МЕХАНИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР ПРОХОЖДЕНИЯ ПОТОЧНЫХ СНАРЯДОВ В КАМЕРУ ДЛЯ ИХ ПРИЕМА ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Механический сигнализатор прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода
Полезная модель относится к элементам техники, применяемой при эксплуатации магистральных трубопроводов, и может быть использована, например, в нефтяной и газовой промышленности для оборудования камер стационарного или временного размещения для приема из магистрального трубопровода очистных, диагностических и других поточных снарядов.
Известны сигнализаторы прохождения внутритрубных объектов (см., например, патент РФ №2030678, авт. свид. СССР №1629684,), в которых для регистрации прохождения внутритрубного объекта используется акустическое излучение на ультразвуковых частотах свыше 100 кГц, возникающее вследствие трения, соударения о стенку трубы и дросселирования жидкости через зазор между объектом и трубопроводом. Данные сигнализаторы состоят из приемного устройства, содержащего пьезоэлектрические преобразователи, усилитель, полосовой фильтр, блок обработки сигналов, и блока подключения к линейной телемеханике, обеспечивающего диспетчерскую связь оператора с пунктом контроля.
Недостатком этих сигнализаторов является их применимость только для нефтепроводов, при этом поиск застрявшего внутритрубного объекта вызывает значительные затруднения. Кроме того, отмечены случаи ложных срабатываний подобных сигнализаторов во время дождя, по этой причине они не нашли широкого применения.
Известны также сигнализаторы прохождения по трубопроводу очистных или диагностических объектов, оснащенных источниками сигнала в виде магнитодержателя с постоянными магнитами (см. авт. свид. СССР №1285261) или в виде передатчика (трансмиттера), излучающего
низкочастотные электромагнитные колебания (см., например, патент РФ на полезную модель №51235 или сигнализатор «Поиск-МП», техническое описание «Центра сервиса трубопроводных систем», г. Уфа, 2006 г.).
Данные сигнализаторы состоят из приемного устройства, содержащего магнитоиндукционные антенны, усилитель, полосовой фильтр, блок обработки сигналов, и блока подключения к линейной телемеханике, обеспечивающего диспетчерскую связь оператора с пунктом контроля.
Существенным недостатком упомянутых устройств является низкая помехоустойчивость, обусловленная использованием усилителей с высоким коэффициентом усиления, что приводит к ложным срабатываниям при воздействии на магнитоиндукционные антенны посторонних импульсных электромагнитных сигналов, вибраций трубопровода от проходящего транспорта и тому подобных факторов.
Другим недостатком этих устройств является часто наблюдаемый на практике пропуск регистрации прохождения внутритрубного объекта из-за пониженной мощности излучения трансмиттером при разряде его питающих батарей, вызванном длительным прохождением по протяженному трубопроводу.
Также конструкции вышеприведенных устройств предполагают необходимость их подключения к системе линейной телемеханики, а также наличие источника электрического тока либо электромагнитного излучения.
Известен принятый в качестве прототипа механический сигнализатор прохождения поточных снарядов по трубопроводу, включающий корпус, шатун-толкатель, нижний рычаг, рычаг подпружиненный и флажок.
Принцип действия такого сигнализатора заключается в том, что его корпус со всеми остальными размещенными в нем элементами монтируют на трубопроводе, внутрь которого выступает нижний рычаг, перемещаемый вертикально под действием проходящего по трубопроводу поточного снаряда.
Одним из недостатков такого сигнализатора является нарушение целостности трубопровода при его монтаже (врезке). Однако благодаря высокой надежности, простоте обслуживания, пригодности для фиксации прохождения поточного снаряда любого типа без специальной переделки по трубопроводам различного диаметра, безопасности для обслуживающего персонала такие механические сигнализаторы получили наиболее широкое распространение (см., например, Валуева Н.А., Лаврентьев М.А., Львов С.Л. Сигнализатор прохождения очистных и разделительных устройств по магистральным трубопроводам / Проблемы автоматизированного управления объектами нефтяной промышленности. - Киев: Изд-во КИА, 1989. - С. 54-58).
При этом в разрезе задачи, решаемой заявленной полезной моделью, основным недостатком механического сигнализатора, принятого в качестве прототипа, является то, что в виду различной длины поточных снарядов он не позволяет с достаточной точностью фиксировать полное прохождение таких снарядов в камеру для приема поточных устройств из магистрального трубопровода, имеющей в составе своей конструкции эксцентричный переходник, устанавливаемый между корпусом камеры для приема и линейным патрубком, оборудованным запорной арматурой, например, шаровым краном, поскольку предполагает монтаж (врезку) именно на магистральном трубопроводе непосредственно перед линейным патрубком или на самом линейном патрубке.
Задачей полезной модели является создание механического сигнализатора прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода, нивелирующего недостаток прототипа.
Технический результат заключается в обеспечении возможности реализации назначения полезной модели, а также в обеспечении точности фиксации полного прохождения поточных снарядов различной длины в камеру для приема поточных снарядов из магистрального трубопровода.
