ШАРОВОЙ ПОРШЕНЬ ДЛЯ ТРУБОПОРШНЕВОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к шаровым поршням и может быть использована, например, в нефтяной промышленности при проведении поверки турбинных и других преобразователей расхода на узлах учета нефти трубопоршневыми поверочными установками.
Известно «Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода» (патент РФ на изобретение RU 2008992, МПК В08В 9/04, приоритет с 16.07.1991), сущность которого состоит в том, что устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода содержит орган в виде упругой оболочки с наполнителем, при этом оболочка выполнена из нетканого проволочного материала типа металлорезины MP, а в качестве наполнителя использован гранулированный материал, в качестве которого использованы пенопластовые шарики.
Известен «Разделитель жидкостей для трубопровода» (патент РФ на изобретение RU 2321552, МПК В08В 9/057, приоритет с 18.10.2006,), сущность которого состоит в том, что разделитель жидкостей для трубопровода состоит из эластичного шара, который собран из множества шаров одного диаметра, но с различной плотностью с помощью эластичной сетчатой оболочки в форме сферы.
Известен «Разделитель жидкостей для диагностики трубопровода» (патент РФ на изобретение RU 2365437, МПК В08В 9/055, В08В 9/057, приоритет с 07.02.2008), состоящий из множества шаров малого диаметра с различными плотностями, собранных с помощью эластичной сетчатой оболочки в форму шара с диаметром трубопровода, отличающийся тем, что на внутренней стороне сетчатой оболочки расположены равномерно по ее площади датчики, способные с заданной периодичностью во времени определять расстояния между собой и передавать эту информацию в регистрирующий элемент, отличный от датчиков по форме и цвету, также закрепленный к внутренней стороне сетчатой оболочки с тем, чтобы форму оболочки, степень ее вытянутости во время прохождения разделителя по трубопроводу диагностировать по среднему расстоянию между всеми датчиками.
Известно изобретение «Pipeline cleaning ball and valve structure» («Устройство для очистки трубопровода шаровое с клапаном»), патенты: GB 1481331 от 27.07.1977, DE 2446928, US 3890665, JPS 5082616 (приоритет с 01.10.1973, МПК В08В 9/04, В08В 9/053, В08В 9/055, F17D 3/08), сущность которого состоит в том, что устройство для очистки трубопровода в виде надувного шара содержит клапан, установленный в адаптер, который утоплен в тело мяча настолько, чтобы избежать опасной близости клапана с внутренней стенкой трубопровода при эксплуатации шара.
Вышеуказанные устройства имеют следующие недостатки:
- обладая сетчатой оболочкой, предрасположены к быстрому истиранию и не приспособлены для длительной работы в замкнутом цикле;
- устройства трудоемки в изготовлении.
Аналогом заявленной полезной модели является устройство, описанное в публикации «Российские нефтепроводчики испытали опытный образец шарового поршня собственной разработки», 07.11.2015 года размещенной в сети Интернет на сайте www.tehnoomsk.ru. Опытный образец шарового поршня, которой разработан в соответствии с программой НИОКР ОАО «АК «Транснефть», являющейся одним из заявителей настоящей полезной модели. Шаровой поршень является рабочим элементом трубопоршневых поверочных установок (ТПУ), использующихся при поверке преобразователей расхода систем измерения количества и показателей качества нефти (СИКН). Шаровой поршень обеспечивает вытеснение жидкости при движении по калиброванному участку и срабатывание детекторов ТПУ. Шаровой поршень изготавливается вручную и состоит из двух частей - внутренней и внешней сфер. Внутренняя сфера - две половинки, раздвигающиеся при раскачке поршня. Внешняя сфера - внешняя цельная оболочка внутренней сферы. При изготовлении поршня, внутренняя сфера по уникальной технологии равномерно обливается внешним слоем. Тем самым достигается однородность внешнего слоя и отсутствие стыковых швов как таковых - просто нет самих стыков. Шаровые поршни заполняются антифризом и могут применяться в трубопоршневых установках, диаметр калиброванного участка в которых достигает 36 дюймов. Увеличение размеров поршня достигается дополнительной подкачкой.
Техническим результатом заявленной полезной модели является создание шарового поршня для трубопоршневой установки, который обеспечивает работу трубопоршневой установки без заеданий и застреваний шарового поршня в калиброванном участке трубопоршневой установки.
Технический результат достигается за счет того, что шаровой поршень для трубопоршневой установки является устройством, содержащим двухслойную сферу заданного диаметра и точности, выполненную из упруго деформируемого полиуретана, причем в двухслойной сфере установлены впускной клапан и выпускной клапан, при этом двухслойная сфера состоит из внешнего слоя и внутреннего слоя, причем внутренний слой состоит из двух полушарий, герметично соединенных между собой полиуретаном основного материала, а внешний слой представляет собой единую сферу, при этом впускной клапан и выпускной клапан герметично установлены по оси двухслойной сферы по противоположным полюсам, так, что внешние торцевые поверхности впускного клапана и выпускного клапана заглублены относительно внешней поверхности двухслойной сферы на заданное расстояние, достаточное для работы шарового поршня для трубопоршневой установки без заеданий и застреваний в местах установки впускного клапана и выпускного клапана, которые внутренними торцами установлены так, что обеспечен доступ во внутреннюю полость внутреннего слоя, при этом впускной клапан и выпускной клапан выполнены из коррозийно-стойкой стали и работают по принципу клапана Шредера СТ-7000, а внутренняя полость двухслойной сферы заполнена антифризом без содержания растворителей, способных вступить в реакцию с материалом шарового поршня для трубопоршневой установки.
Заявленный шаровой поршень для трубопоршневой установки обеспечивает работу трубопоршневой установки без заеданий и застреваний шарового поршня в калиброванном участке трубопоршневой установки.
Предварительные испытания шарового поршня для трубопоршневой установки дали положительный результат.
На фигуре изображен шаровой поршень для трубопоршневой установки.
На фигуре приняты следующие обозначения:
1. Двухслойная сфера;
2. Впускной клапан;
3. Выпускной клапан;
4. Внешний слой;
5. Внутренний слой;
6. Линия соединения полушарий внутреннего слоя сферы;
7. Внутренняя полость.
Шаровой поршень для трубопоршневой установки является устройством, состоящим из двухслойной сферы 1 заданного диаметра и точности, выполненной из упруго деформируемого полиуретана, причем в двухслойной сфере установлены впускной клапан 2 и выпускной клапан 3, при этом сфера 1 состоит из внешнего слоя и внутреннего слоя, внутренний слой состоит из двух полушарий, герметично соединенных между собой полиуретаном основного материала по линии соединения 6, а внешний слой представляет собой единую сферу, при этом впускной клапан 2 и выпускной клапан 3 герметично установлены по оси сферы по противоположным полюсам так, что внешние торцевые поверхности впускного клапана 2 и выпускного клапана 3 заглублены относительно внешней поверхности сферы 1 на заданное расстояние, при этом впускной клапан 2 и выпускной клапан 3 внутренними торцами установлены так, что обеспечен доступ во внутреннюю полость 7 внутреннего слоя 5, при этом впускной клапан 2 и выпускной клапан 3 выполнены из коррозийно-стойкой стали, а внутренняя полость 7 двухслойной сферы 1 заполнена антифризом без содержания растворителей.