Пневматическая заглушка для перекрытия трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для перекрытия трубопроводов при авариях, проведения обслуживания и/или испытании на прочность и герметичность.
Известна пневматическая заглушка для гидравлических испытаний трубопроводов (патент на ПМ RU № 192511, МПК F16L 55/134, опубл. 18.09.2019 Бюл. № 26), содержащая цилиндрический резинокордный корпус с двумя торцевыми стенками, каждая из которых имеет два отверстия, в которых герметично установлены соединяющие торцевые стенки две трубки для пропускания воды в трубопровод и для стравливания воздуха из трубопровода, причем одна из торцевых стенок имеет третье отверстие для подачи в полость корпуса сжатого воздуха, при этом каждая трубка выполнена металлической и гофрированной.
Недостатками данной заглушки являются узкая область применения из-за возможности проведения работ только в новых или с чистыми внутренними стенками трубопроводах, так как осуществляет фиксацию от сдвига только за счет наружных выступов не поверхности резинокордного корпуса, и для перекрытия трубопровода требуется большое количество газа, который при больших внутренних объемах корпуса трудно поддерживается, снижая надежность перекрытия трубопровода на длительный период времени.
Наиболее близкой по технической сущности является оболочка для устройства перекрытия канализационной трубы (патент RU № 2042077, МПК F16L 55/12, опубл. 20.08.1995 Бюл. № 23), устанавливаемая на цилиндрический глухой и жесткий корпус и содержащая снабженную ниппелем герметизированную торообразную камеру из резины, выполненную из расположенных одна внутри другой с зазором цилиндрообразных частей, края которых соединены образующими боковые стенки торообразными частями, охватывающий герметизированную торообразную камеру силовой каркас, выполненный из слоев обрезиненных нитей корда, и размещенный на силовом каркасе резиновый покровный слой, отличающаяся тем, что она снабжена металлическим кольцом, которое расположено на силовом каркасе на внутренней цилиндрообразной части оболочки и соосно с ней.
Недостатком данной оболочки является узкая область применения из-за возможности проведения работ только в новых или с чистыми внутренними стенками трубопроводах, так как осуществляет фиксацию от сдвига только за счет наружных кольцевых выступов не поверхности оболочки.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание пневматической заглушки для перекрытия трубопровода, работающей в любых трубопроводах и для любых операций за счет механических центрирования и фиксации от продольного перемещения.
Техническая задача решается пневматической заглушкой для перекрытия трубопровода, включающей оболочку в виде торообразной эластичной камеры с ниппелем, надетой на цилиндрический глухой и жесткий корпус.
Новым является то, что корпус снабжен с двух сторон от камеры снаружи по периметру кольцевыми буртиками, исключающими продольный сдвиг камеры относительно корпуса, и расположенными с одной стороны равномерно по периметру радиальными направляющими с внутренней резьбой, выступающими в продольном направлении за пределы камеры, дополнительно корпус оснащен заостренными упорами с наружной резьбой под резьбу соответствующей направляющей для радиального перемещения, причем острие упора направлено наружу и выполнено с возможностью взаимодействия с внутренними стенками трубопровода при установке заглушки для ее фиксации.
Новым является также то, что корпус снабжен продольным сквозным патрубком с резьбами на концах.
На чертеже изображена схема установки пневматической заглушки в трубе в продольном разрезе.
Пневматическая заглушка для перекрытия трубопровода 1 включает оболочку в виде торообразной эластичной камеры 2 с ниппелем 3, надетой на цилиндрический глухой и жесткий корпус 4 с кольцевыми буртиками 5, размещаемыми с двух сторон от камеры 2 и исключающими продольный сдвиг камеры 2 относительно корпуса 4. Корпус 4 снабжен расположенными с одной стороны равномерно по периметру радиальными направляющими 6 с внутренней резьбой 7, выступающими в продольном направлении за пределы камеры 2. Корпус 4 также оснащен упорами 8 с остриями 9 и наружной резьбой 10 под резьбу 7 соответствующей направляющей 6 для радиального перемещения. Причем острие 9 каждого упора 8 направлено наружу и выполнено с возможностью взаимодействия с внутренними стенками трубопровода 1 при установке заглушки для ее фиксации. Для возможности технологических операций с двух сторон от камеры 2 корпус 4 может быть снабжен продольным сквозным патрубком 11 с резьбами 12 и 13 на концах. Обычно направляющих 6 и упоров 8 применяют в количестве от 3 до 6 в зависимости от внутреннего диаметра трубопровода 1 (чем больше диаметр трубопровода, тем больше направляющих 6 и упоров 8).
