КОЛОДЕЦ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА РАБОТОЙ ТРУБОПРОВОДА И ЕГО ОБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к устройствам, необходимым для обеспечения наблюдения за работой трубопроводной системы и за работой оборудования этой системы.
-0,1
Более конкретно полезная модель относится к колодцам для размещения контрольно-измерительных приборов и автоматики нефтепровода. В колодце нефтепровода следует разместить датчик прохождения устройства для очистки трубопровода (скребка, разделителя, контейнера и т.п.). Датчик должен реагировать, например, на звук, издаваемый устройством для очистки трубопровода при его движении по трубопроводу. Датчик прохождения устройства для очистки трубопровода устанавливается в колодце непосредственно на нефтепроводе. Кроме того, в колодце нефтепровода подлежит размещению манометрическая колонка отбора давления, снабженная клиновой задвижкой, разделительным сосудом, датчиком и манометром избыточного давления в нефтепроводе. Отбор давления осуществляют через патрубок, установленный непосредственно на нефтепроводе. Под патрубок на нефтепроводе высверливают отверстие 11 мм. Через патрубок осуществляют подключение датчика и манометра избыточного давления. В колодце нефтепровода дополнительно размещают сигнализатор уровня жидкости в колодце и датчик открытия крышки колодца, которые располагают, например, на кронштейнах.
В описаниях к авторскому свидетельству СССР №1629684 (F 17 D 5/00, публикация 23.02.91, бюллетень №7) и к патенту РФ №2258864 (F 17 D 5/00, публикация 20.08.2005) сказано, что устройство для очистки нефтепровода проходит через контрольную точку (или контролируемое сечение) нефтепровода, в которой установлены датчики, фиксирующие это прохождение.
Для измерения давления в горизонтальном трубопроводе известно устройство, описанное в патенте РФ №2231035 (G 01 L 19/06, F 16 L 55/00, F 17 D 5/00 публикация 20.06.2004) и содержащее патрубок. Патрубок размещен вертикально и присоединен нижним концом к горизонтальному трубопроводу. На верхнем конце патрубка размещено запорное устройство, соединенное с манометром. Недостатком этого решения является незащищенность измерительного прибора от внешних воздействий.
В авторском свидетельстве СССР №1638442 (F 17 D 3/00, публикация 30.03.91, бюллетень №12) ввод контрольно-измерительных приборов различного назначения в
трубопровод осуществляется с помощью специального устройства через переходной патрубок, жестко присоединенный к трубопроводу. Недостатком этого решения является отсутствие защиты приборов от внешних воздействий
В описании к патенту РФ №2134837 (F 17 D 5/00, публикация 20.08.1999) представлен контрольно-измерительный пункт на подземных коммуникациях, предназначенный для измерения потенциала на стальных трубопроводах. Этот контрольно-измерительный пункт содержит трубу из твердого поливинилхлорида со сплющенным верхним концом для закрепления щитка с надписями и запираемую откидную крышку перед пластмассовой плитой с плоскими клеммами для измерительного кабеля. Данная конструкция имеет узкую специализацию: для клеммной панели системы измерения потенциала трубопроводов, поэтому она не подходит для другого оборудования.
Известны смотровые колодцы, размещенные на канализационных сетях (патенты США №1391336, публ. 20.09.1921 г., №1712510, публ. 28.05.1928 г., №1793038, публ. 07.03.1928 г.). Колодцы содержат полый, протяженный, цилиндрический или конический корпус, который с одного конца сообщается с полостью трубопровода и герметично присоединен к отверстию на стенке трубопровода. Другой конец колодцев закрыт крышкой. Корпус колодцев опирается своим основанием на землю. Корпус имеет отверстия для входа и выхода трубопровода.
Данные колодцы не подходят к установке на действующем нефтепроводе.
Известен смотровой колодец (авторское свидетельство СССР №1599491, E 03 F 5/02, публикация 15.10.90, бюллетень №38), размещаемый на канализационных и кабельных сетях.
Смотровой колодец содержит полый корпус с двумя отверстиями, перемещаемую крышку в виде монолитного элемента, устанавливаемую на одном из отверстий корпуса, элемент герметичного неподвижного присоединения корпуса к трубопроводу. Второе отверстие корпуса расположено напротив отверстия в трубопроводе. Элемент герметичного и неподвижного присоединения выполнен в виде двух присоединительных труб и опорного элемента между ним. Эти трубы герметично соединены со стенками корпуса колодца с двух противоположных сторон у второго отверстия корпуса колодца. Диаметр труб и опорного элемента позволяет им плотно охватить снаружи трубопровод. Трубы имеют желоба, в которых
располагают элементы из резины для герметичного уплотнения между трубопроводом и этими трубами.
