Кессон для подводного ремонта трубопровода
CAISSON FOR UNDERWATER REPAIR OF PIPELINE

Изобретение относится к строительству и ремонту линейной части трубопроводов, преимущественно находящихся под водой.
Известна «УСТАНОВКА ДЛЯ РЕМОНТА И МОНТАЖА ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ НА РЕКАХ» (полезная модель №25563, МПК F16L 1/00, опублик. 10.10.2002 г.), включающая герметичную разъемную камеру с окнами для трубы, выполненными с торцевых сторон, лазовую шахту, выходящую за уровень воды, уплотнительные элементы для герметизации места сопряжения трубопровода с окнами.
Недостатком данной установки является то, что установка имеет большие транспортные габариты и вес, велики риски загрязнения окружающей среды и деформации трубопровода, к которому она закрепляется.
Задачей изобретения является облегчение конструкции, снижение рисков загрязнения окружающей среды.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для подводного ремонта трубопровода, состоящего из герметичной камеры с отверстиями для входа и выхода трубопровода, особенностью является то, что часть камеры изготовлена из гибкого водо- и газонепроницаемого материала, и кессон имеет встроенный шлюз, например для перемещения материалов, инструмента, оборудования и/или водолаза в камеру, и имеет герметично закрываемое отверстие для подсоединения шлюза и/или аварийного выхода персонала, причем нижняя часть камеры изготовлена из гибкого водо- и газонепроницаемого материала, верхняя часть камеры изготовлена из гибкого водо- и газонепроницаемого материала, а боковые части камеры изготовлены из гибкого водо- и газонепроницаемого материала. Для герметичного закрепления камеры на трубопроводе, на ее гибкой части, ближе к отверстиям для входа и выхода трубопровода, установлены хомуты и/или стяжки, прижимающие гибкую часть камеры к трубопроводу. Снаружи и/или внутри камеры может быть установлена, по меньшей мере, еще одна камера.
Камера может иметь шахтную трубу, выполненную из гибкого или жесткого материала и имеет герметичные вводы для тросов, кабелей, труб, свай и систем управления инструментом, а гибкая часть камеры изготовлена из материалов с разной гибкостью и/или из разного количества слоев и имеет огнезащитные слои и/или покрытия.
Внутри камеры и/или между ее слоями установлен насос для осуществления циркуляции воды с ее фильтрацией и/или контролем ее состава.
Кессон имеет более двух отверстий для трубопровода при ремонте и/или замене, например, тройников.
Устройство имеет каркас, например быстросборный, имеет твердый пол и установлено на сваях, при этом камера имеет приспособления для фиксации и/или перемещения трубопровода и каркас камеры и/или сама камера крепится по меньшей мере к одной установке фиксации трубопровода и/или центрирования концов трубопровода.
В стенке камеры установлено, по меньшей мере, одно прозрачное окно и/или в камере установлена видеокамера.
Камера имеет элементы для крепления, например к дну, а в гибкой части камеры расположены специальные полости, которые для придания ей формы наполнены воздухом и/или водой под давлением.
В камере установлено дополнительное оборудование, например для безопасности персонала, и на дно камеры уложены мешки, например с песком или галькой.
Кессон состоит из герметичной камеры, состоящей из жесткой части и гибкой части камеры, изготовленной из гибкого водо- и газонепроницаемого материала; хомутов и/или стяжек, прижимающих гибкую часть камеры к трубопроводу; встроенного шлюза; закрываемого отверстия; шахтной трубы; герметичных вводов для тросов, кабелей, труб, свай и систем управления инструментом; насоса; каркаса; твердого пола; свай; прозрачного окна; видеокамеры; элементов крепления, например к дну; специальных полостей; горизонтальных боковых балок.
Кессон для подводного ремонта трубопровода используется следующим образом.
В зависимости от того, какая часть устройства выполнена гибкой, ее применения будут отличаться.
При выполнении гибкими боковых частей камеры появляется возможность разгрузить трубопровод от сил, воздействующих на камеру, и, что более важно, контролировать и оперативно компенсировать их. При перемещении камеры вверх, например от снижения усилия балластировочных устройств при жестких боковинах, усилие сразу же передается на трубопровод и он начинает удерживать камеру, что может привести к изгибу и поломке трубопровода. В случае гибких боковин перемещение камеры может произойти, а нагрузки на трубопровод практически не изменятся, т.к. боковина изогнется и/или растянется. Персонал по сигналу датчика или по результатам визуального наблюдения сможет скорректировать ситуацию или данная корректировка будет произведена автоматически, например увеличением усилия баластировки. Второе достоинство - удобство и безопасность монтажа, т.к. не требуется высокая точность монтажа и жесткое крепление при герметизации, требуется простая затяжка выступающей части гибкой камеры (рукава) хомутом или стяжкой.
При выполнении гибкой верхней части кессона остается возможность удерживать грунт от сползания нижней жесткой частью камеры, что существенно упрощает монтаж, особенно с гибкими боковыми частями, и появляется возможность существенно увеличить рабочий объем камеры, в частности для удобства проведения работ. При выполнении гибкой нижней части кессона верхнюю можно рассматривать как полукессон, у которого есть гибкий пол, который легко смонтировать на дне, для исключения загрязнения дна водоема.
Для повышения надежности возможен монтаж еще одной камеры или ее части внутри или снаружи установленного устройства, например второй гибкой верхней полукамеры.
В любом случае, для работы требуется шлюз, например, для перемещения материалов, инструмента, оборудования и/или водолаза в камеру или герметично закрываемое отверстие для подсоединения шлюза и/или аварийного выхода персонала и герметичные вводы для тросов, кабелей, труб, свай и систем управления инструментом и шахтная труба, которая может быть выполнена из гибкого или жесткого материала.
Для повышения функциональности гибкая часть камеры может быть изготовлена из материалов с разной гибкостью и/или из разного количества слоев, которые имеют огнезащитные слои и/или покрытия.
Внутри камеры, и/или между ее слоями, и/или между камерами установлен насос для осуществления циркуляции воды с ее фильтрацией и/или контролем ее состава для повышения безопасности работ.
Устройство может иметь и более двух отверстий для трубопровода при подводном ремонте и/или замене, например, тройников.
Для повышения удобства работы персонала предусмотрен быстро сборный каркас, позволяющий сохранять форму гибкой части устройства и/или твердый пол, если гибкой выполнена нижняя часть, они же могут быть основой для закрепления дополнительного оборудования и инструмента.
Кессон может быть установлен на сваях или закреплен на приспособлениях фиксации и/или перемещения.
Для наблюдения в стенке камеры может быть установлено прозрачное окно или наблюдение за работой может вестись через видеокамеру.
Для устойчивости кессон имеет элементы для крепления к дну. В гибкой части камеры могут быть расположены специальные полости, которые для придания ей формы наполнены воздухом и/или водой под давлением.
Для безопасности персонала в камере может быть установлено дополнительное оборудование. В случае гибкой нижней части, для удобства работы на дно камеры могут быть уложены мешки, например с песком или галькой.
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемых изобретений, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретений критерию "новизна".
По мнению авторов, сущность заявленного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупность признаков, которые отличают от прототипа заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод об его соответствии критерию "изобретательский уровень".