Поставленная задача и указанный технический результат в механическом сигнализаторе прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода, включающем корпус, шатун-толкатель, нижний рычаг, подпружиненный рычаг и флажок, соответственно решается и достигается тем, что он выполнен с возможностью установки на корпусе камеры для приема поточных снарядов из магистрального трубопровода, для чего дополнительно содержит две коаксиально расположенных трубы, установленных внутри корпуса камеры для приема поточных снарядов из магистрального трубопровода таким образом, чтобы при поступательном движении внутренней трубы в сторону нижнего рычага обеспечивать возможность воздействия на нижний рычаг, внешняя труба снабжена кронштейнами для ее установки внутри корпуса камеры для приема посредством сварки, на внешней трубе выполнен протяженный паз, обеспечивающий при поступательном движении внутренней трубы в сторону нижнего рычага возможность криволинейного движения по указанному пазу пальца, закрепленного на внутренней трубе, с отклонением от первоначального положения пальца не более 90°, при этом палец закреплен с возможностью его демонтажа в одном из посадочных отверстий, выполненных в теле внутренней трубы, и снабжен сферической головкой.
Механический сигнализатор прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода характеризуется также тем, что возможность воздействия на нижний рычаг обеспечивается посредством дугообразной скобы, расположенной на направленном в сторону нижнего рычага конце внутренней трубы с возможностью упора одной из своих сторон в торец внешней трубы.
Сущность механического сигнализатора прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 схематично изображено размещение указанного сигнализатора на корпусе камеры для приема поточных снарядов, на фиг. 2 - вырез А на фиг. 1, на фиг. 3 - вырез Б на фиг. 1,
на фиг. 4 - коаксиально расположенные трубы с протяженным пазом на внешней трубе, на фиг. 5 - вид А на фиг. 4.
Механический сигнализатор прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода включает корпус 1, шатун-толкатель 2, нижний рычаг 3, подпружиненный рычаг 4 и флажок 5.
Наряду с указанными элементами указанный механизм дополнительно содержит две коаксиально расположенных трубы внутреннюю 6 и внешнюю 7, установленных внутри корпуса камеры для приема поточных снарядов из магистрального трубопровода таким образом, чтобы при поступательном движении внутренней трубы 6 в сторону нижнего рычага 3 обеспечивать возможность воздействия на нижний рычаг 3 посредством, например, дугообразной скобы 8, расположенной на направленном в сторону нижнего рычага 3 конце внутренней трубы 6 с возможностью упора одной из своих сторон в торец внешней трубы 7. Причем в положении, когда дугообразная скоба 8 упирается одной из своих сторон в торец внешней трубы 7, расстояние между противоположной стороной дугообразной скобы 8 и нижним рычагом 3 составляет не более 10-15 мм.
Внешняя труба 7 снабжена кронштейнами 9 для ее установки внутри корпуса 10 камеры для приема посредством сварки.
На внешней трубе 7 выполнен протяженный паз 11, обеспечивающий при поступательном движении внутренней трубы 6 в сторону нижнего рычага 3 возможность криволинейного движения по протяженному пазу 11 пальца 12, закрепленного на внутренней трубе 6, с отклонением от первоначального положения пальца 12 не более 90°.
Палец 12 закреплен с возможностью его демонтажа в одном из посадочных отверстий 13, выполненных с заданным шагом, например, 100 мм в теле внутренней трубы 6 и количество которых определяется габаритными размерами корпуса 10 камеры для приема, линейного патрубка 14 с запорной арматурой 15, переходника 16 и поточного снаряда (на фиг. не показан).
Палец 12 снабжен сферической головкой 17.
Внутренняя труба 6 снабжена рукояткой 18.
Торец внешней трубы 7, направленный в сторону переходника 16, выполнен скошенным для обеспечения возможности плотного сопряжения с внутренней поверхностью переходника 16.
Смонтированный механический сигнализатор прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода работает следующим образом.
При подготовке к приему в камеру для приема поточного снаряда, двигающегося по магистральному трубопроводу, устанавливают палец 12 в одно из посадочных отверстий 13 на расстоянии от ближайшего сварного шва 19 запорной арматуры 15, незначительно превышающем, например, на 100 мм длину поточного снаряда.
Поточный снаряд, двигаясь по магистральному трубопроводу, поступает в камеру для приема через запорную арматуру 15, линейный патрубок 14, переходник 16 и воздействует через сферическую головку 17 на палец 12, придавая поступательное движение с ускорением внутренней трубе 6. Причем воздействие через сферическую головку 17 на палец 12 происходит в форме удара, то есть поточный снаряд «бьет» по сферической головке 17.
После удара поточного снаряда по сферической головке 17 дугообразная скоба 8, расположенная на внутренней трубе 6, воздействует на нижний рычаг 3, который в свою очередь, приводит в движение шатун-толкатель 2 с подпружиненным рычагом 4, после чего подпружиненный рычаг 4 выходит из зацепления с флажком 5.
Флажок 5 при этом принимает вертикальное положение, сигнализируя тем самым о прохождении поточного снаряда в камеру для приема, а палец 12, поступательно двигаясь с ускорением от воздействия поточного снаряда по протяженному пазу 11, уходит из контакта с поточным снарядом.
Таким образом, при описанном способе применения механического сигнализатора прохождения поточных снарядов в камеру для их приема из магистрального трубопровода, изготовленного с использованием заявленной полезной модели, в полной мере реализуется назначение последней и, как следствие, достигается указанный технический результат.