только объемом прилагаемой формулы изобретения, включая полный спектр эквивалентности, который допускает каждый его элемент.