УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ ЗАДЕЛКИ ПРОБОИН И ТРЕЩИН В ЗАПОЛНЕННЫХ ЖИДКОСТЬЮ ЖЕСТКИХ КОНСТРУКЦИЯХ

Полезная модель относится к средствам ремонта стенок полых изделий, в частности жестких резервуаров для хранения и транспортирования нефтепродуктов и других жидкостей, находящихся под внутренним давлением, и может быть использована для временной заделки пробоин в корпусах судов.
Известны устройства для заделки пробоин, содержащие жесткий пластырь (металлическую крышку) с герметизирующей прокладкой, подтягивающий элемент, выполненный в виде болта или телескопического стержня, и внутреннюю опору, выполненную в виде конической пружины или раскрывающихся штанг (а.с. СССР №963895, кл. В63С 7/00, 27.03.1981 г., RU №2083430 С1, кл В63В 43/16, 24.06.1994 г.).
Общим недостатком этих устройств является невозможность установки их на трещину из-за наличия элементов, которые должны размещаться внутри емкости, а также невозможность их установки на пробоину в емкости, заполненной жидкостью и находящейся под внутренним давлением.
Известно устройство для ликвидации течи, содержащее магнитный держатель, состоящий из головки, в полости которой расположен постоянный магнит, и герметизирующую прокладку, закрепленную на плоской рабочей поверхности головки и выполненную из ферромагнитного материала с предварительно нанесенной полимерной клеевой композицией, содержащей ферромагнитный наполнитель в виде порошка железа (RU №2239119 С1, кл. F16L 55/16, В23Р 6/04, 28.11.2003 г.).
Недостатком этого устройства является то, что его невозможно установить на пробоину или трещину с выступающими рваными краями с наружной стороны корпуса резервуара, а также невозможна установка устройства на пробоину или трещину, из которых жидкость выливается под давлением.
Известно устройство для заделки пробоин с рваными краями в стенке емкости, содержащее наружный уплотнительный узел в виде фигурной жесткой опоры с патрубком подачи герметика и герметизирующей прокладкой по периметру, в центральном осевом отверстии которой установлен несущий подтягивающий фигурный стержень, на противоположном относительно наружного уплотнительного узла торце которого закреплены ребра жесткости, подвижную втулку, гибкий пластырь и элементы крепления.
Устройство также снабжено бесконечной гибкой тягой, рычагом, жестко связанным с подвижной втулкой, дополнительной жесткой опорой, размещенной с наружной стороны фигурной жесткой опоры наружного уплотнительного узла и установленной с возможностью перемещения вдоль фигурного стержня. Несущий подтягивающий фигурный стержень выполнен с радиальными пазами, в которых с возможностью поворота в полости, проходящей через ось стержня, закреплены одни концы ребер жесткости, загнутые под углом к оси фигурного стержня, а на других концах ребер жесткости закреплена бесконечная гибкая тяга (RU №2107640 С1, кл. В63В 43/16, В65Д 88/02, 27.03.1998 г.).
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, необходимость зачистки поверхности изделия вокруг пробоины и необходимость заполнения ее жидким затвердевающим герметиком, а также невозможность заделки трещины.
Известно также устройство для заделки пробоин с рваными краями, содержащее жесткий пластырь с выступом по периметру, на котором закреплен уплотнительный элемент, герметизирующее уплотнение, внутреннюю опору и подтягивающий элемент, выполненный в виде стержня, установленного в наружную и внутреннюю втулки и снабженного резьбой для его перемещения с помощью гайки. Подтягивающий элемент удерживается от проворачивания рычагом. Внутренняя опора выполнена в виде двух S-образных или П-образных рычагов, размещенных в нижней части подтягивающего элемента и закрепленных на общей оси. Уплотнительный элемент, закрепленный на выступе жесткого пластыря, имеет форму плоской прокладки (а.с. СССР №1688007 Al, F16L 55/10, 30.07.1989 г.).