Монтаж смотрового колодца на канализационной или кабельной сети заключается в центрировании его корпуса в траншее, проталкивании линейных трубопроводов кабельной или канализационной сети в присоединительные трубы, в заделке стыков между присоединительными трубами и трубопроводом с помощью уплотнительных элементов из резины. После монтажа колодец закрывают крышкой.
Недостаток колодца по авторскому свидетельству СССР №1599491 заключается в невозможности осуществить подобный монтаж колодца на нефтепроводе.
Колодец по авторскому свидетельству СССР №1599491 выбран за наиболее близкий аналог к заявляемой полезной модели.
Задачей полезной модели является создание для нефтепровода колодца, предназначенного для обеспечения наблюдения за работой нефтепровода и его оборудования.
Технический результат заключается в возможности осуществления монтажа колодца на нефтепроводе.
Как и наиболее близкий аналог, заявляемый колодец для обеспечения наблюдения за работой трубопровода и его оборудования содержит полый корпус с двумя отверстиями, одно из которых снабжено перемещаемой крышкой, а второе расположено напротив трубопровода, элемент герметичного, неподвижного присоединения корпуса к трубопроводу, герметично соединенный с корпусом, выполненный с возможностью охвата трубопровода и содержащий уплотнение для своего герметичного присоединения к трубопроводу.
В отличие от наиболее близкого аналога элемент герметичного и неподвижного присоединения корпуса к трубопроводу включает полумуфту и полукольцо, которые выполнены с возможностью совместного охвата трубопровода и соединения между собой.
При этом полумуфта выполнена в виде половины круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, имеет отверстие и герметично присоединена к корпусу так, что ее отверстие и второе отверстие в корпусе совпадают, причем уплотнение расположено вокруг отверстия полумуфты.
Колодец также содержит вход для ввода кабеля подключения прибора наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, а также приточно-вытяжной вентиляционный вывод.
Возможность соединения полумуфты и полукольца обеспечивается расположенными в противоположных местах соединения полумуфты и полукольца при их охвате трубопровода, по меньшей мере, двумя деталями, имеющими отверстие и соединенными полумуфтой, и, по меньшей мере, двумя ответными деталями, имеющими отверстия и соединенными с полукольцом, при этом детали выполнены и установлены с возможностью фиксации в отверстиях деталей полумуфты и ответных деталей полукольца элемента их соединения.
Уплотнение может быть выполнено в виде слоя из резины с прилегающим к нему слоем герметика.
Вокруг отверстия полумуфты со стороны уплотнения к полумуфте может быть присоединен, по меньшей мере, один ряд проволоки.
Колодец изображен на фигурах 1-8 со следующими обозначениями: 1 - трубопровод, 2 - корпус, 3 - первое отверстие в корпусе, 4 - крышка, 5 - фиксатор крышки, 6 - проушина, 7 - болтовое крепление крышки 4, 8 - ключ крышки 4, 9 - полумуфта, 10 - полукольцо, 11 - отверстие в полумуфте 9, 12 - уплотнение, 13 - деталь с отверстием для соединения полумуфты 9 и полукольца 10, 14 - элемент соединения деталей 13, 15 - элемент фиксации для элемента соединения 14, 16 - отверстие в корпусе колодца для ввода кабеля подключения прибора наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, 17 - труба для ввода кабеля подключения прибора наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, 18 - отверстие приточно-вытяжного вентиляционного вывода в корпусе колодца, 19 - патрубок приточно-вытяжного вентиляционного вывода, 20 - колпак приточно-вытяжного вентиляционного вывода, 21 - ступени, 22 - грузовые петли, 23 - кронштейны для приборов наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, 24 - перфорированная направляющая для укладки и фиксации кабеля, 25 - запорный механизм устройства подъема - поворота крышки, 26 - ручка крышки 4, 27 - устройства подъема - поворота крышки, 28 - проволока.
Колодец для обеспечения наблюдения за работой трубопровода 1 и его оборудования содержит полый корпус 2 любой формы, например, цилиндрический или конический (фиг.1). Первое отверстие 3 снабжено перемещаемой крышкой 4
(фиг.2). Крышка 4 выполнена, например, подъемно-поворотной конструкции с фиксацией подъема и поворота. Для закрепления крышки 4 в открытом положении и для исключения самопроизвольного (или несанкционированного) вращения крышки предусмотрены, например, фиксатор 5 и проушина 6 (фиг.2 и 8). Крышка 4 крепится к корпусу 2 с помощью болтового крепления 7 и запирается замком с ключом 8 (фиг.3 и 4).
Второе отверстие корпуса 2 расположено напротив трубопровода 1.
