УСТРОЙСТВО ЗАПУСКА И ПРИЕМА ПОТОЧНЫХ СНАРЯДОВ В ТРУБОПРОВОД
DEVICE FOR STARTING AND RECEIVING FLOW PROJECTILES IN PIPELINE

Настоящее изобретение относится к устройствам запуска и приема поточных снарядов в трубопровод, преимущественно шарового поршня в однонаправленную трубопоршневую поверочную установку, и может быть использовано в устройствах поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях.
Известно устройство запуска-приема поточных средств в трубопровод, включающее камеру запуска-приема поточных средств с штуцерами подачи и отвода продукта, снабженную с одного торца концевым затвором, состоящим из крышки и откидных полухомутов, стягиваемых винтом, и лотком для подвода и отвода от него поточных средств, а с другого торца штуцером с малым концевым затвором для запасовки поточных средств, съемным элементом с днищем, сопряженным с внутренней поверхностью отвода, откидными полухомутами концевого затвора камеры (патент RU на изобретение №2103596, МПК F17D 3/08, опубл. 27.01.1998 г.) [1].
Недостатком данного устройства является его сложная, металлоемкая конструкция.
Известен затвор для трубопроводов и аппаратов, работающих под давлением и предназначенный для использования в камерах запуска и приема поточных средств в трубопроводы, включающий патрубок с фланцем, крышку, состоящую из фланца и днища, элементы уплотнения крышки, сектора стопорения крышки, привод секторов, выполненный в виде винтовой пары, приводной винт которой установлен в подшипниковом узле, закрепленном на днище крышки, блокирующее устройство секторов, крышка оснащена поворотным устройством (патент RU на полезную модель №89651, МПК F16J 13/16, опубл. 10.12.2009 г.) [2].
Недостатками данного устройства являются сложная конструкция секторов и механизма их фиксации, ненадежная работа блокирующего устройства, каналы которого сообщаются с внутренней полостью трубопровода, сложная форма уплотнительных элементов.
Известен концевой затвор камеры для запуска и приема поточных снарядов магистрального трубопровода, включающий корпус, откидную крышку овальной формы с элементом герметизации, узел открытия и закрытия крышки с приводом, выполненный в виде поворотной пространственной фермы с радиальным и осевым шарнирами и узлом фиксации крышки к камере (патент RU на изобретение №2400665, МПК F16J 13/16, F16L 45/00, опубл. 27.09.2010 г.) [3] (прототип устройства).
Недостатками данного устройства являются сложная форма крышки и привод ее открытия и закрытия, наличие большого количества деталей, требующих точности их изготовления.
Техническим результатом данного изобретения является упрощение конструкции, уменьшение металлоемкости, упрощение и сокращение времени обслуживания устройства запуска и приема поточных снарядов в трубопровод, обеспечение загрузки поточного снаряда в устройство управления при запуске установки, обеспечение приема и запуска поточного снаряда в устройство управления в процессе поверки средств измерения расхода жидкости однонаправленной трубопоршневой поверочной установкой в стесненных условиях блочных технологических установок.
Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается тем, что в устройстве запуска и приема поточных снарядов в трубопровод, содержащем корпус с фланцем, откидную крышку с уплотнительным элементом и узел открытия и закрытия откидной крышки, упомянутый корпус выполнен в виде крестового трубопроводного соединения с жестко прикрепленным к нему упомянутым фланцем с отверстием диаметром, меньшим наружного диаметра упомянутой откидной крышки, а упомянутая откидная крышка выполнена в виде выпуклого эллиптического днища с уплотнительным элементом, размещена в полости упомянутого корпуса, снабжена перфорированным сектором, жестко прикрепленным к упомянутому эллиптическому днищу, и кронштейном с роликовым ползуном, взаимодействующим с направляющей, жестко прикрепленной к упомянутому корпусу, при этом упомянутый узел открытия и закрытия упомянутой откидной крышки выполнен съемным.
Сущность изобретения заключается в том, что, в отличие от прототипа, в устройстве запуска и приема поточных снарядов в трубопровод, содержащем корпус с фланцем, откидную крышку с уплотнительным элементом и узел открытия и закрытия откидной крышки, упомянутый корпус выполнен в виде крестового трубопроводного соединения, что позволяет присоединить к устройству запуска и приема поточных снарядов устройство управления подачи поточного снаряда в технологический трубопровод, трубопровод возврата поточного снаряда и трубопровод отвода рабочей среды, выполнение откидной крышки в виде выпуклого эллиптического днища упрощает конструкцию устройства, позволяет использовать серийно выпускаемое эллиптическое днище, снижает его стоимость, размещение откидной крышки в полости корпуса уменьшает габариты и массу устройства, обеспечивает его использование в стесненных условиях блочных технологических установок, жесткое крепление к эллиптическому днищу перфорированного сектора обеспечивает прием поточного снаряда из технологического трубопровода и подачу в устройство управления подачи поточного снаряда в технологический трубопровод в процессе поверки средств измерения расхода жидкости и отвод рабочей среды в трубопровод отвода рабочей среды, жесткое крепление к эллиптическому днищу кронштейна с роликовым ползуном, взаимодействующим с направляющей, жестко прикрепленной к корпусу, и возможность удаления узла открытия и закрытия с откидной крышки, обеспечивает при загрузке поточного снаряда в устройство запуска и приема перемещение крышки в полость корпуса, ее поворот с вводом перфорированного сектора в трубопровод возврата поточного снаряда и свободную подачу поточного снаряда в устройство управления подачи поточного снаряда в технологический трубопровод.