Недостатком этого устройства является, во-первых, невозможность его установки на пробоину в резервуаре, заполненном продуктом и находящимся под внутренним давлением, во-вторых, невозможна заделка трещины из-за наличия с внутренней стороны жесткого пластыря нижней части подтягивающего элемента и внутренней опоры, которые должны находиться внутри резервуара.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является пластырь для заделки пробоины в корпусе плавсредства, содержащий металлическую крышку, приспособление для ее прижатия к наружной обшивке корпуса плавсредства, выполненное в виде полого силового цилиндра, имеющего внутреннюю резьбу для соединения с тягой и наружную резьбу для закрепления на нем крышки, и шарнирно-поворотное устройство, состоящее из соединенных с помощью кольца коромысла и тяги. В тяге выполнены наклонный паз для размещения коромысла и его разворота, а также наружная и внутренняя резьба. Пластырь снабжен ручкой для его установки, пропущенной через полый силовой цилиндр, а тяга внутренней резьбой соединена с ручкой (а.с. СССР №1055684, кл. В63В 43/16, 26.08.1982 г - прототип).
Недостатком этого устройства является невозможность его установки на пробоину в резервуаре, заполненном продуктом и находящимся под внутренним давлением, а также невозможна заделка трещины из-за наличия с внутренней стороны металлической крышки полого силового цилиндра, тяги и шарнирно-поворотного устройства, которые должны находиться в пробоине и внутри резервуара.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение временного прекращения течи жидкости из пробоины или трещины в стенке резервуара на период слива жидкости и сокращение потерь продукта от аварийного разлива.
1
1
Этот технический результат достигается тем, что устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях, содержащее подтягивающее приспособление для центровки над пробоиной жесткого пластыря, по периметру которого с внутренней стороны закреплен уплотнительный элемент, согласно предполагаемой полезной модели устройство дополнительно содержит идентичный первому по ширине второй уплотнительный элемент, закрепленный на жестком пластыре на расстоянии Н от первого уплотнительного элемента с образованием полости, которая связана с внешним источником создания разрежения после установки устройства на пробоину через сквозной канал в жестком пластыре, снабженный Т-образным патрубком с запорными кранами и быстроразъемным соединением, при этом высота h второго уплотнительного элемента связана с высотой h первого уплотнительного элемента соотношением h=(l,2÷1,25)h а расстояние Н между первым и вторым уплотнительными элементами составляет не менее двойной ширины уплотнительного элемента.
На фиг.1 представлено устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях (в разрезе);
фиг.2 - устройство в момент установки его на пробоину или трещину в стенке резервуара.
Устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях содержит жесткий пластырь 1 (фиг.1), по периметру которого с внутренней стороны закреплен первый уплотнительный элемент 2. На расстояние Н от первого уплотнительного элемента 2 закреплен второй уплотнительный элемент 3, который образует полость 4 после установки устройства на пробоину. Полость 4 связана с внешним источником создания разрежения через сквозной канал 5 в жестком пластыре 1. Сквозной канал 5 снабжен Т-образным патрубком 6, на котором установлены запорные краны 7 и 8. Запорный кран 8 связан с быстроразъемным соединением 9 для подключения внешнего источника создания разрежения. По периметру жесткого пластыря 1 с его внешней стороны установлено подтягивающее приспособление, включающее три скобы 10, на которых закреплены канаты 11, 12 и 13 (фиг.2), используемые для подъема устройства, его перемещения и центровки над пробоиной или трещиной и первоначального прижатия жесткого пластыря 1 к корпусу резервуара до момента присасывания его к ремонтируемой поверхности. Применение канатов для установки устройства на пробоину или трещину позволяет исключить нахождение обслуживающего персонала в зоне фонтанирования нефтепродукта и, следовательно, обеспечить соблюдение правил техники безопасности.
Для пояснения работы устройства введены следующие условные обозначения:
Н - расстояние между уплотнительными элементами;
1
h - высота первого уплотнительного элемента;
h - высота второго уплотнительного элемента;
В - ширина уплотнительных элементов
С целью упрощения конструктивного использования устройства ширина В уплотнительных элементов принята одинаковой.