Колодец содержит также элемент для герметичного и неподвижного соединения корпуса 2 и трубопровода 1. Этот элемент герметично соединен с корпусом 1, выполнен с возможностью охвата трубопровода 1 и содержит уплотнение 12 для своего герметичного присоединения к трубопроводу 1. Элемент для герметичного и неподвижного соединения корпуса 2 и трубопровода 1 включает полумуфту 9 и полукольцо 10 (фиг.1). Полумуфта 9 и полукольцо 10 выполнены с возможностью совместного охвата трубопровода 1 по его внешней окружности и соединения между собой.
Полумуфта 9 выполнена в виде половины круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси. Полумуфта 9 имеет отверстие 11. Полумуфта 9 герметично присоединена к корпусу 2 так, что отверстие 11 полумуфты 9 совпадает со вторым отверстием корпуса 2. Отверстие 11 в полумуфте 9 (или второе отверстие в корпусе 2) сделано для того, чтобы установить непосредственно на нефтепроводе патрубок отбора давления и датчик прохождения устройства очистки трубопровода 1 (на фигурах не показаны). Герметичность присоединения полумуфты 9 к корпусу 2 обеспечивается, например, сварным соединением. Вокруг отверстия 11 полумуфты 9 расположено уплотнение 12. В качестве уплотнения 12 может использоваться резиновая пластина, герметик и т.п. Например, уплотнение 12 может представлять собой резиновую пластину (слой, прокладку), к которой прилегает слой герметика с одной или обеих сторон. Под герметиком понимается эластичная пастообразная масса на основе полимеров с хорошей адгезией, которая при переходе в рабочее состояние в присутствии химических агентов, влаги или кислорода становится твердой с образованием пространственных химических связей. Герметик может быть силиконовый, акриловый и т.п. Таким образом, для колодца, установленного на трубопроводе 1, уплотнение 12 расположено между полумуфтой 9 и трубопроводом 1 (фиг.5 и 6).
Для увеличения герметизирующей способности уплотнения 12 к полумуфте 9 со стороны уплотнения 12 вокруг отверстия 11 может быть присоединена, например, приварена проволока 28 в один ряд или большее количество рядов (фиг.5), обеспечивающая лучшее сцепление уплотнения 12 со стенкой полумуфты 9. Проволока 28 может быть, например, диаметром 3 мм и установлена в два ряда по периметру отверстия 11 с расстоянием 20 мм между рядами и от отверстия 11.
Полукольцо 10 выполняется любой ширины в зависимости от исполнения колодца. Полуколец 10 может быть более одного. Например, возможна установка одного широкого полукольца 10 на трубопроводе 1 напротив середины полумуфты 9 или четырех полуколец 10 равномерно по ширине полумуфты 9, либо двух полуколец 10 напротив концов полумуфты 9. Для компенсации зазора между полукольцом 10 и трубопроводом 1, а также для защиты трубопровода 1 от повреждения полукольцом 10, между полукольцом 10 и трубопроводом 1 также может быть уплотнение 12 (фиг.6).
Соединение полумуфты 9 и полукольца 10 обеспечивается, например, следующим образом. К полумуфте 9 и полукольцу 10 присоединены детали 13 с отверстиями (фиг.6). Детали 13 присоединены в том месте, где полумуфта 9 и полукольцо 10 должны встретиться при охвате трубопровода 1. Через отверстие в детали 13 на полумуфте 9 и отверстие в ответной детали 13 на полукольце 10 проходит элемент соединения 14, например, шпилька или болт. На элементе соединения 14 установлены элементы фиксации 15, предназначенные для фиксации элемента соединения 14 в детали 13. Например, если элементом соединения 14 является шпилька, то в качестве элементов фиксации 15 на каждом конце шпильки могут быть установлены шайба, пружинная шайба, гайка, контргайка. Если элементом соединения 14 является болт, то в качестве элементов фиксации 15 на резьбовой конец болта надета шайба и накручена гайка (на фигурах не показано). Вид и форма элементов 13, 14 и 15 должны обеспечивать неподвижное соединение полумуфты 9 и полукольца 10 между собой и их неподвижное присоединение к трубопроводу 1, а также герметичное присоединение полумуфты 9 к трубопроводу 1.
Таким образом, корпус 2 герметично присоединен к полумуфте 9, а полумуфта 9 герметично присоединена к трубопроводу 1, чем и обеспечивается герметичное присоединение корпуса 2 к трубопроводу 1.
Колодец содержит вход для ввода кабеля подключения наблюдения за работой трубопровода 1 и его оборудования. В конкретном исполнении колодца (фиг.1) вход для ввода кабеля представляет собой отверстие 16 в корпусе 2 с присоединенной к нему трубой 17. Возможна установка концевого соединения кабеля для уплотнения ввода кабеля в колодец. Но в случае расположения ввода кабеля у поверхности земли установка концевого соединения нерациональна.
