ГЕРМЕТИЗИРУЮЩАЯ КАМЕРА ШАХТНОГО ТИПА ДЛЯ РЕМОНТА ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта и предназначена для ремонта дефектов подводных переходов трубопроводов Ду 300-1200 на глубинах до 25 метров.
Известен кессон для ремонта подводных трубопроводов [Патент РФ №2203360, МПК Е02В 23/00, оп. 27.04.2003], включающий камеру, состоящую из двух разъемных частей, верхней и нижней, шахту для входа водолаза с поверхности воды в камеру, сменные кольца для установки кессона на трубопровод с болтовыми соединениями, для уплотнения применена листовая резина, сменные кольца для жесткости подкреплены пластинами, камера снабжена грузоподъемными рамами и откидными площадками для обслуживания.
Известно устройство для проведения ремонтных работ на трубопроводе [Патент РФ №2159890, МПК F16L 55/18, оп. 27.11.2000], состоящее из полого корпуса с противоположно расположенными арочными вырезами с направляющими, поворотного днища, охватывающего трубопровод, устройства поворота днища, надувных уплотнительных элементов, причем поворотное днище выполнено в виде усеченной цилиндрической емкости тонкостенным, усиленным внутренними бандажами и ребрами, корпус камеры содержит самоцентрирующиеся надстройки с вложенными уплотнениями и снабжен опорными балками с поддерживающими пятами, фиксирующими талрепами и распорно-стяжными страховочными приспособлениями.
В качестве прототипа выбрана камера для проведения ремонтных работ на подводном трубопроводе [Патент РФ №2269057, МПК F16L 55/18, оп. 27.01.2006], содержащая полый корпус и поворотное днище в виде усеченной цилиндрической обечайки с несущими торцевыми элементами, охватывающие трубопровод, выполненные с противоположно расположенными арочными вырезами под трубопровод, устройство поворота днища вокруг трубопровода, в корпусе расположены направляющие, поворотное днище и уплотняющие элементы, кроме того, камера снабжена надстройкой, площадками обслуживания, уплотнительными и удерживающими элементами, при этом полый корпус выполнен в виде усеченной снизу, цельной сверху цилиндрической обечайки с гибко соединенными торцевыми элементами и с основанием надстройки, торцевые элементы поворотного днища выполнены также соединенными гибко, ответно корпусным, поворотное днище по направляющим элементам поворачивается внутри корпуса и охватывает трубопровод снизу, образуя полость между трубой и внутренней стенкой камеры, уплотнения между трубопроводом, корпусом и поворотным днищем и между днищем и корпусом предусмотрены манжетные, причем продольные манжетные уплотнения выполнены подтапливаемыми перед поворотом днища и расположены так, что элементы привода не разрывают манжетные уплотнения, корпус по обоим концам через вылеты в торцевых элементах и штанги с тросами связан с центраторами для установки и удержания камеры на трубопроводе, а также для снятия эллипсности трубопровода в зоне арочных вырезов, уплотнительные элементы камеры в местах перехода от продольных в радиальные и от радиальных в кольцевые снабжены узлами приема герметика.
Известное устройство-прототип характеризуется ограниченной областью применения по глубине и длине единовременно ремонтируемого участка трубопровода и его диаметру, ввиду сложности сочленения верхней части корпуса и поворотного днища и встроенного механизма поворота.
Задача полезной модели заключалась в расширении диапазона использования с сохранением надежности и простоты монтажа и эксплуатации.
Указанная задача решается герметизирующей камерой шахтного типа для ремонта подводных переходов трубопроводов, содержащей полый корпус, включающий поворотное днище в виде усеченной цилиндрической обечайки, с торцевыми элементами, надстройку в виде разъемной шахты обслуживания, снабженной площадкой обслуживания, уплотнительные и удерживающие элементы, регулируемые опоры, в которой, согласно предложению, полый корпус выполнен из нескольких секций, предназначенных для последовательной установки по месту и взаимного соединения, при этом поворотное днище выполнено в виде, по меньшей мере, одной секции, устанавливаемой на регулируемые опоры посредством съемного приспособления поворота, опирающегося на трубопровод, в разъемной шахте установлена грузовая каретка, а оголовок шахты выполнен с возможностью подвода и установки шахтного понтона с технологическим оборудованием.
Предпочтительное выполнение каждого уплотнительного элемента между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом - в виде разъемной гермовставки с резиновым уплотнением, закрепленной на корпусе посредством откидных струбцин, двух прижимных полуколец и сальникового уплотнения. Возможно изготовление нескольких типоразмеров для использования на трубопроводах различного диаметра.
Целесообразно на внешней поверхности корпуса устанавливать крепления для пригрузов.
Также предпочтительно в корпусе устанавливать люк аварийного выхода.