Конструктивные элементы, технологические соединения и уплотнения, не влияющие на работоспособность заглушки, на чертеже не показаны или показаны условно.
Пневматическая заглушка для перекрытия трубопровода работает следующим образом.
Перед установкой из камеры 2 стравливают весь газ и прижимают к наружной поверхности корпуса 4, а упоры 8 максимально вкручивают по ответным резьбам 10 и 7 в направляющие 6. В собранном виде заглушку через технологический люк 14 трубопровода 1 устанавливают внутрь трубопровода 1 так, чтобы корпус 4 был продольно оси трубопровода 1. Равномерно выкручивая упоры 8 по периметру корпуса 4 по ответным резьбам 10 и 7 из направляющих 6 добываются плотного взаимодействия остриев 9 направляющих 8 со стенками трубопровода, фиксируя и центрируя корпус 4 внутри трубопровода 1. Ниппель 3 посредством пневмопровода (не показан) соединяют с компрессором (не показан), через которые нагнетают газ (например, воздух, углекислый газ, гелий или т.п.) в камеру 2 до ее плотного и герметичного прижатия к внутренней стенке трубопровода 1, разобщая внутреннее пространство трубопровода 1. При этом буртики 5 исключают продольное перемещение камеры 2 относительно корпуса 4 при перепаде давления внутри трубопровода 1.
Если предполагается длительная установка заглушки или необходимо проводить постоянный контроль за состоянием давления в отсеченной полости 15 трубопровода 1 используют корпус 4, снабженный продольным патрубком 11 с резьбами 12 и 13 по концам. К резьбе 12 патрубка 11 со стороны направляющих 6 могут крепиться заглушка (не показана) манометр 16 (показан условно) для контроля давления, механический или автоматический кран 17 (показан условно) для сброса давления или жидкости из полости 15 трубопровода 1 и/или другое сопутствующее оборудование. К другой резьбе 13 патрубка 11 может крепиться заглушка (не показана), автоматический манометр (для передачи информации по радиорелейной связи, - не показан), погружной насос 18 со шлангом 19 для периодического сброса жидкости 20 из полости 15 и/или другое сопутствующее оборудование. Погружной насос 18 может работать автономно (от аккумуляторов) или при помощи внешнего источника, подающему питание по кабелю 21, проходящему через уплотнение 22 корпуса 4 или между стенками трубопровода 1 и камерой 2 (не показано).
Например, манометр 16 показывает избыточное давление в полости 15 трубопровода 1 кран 17, предварительно соединенный трубкой с технологической емкостью (не показаны), в автоматическом или ручном режиме открывают и погружной насос 18 в автоматическом режиме или ручном запускают для откачки жидкости через шланг 19, патрубок 1, кран 17 и трубку из полости 15 трубопровода в технологическую емкость. После снижения давления погружной насос 18 отключают и кран 17 перерывают. При необходимости операцию сброса давления из полости 15 повторяют.
Для извлечения пневматической заглушки ниппель 3 открывают, стравливая газ из камеры 2, упоры 8 максимально вкручивают по ответным резьбам 10 и 7 в направляющие 6 и заглушку через технологический люк 14 извлекают из трубопровода 1. Пневматическая заглушка готова к дальнейшему использованию.
Предлагаемая пневматическая заглушка для перекрытия трубопровода позволяет работать в любых трубопроводах и для любых операций за счет механических центрирования и фиксации от продольного перемещения.