1
1
При проведении исследований получены результаты, которые послужили обоснованием обеспечения надежного прижатия жесткого пластыря к ремонтируемой поверхности. Было установлено, что ширина Н между уплотнительными элементами должна быть не менее двойной ширины уплотнительного элемента, а высота h второго уплотнительного элемента 3 связана с высотой h первого уплотнительного элемента 2 соотношением h=(1,20÷1,25) h. При уменьшении этого соотношения наблюдается подсос нефтепродукта через уплотнительный элемент 3 в полость 4, а при увеличении этого соотношения наблюдается подсос воздуха в полость 4 через уплотнительный элемент 2, и, следовательно, уменьшается величина разрежения в полость 4, что не гарантирует надежного удерживания жесткого пластыря 1 на пробоине.
Жесткий пластырь 1 может иметь круглую, прямоугольную и квадратную форму.
Установку устройства на пробоину или трещину производят следующим образом (фиг.2).
На безопасном удалении от резервуара (без позиции) устанавливают вакуумную установку 14, всасывающий шланг 15 которой присоединяют к быстроразъемному соединению 9 устройства.
2
Включают вакуумный насос (не показан) вакуумной установки 14 и создают в ее рессивере (не показан) разрежение не ниже 0,07 МПа (0,7 кгс/см). Запорный кран 16, установленный на всасывающем шланге 15 вакуумной установки 14, должен быть закрыт. Запорный кран 7 устройства должен быть закрыт, а запорный кран 8 - открыт.
Один из ремонтников с канатом 11 по лестнице поднимается на крышу резервуара, и поднимает устройство на уровень с пробоиной 17 (трещиной) или над пробоиной 17 (трещиной). Второй и третий ремонтники за канаты 12 и 13 прижимают устройство к стенке резервуара и надвигают его на пробоину 17 (трещину). Как только жесткий пластырь 1 закроет пробоину 17 (трещину) открывают запорный кран 16 вакуумной установки 14.
2
В момент установки устройства на пробоину или трещину с помощью канатов сначала к ремонтируемой поверхности прижимается второй уплотнительный элемент 3, имеющий большую высоту, чем первый уплотнительный элемент 2. В полости 4 образуется разрежение, которое прижимает жесткий пластырь 1 к стенке резервуара. Второй уплотнительный элемент 3 сжимается, в результате чего первый уплотнительный элемент 2 также плотно прижимается к ремонтируемой поверхности и разрежение в полости 4 достигает максимального значения 0,07 МПа (0,7 кгс/см).
Во время установки устройства на пробоину или трещину до момента плотного прижатия второго уплотнительного элемента 3 к ремонтируемой поверхности возможно попадание нефтепродукта во всасывающий шланг 15. В этом случае нефтепродукт скапливается в ресивере вакуумной установки, который удаляют из ресивера после отключения вакуумной установки от устройства.
Слив нефтепродукта из резервуара проводят либо до уровня пробоины, либо полностью. Если ремонт резервуара будут производить безогневым способом с использованием полимерных материалов, то нефтепродукт сливают до уровня пробоины, а если ремонт будут проводить с помощью сварки, то нефтепродукт сливают полностью с последующей зачисткой и дегазацией резервуара.
2
В процессе слива нефтепродукта из поврежденного резервуара вакуумный насос вакуумной установки 14 периодически выключают. Разрежение в рессивере поддерживают не ниже 0,07 МПа (0,7 кгс/см) для обеспечения плотного прижатия жесткого пластыря 1 к стенке резервуара.
После слива нефтепродукта из резервуара до уровня пробоины (трещины), вакуумную установку 14 выключают, а рессивер сообщают с атмосферой. В полости 4 устройства давление сравнивается с атмосферным и жесткий пластырь 1 отделяется от стенки резервуара. Жесткий пластырь 1 можно отделить от стенки резервуара также путем закрытия запорного крана 8 и открытия запорного крана 7 устройства. Один из ремонтников за канат 11 опускает устройство на землю. Устройство готово к дальнейшему использованию.
Устройство позволяет быстро и надежно временно прекратить течь нефтепродукта из пробоины или трещины и сократить потери продукта от аварийного разлива с обеспечением соблюдения правил техники безопасности.