На фиг. 1 представлена однонаправленная трубопоршневая поверочная установка с устройством запуска и приема шарового поршня; на фиг. 2 - устройство запуска и приема поточных снарядов в трубопровод; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - откидная крышка; на фиг. 6 - узел открытия и закрытия откидной крышки; на фиг. 7 - устройство запуска и приема поточных снарядов в трубопровод в открытом положении.
Устройство запуска и приема поточных снарядов 1 в трубопровод предназначено, преимущественно, для запуска шарового поршня 2 в шаровой кран-манипулятор 3, являющийся устройством управления подачи поточного снаряда в калиброванный участок 4 однонаправленной трубопоршневой поверочной установки 5, и содержит корпус 6, откидную крышку 7 и узел открытия и закрытия 8 откидной крышки 7. Корпус 6 выполнен в виде крестового трубопроводного соединения с жестко прикрепленным к нему фланцем 9 с пазами 10 для фиксации узла открытия и закрытия 8 откидной крышки 7. В полости корпуса 6 жестко закреплена направляющая 11, в отводе 12, корпуса 6 закреплены пластины 13 и 14 с перфорированным сектором 15. Откидная крышка 7 состоит из выпуклого эллиптического днища 16, в проточке 17 которой установлен уплотнительный элемент, например уплотнительное кольцо, 18. В полости 19 откидной крышки 7 жестко закреплены кронштейн 20 с полостью 21 и пазом 22 для установки узла открытия и закрытия 8 и три ушка 23. На выпуклой поверхности 24 эллиптического днища 16 посредством двух параллельно установленных пластин 25 жестко закреплен перфорированный сектор 26, к которому на рычаге 27 посредством оси 28 присоединен поворотный перфорированный сектор 29, на выпуклой поверхности 24 также закреплен рычаг поворота откидной крышки 7, состоящий из двух пластин 30 и роликового ползуна 31. Узел открытия и закрытия 8 содержит винт 32 с буртиком 33, разделяющим винт 32 на участок с резьбовой поверхностью 34 и участок с цилиндрической поверхностью 35 с концевым буртиком 36. На участке с резьбовой поверхностью 34 установлены фиксатор 37 узла открытия и закрытия 8 на фланце 9 корпуса 6, состоящий из ступицы 38 со сквозным отверстием 39 и трех спиц 40, маховик 41 с резьбовой ступицей 42, закреплена ручка 43.
Устройство запуска и приема поточных снарядов в трубопровод работает следующим образом. В исходном положении откидная крышка 7 плотно прижата к фланцу 9 корпуса устройства 1, при этом концевой буртик 36 винта 32 узла открытия и закрытия 8 находится в зацеплении с кронштейном 20 откидной крышки 7, а свободные торцы 44 спиц 40 фиксатора 37, поджатого ступицей 42 маховика 41, зафиксированы в пазах 10 фланца 9 корпуса 6 устройства 1. Перед вводом поточного снаряда - шарового поршня 2 в однонаправленную трубопоршневую поверочную установку 5 открывают откидную крышку 7 для чего, поддерживая тягами или канатами (не показаны) откидную крышку 7 за ушки 23 и удерживая винт 32 узла открытия и закрытия 8 за ручку 43 от проворота, освобождают фиксатор 37 от зацепления с фланцем 9 корпуса 6 устройства 1. Узел открытия и закрытия 8 выводят из зацепления с кронштейном 20 откидной крышки 7 и снимают с устройства 1. Затем, придерживая откидную крышку 7 тягами или канатами (не показаны), опускают откидную крышку 7 в полость 45 корпуса 6 до упора роликового ползуна 31 в торец 46 направляющей 11, при освобождении тяг или канатов (не показаны) откидную крышку 7 разворачивают на роликовом ползуне 31 и перфорированный сектор 26 с перфорированным поворотным сектором 29 вводят в отвод 47 корпуса 6, освобождая полость 45 корпуса 6 для прохода шарового поршня 2 в шаровой кран-манипулятор 3. В рабочее положение откидную крышку 7 приводят в обратной последовательности операции. При подаче рабочей среды в однонаправленную трубопоршневую поверочную установку 5 и создании избыточного давления в установке рабочая среда, воздействуя на откидную крышку 7, увеличивает усилие ее прижима к фланцу 9 корпуса 6 устройства 1, обеспечивая надежную герметизацию однонаправленной трубопоршневой поверочной установки 5. При поверке средств измерения расхода жидкости после прохождения калиброванного участка 4 поверочной установки 5 шаровой поршень 2 под действием потока рабочей среды входит в отвод 47 корпуса 6 устройства запуска и приема поточного снаряда 1, перфорированным сектором 26, перфорированным поворотным сектором 29 и перфорированным сектором 15 шаровой поршень 2 направляется в шаровой кран-манипулятор 3 для выполнения следующего цикла измерения, а рабочая среда проходит в отвод 12 корпуса 6 через перфорированные сектора 15, 26 и 29.
Предлагаемое устройство запуска и приема поточного снаряда снижает затраты на изготовление и обслуживание однонаправленной поверочной установки, уменьшает ее габариты, что позволяет успешно использовать ее в стесненных условиях блочных технологических установок. Предлагаемое устройство может быть использовано для загрузки и приема поточных снарядов в трубопроводы различного назначения.