Разъемная шахта обслуживания может быть прикреплена к корпусу через демпфирующую секцию. При установке шахтного понтона также целесообразно использовать демпфирующие устройства.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид герметизирующей камеры с пристыкованным шахтным понтоном; на фиг.2 представлена корпус герметизирующей камеры; на фиг.3 представлено поворотное днище с приспособлением поворота; на фиг.4 показан уплотнительный элемент между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом; на фиг.5 показана установка уплотнительного элемента на корпус; на фиг.6 - вид сверху на шахту обслуживания с установленной грузовой кареткой.
Герметизирующая камера шахтного типа для ремонта подводных переходов трубопроводов содержит полый корпус 1, устанавливаемый на трубопровод 2, включающий поворотное днище 3 в виде усеченной цилиндрической обечайки, с торцевыми элементами 4, надстройку в виде разъемной шахты обслуживания 5, снабженной площадкой обслуживания 6, уплотнительные и удерживающие элементы, регулируемые опоры 7 (аутригеры). Полый корпус 1 выполнен из нескольких секций, в том числе: центральная секция 8 поворотного днища, вспомогательные секции поворотного днища 9, дополнительные секции 10, часть 11 торцевого элемента 4. Для установки поворотного днища 3 (или отдельно секций 8, 9, 10 и 11) предназначено приспособление поворота 12. В разъемной шахте 5 установлена грузовая каретка 13, связанная с лебедкой (не показана), а оголовок шахты 14 выполнен с возможностью подвода и установки шахтного понтона 15 с технологическим оборудованием. Уплотнительный элемент между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом содержит разъемную гермовставку 16 с резиновым уплотнением 17, закрепленной на корпусе посредством откидных струбцин 18, двух прижимных полуколец 19 и сальникового уплотнения 20. На внешней поверхности корпуса 1 установлены крепления 21 для пригрузов 22. В корпусе установлен люк 23 аварийного выхода. Разъемная шахта обслуживания 5 прикреплена к корпусу 1 через демпфирующую секцию 24.
Монтаж камеры для проведения ремонтных работ на участок подводного трубопровода осуществляют следующим образом.
Производят размыв и тщательное равнение грунта под рабочую площадку. На подготовленную рабочую площадку, исключая неровности, плавкраном устанавливаются железобетонные дорожные плиты. Плиты устанавливаются симметрично относительно оси трубопровода. Угол отклонения горизонтального положения плит относительно оси трубопровода должен обеспечивать работу регулируемых опор (аутригеров) 7. Далее осуществляют монтаж поворотного днища 3 (для соответствующего исполнения герметизирующей камеры - отдельно секций 8, и/или 9, 11, или 10-11). Для этого на соответствующую секцию устанавливаются приспособления поворота 12. Собранную таким образом конструкцию стропят и при помощи плавкрана устанавливают на трубопровод 2 до соприкосновения роликов приспособлений поворота 12 с поверхностью трубы. При дальнейшем опускании строп плавкрана нижняя секция 3 поворачивается вокруг оси трубопровода 2 до момента достижения ею рабочего положения. Затем устанавливают регулируемые опоры 7, растяжки (не показаны). Приспособление поворота 12 отсоединяется. Аналогично монтируются (при необходимости) вспомогательные 9 и дополнительные 10 секции. Торцевой элемент 11 соединяется с соответствующей секцией на вспомогательном плавсредстве до погружения. Далее устанавливаются и скрепляются между собой и с секциями днища верхние секции корпуса 1. После сборки корпуса 1 производится монтаж шахты обслуживания 5, крепление к корпусу 1 осуществляется через демпфирующую секцию 24 (для компенсации возможных перекосов шахты 5 относительно корпуса 1), устанавливаются необходимые растяжки. Количество секций шахты 5 зависит от глубины залегания ремонтируемого трубопровода. Устанавливаются гермовставки 16 с резиновыми уплотнениями 17 и прижимаются откидными струбцинами 18. Наматывают на трубу трубопровода 2 сальниковое уплотнение и поджимают собранными в кольцо полукольцами 19. На оголовке 14 монтируется площадка обслуживания 6. Подводится шахтный понтон и скрепляется с оголовком 14 через демпфирующие устройства (не показаны). На корпусе 1 посредством креплений 21 размещаются пригрузы 22. После завершения монтажа герметизирующей камеры проводят откачку воды из нее, устанавливают в шахту 5 грузовую каретку 13, монтируют и подключают системы жизнеобеспечения (вентиляции, освещения, связи, видеонаблюдения и пр.).
Смонтированная герметизирующая камера позволяет осуществлять ремонт трубопровода в соответствии с действующими инструкциями.
Секционный принцип конструкции герметизирующей камеры позволяет упростить монтаж, добиться унификации для использования на разных глубинах, для трубопроводов различного диаметра и ремонтируемых участков разной протяженности. Простота исполнения ключевых узлов (приспособление поворота 12, гермовставки 16, торцевые уплотнения) приводит к надежности и безопасности монтажа и эксплуатации. В целом заявляемое устройство позволяет выполнять большие объемы работ по ремонту трубопроводов в короткие сроки.