Колодец включает приточно-вытяжной вентиляционный вывод. Вывод содержит отверстие 18, например, в нижней части корпуса 2 и патрубок 19, присоединенный к отверстию 18 и направленный вертикально вверх с внешней стороны корпуса 2 (фиг.1, 2, 7). На конце патрубка 19 установлен колпак 20 для защиты от попадания атмосферных осадков и грязи в корпус 2 колодца. Отверстие 18 может быть в верхней части корпуса 2. Возможна конструкция колодца, при которой патрубок 19 направлен не только вверх снаружи корпуса 2, но и вниз внутри корпуса 2. В любом случае желательно обеспечить разнос входа и выхода вентилируемой среды по высоте вентиляционного вывода.
Монтаж колодца в конкретном исполнении осуществляют следующим образом. Предварительно разрабатывают грунт (котлован) вокруг трубопровода (нефтепровода). Подают полукольцо 10 или несколько (например, четыре) полуколец 10 с резиновыми пластинами в котлован. После заведения полуколец 10 под трубопровод 1 фиксируют положение полуколец путем установки инвентарных лежек или устройством временных опор (например, путем подсыпки грунта). Наносят на трубопровод 1 герметик, например, силиконовый. На герметик укладывают резиновую пластину. Наносят герметик на резиновую пластину. Осторожно опускают верхнюю часть колодца (корпус 2 с приваренной к нему полумуфтой 10) на резину со слоем герметика, удерживая верхнюю часть колодца краном. Слой резины с прилегающим к нему слоем герметика в данном случае образуют уплотнение 12.
Для дальнейшего монтажа наживляют через отверстия в деталях 13 шпильки 14 с шайбами и гайками 15. Фиксируют корпус 2 путем затяжки резьбовых соединений на шпильках 14 и гайках 15. Таким образом, путем соединения полумуфты 9 с полукольцами 10 корпус 2 крепят на трубопроводе 1. При этом полумуфта 9 и каждое полукольцо 10 совместно охватывают трубопровод по его внешнему диаметру. Натяг соединения между полумуфтой 9 и полукольцом 10 обеспечивает неподвижность и герметичность соединения корпуса 2 и трубопровода 1. Вертикальная ось корпуса 2
должна быть перпендикулярна поперечной оси трубопровода 1 при установке колодца с отклонением не более 2 мм по всей высоте корпуса 2 колодца согласно существующим нормам.
После этого в резиновой пластине вырезают отверстие по величине отверстия 11 в полумуфте 9.
При монтаже обеспечивается сохранность магистрального нефтепровода. Колодец устанавливают на линейной части нефтепровода до и после линейной задвижки, на береговых задвижках, узлах пуска средств очистки нефтепровода.
В колодце непосредственно на нефтепровод через отверстие 11 в полумуфте 9 устанавливают датчик прохождения устройства для очистки трубопровода.
-0,1
Для измерения избыточного давления в нефтепроводе через отверстие 11 в полумуфте 9 на нефтепроводе высверливают отверстие 11 мм под патрубок, присоединяют патрубок с клиновой задвижкой и разделительным сосудом (на фигурах не показаны) к нефтепроводу. Через патрубок осуществляют подключение датчика и манометра избыточного давления.
В колодце размещают датчик открытия (или положения) крышки колодца для контроля несанкционированного доступа в колодец. Этот датчик может быть закреплен на кронштейне 23 (фиг.1), который располагают на внутренней стороне стенки корпуса 2 колодца, вверху, около крышки 4. Кроме того, в колодце размещают сигнализатор уровня жидкости в колодце, например, установив на кронштейне 23 (фиг.1), который расположен на внутренней стороне стенки корпуса 2 колодца. Ниже кронштейнов находятся перфорированные направляющие для укладки и фиксации кабеля 24 (фиг.1). В колодце могут иметься ступени 21 (фиг.1) для обеспечения доступа в нижнюю часть колодца.
На наружной стороне стенки корпуса 2 колодца, как правило, предусмотрены грузовые петли 22 (фиг.2), служащие для установки и монтажа колодца подъемным краном на трубопровод 1.
Крышка 4 колодца может содержать запорный механизм 25 в устройстве 27 своего подъема и поворота и ручку 26 (фиг.2, 3, 4).
Таким образом, заявляемая полезная модель решает задачу создания колодца, предназначенного для обеспечения наблюдения за работой нефтепровода и его оборудования и обеспечивающего своей конструкцией монтаж данного колодца на нефтепроводе.