СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗОЧНОГО РУКАВА МОРСКОГО НЕФТЯНОГО ПРИЧАЛА
COUPLER FOR MARINE OIL BERTH LOADING HOSE

Настоящее изобретение относится к соединительному устройству для соединения загрузочного рукава, например морского загрузочного рукава, с впускным/выпускным трубопроводом контейнера-цистерны, состоящему из цилиндрической трубы с первым внутренним диаметром, на первом конце которой предусмотрен первый фланец, который может быть соединен с загрузочным рукавом, и на втором конце которой предусмотрен второй фланец и быстродействующее средство соединения для соединения впускного/выпускного трубопровода с трубой.
Подобное соединительное устройство применяется, в частности, при загрузке или разгрузке танкера, пришвартованного у пристани, из бака-цистерны, расположенного на берегу, или в него соответственно. Данное соединительное устройство формирует соединение, которое может быть быстро установлено между поворотным загрузочным рукавом, размещаемым на причале и подсоединяемым к баку-цистерне, и впускным/выпускным трубопроводом танкера.
Подобное соединительное устройство известно из международной патентной заявки с номером публикации WO 2004/033826 А2. Быстродействующее средство соединения в известном соединительном устройстве сформировано четырьмя пружинами сжатия, каждая из которых присоединена одним концом к соответствующему поворотному захвату клешневого типа, который зацепляет концевой фланец впускного/выпускного трубопровода, и соединена другим концом с поворотным диском, который приводится в действие гидравлическим цилиндром. Положение одного конца пружин изменяется поворотом диска. Пружины сжимаются при повороте диска в первом направлении, в то время как захваты клешневого типа зацепляются за концевой фланец, а концевой фланец прижимается ко второму фланцу соединительного устройства, после чего концевой фланец впускного/выпускного трубопровода должен быть заблокирован на втором фланце с помощью механической блокировки, которая должна быть размещена на детали диска таким образом, чтобы заблокировать возможность поворота диска. Пружины растягиваются при повороте диска в противоположном направлении, при этом захваты клешневого типа разъединяются на концевом фланце, а концевой фланец больше не прижимается ко второму фланцу соединительного устройства.
Недостаток известного соединительного устройства состоит в том, что оно имеет относительно сложную конструкцию и относительно дорогостоящее, в то время как при небрежности оператора существует риск прижатия концевого фланца впускного/выпускного трубопровода ко второму фланцу соединительного устройства, но без блокировки на упомянутом. Последнее приводит к возникновению нежелательных угроз безопасности, так как загружаемые или выгружаемые жидкости обычно токсичны или легко воспламеняемы. Кроме того, по экономическим соображениям необходимо исключить потери жидкостей в результате утечки из трубопроводов.
Следующий недостаток известного соединительного устройства заключается в том, что оно может применяться исключительно для соединения загрузочного рукава и впускного/выпускного трубопровода, имеющих одинаковый диаметр. Диаметр стандартных типов загрузочного рукава составляет, например, 12 или 16 дюймов (30,48 или 40,6 см соответственно), при этом в известном соединительном устройстве невозможно соединить загрузочный рукав диаметром 16 дюймов с впускным/выпускным трубопроводом диаметром 12 дюймов.
Задача настоящего изобретения - обеспечить соединительное устройство, которое может быстро и просто соединить загрузочный рукав с впускным/выпускным трубопроводом контейнера-цистерны.
Следующая задача - обеспечить соединительное устройство относительно простой конструкции, гарантирующее по сути безопасное соединение загрузочного рукава и впускного/выпускного трубопровода, в котором отсутствует необходимость устанавливать механическую блокировку посредством вмешательства оператора.
Данные задачи выполнены, при этом получены и другие преимущества соединительного устройства типа, заявленного во вводной части, в котором быстродействующее средство соединения выполнено в соответствии с настоящим изобретением таким образом, чтобы соединять впускной/выпускной трубопровод со вторым внутренним диаметром, меньшим, чем первый внутренний диаметр.
В одном варианте осуществления соединительного устройства согласно настоящему изобретению быстродействующее средство соединения состоит, по крайней мере, из трех зажимных элементов, которые размещены по наружной границе второго фланца и выполнены таким образом, чтобы обеспечить разъемную фиксацию на втором фланце, третий фланец которого формирует концевой фланец впускного/выпускного трубопровода со вторым внутренним диаметром, при этом между вторым фланцем и третьим фланцем предусмотрен переходник.
Соединительное устройство, которое имеет зажимные элементы, выполненные таким образом, чтобы между вторым и третьим фланцем был расположен переходник, обеспечивает вариант соединения загрузочного рукава с определенным первым внутренним диаметром и впускного/выпускного трубопровода со вторым меньшим диаметром. Это особенно полезно на участках, на которых важно обеспечить возможность последовательной загрузки или разгрузки танкеров с впускными/выпускными трубопроводами различного внутреннего диаметра с помощью одного загрузочного рукава.
Каждый из зажимных элементов состоит, например, из зажимной части, смещаемой в осевом и радиальном направлении трубы, при этом они выполнены, например, таким образом, чтобы синхронно перемещать соответствующие зажимные части.
Перемещение зажимных частей последовательно в радиальном направлении к центральной оси второго фланца и в осевом направлении к плоскости второго фланца приводит к прижатию третьего фланца ко второму фланцу, тогда как последовательное перемещение в осевом направлении от плоскости второго фланца и в радиальном направлении от центральной оси второго фланца приводит к разъединению третьего фланца со вторым фланцем, при этом обеспечивается достаточное пространство между зажимными частями и третьим фланцем, чтобы предусмотреть возможность удаления соединительного устройства из впускного/выпускного трубопровода с данным третьим фланцем.
В одном осуществлении варианта таких зажимных элементов каждая зажимная часть выполнена с возможностью перемещения в направляющих, которые соединяются со вторым фланцем и проходят в осевом и радиальном направлении трубы.
Для этого каждый из зажимных элементов состоит, например, из ходового винта для перемещения соответствующей зажимной части, при этом для каждого из них предусмотрен, например, гидромотор для приведения в действие соответствующего ходового винта.
В наиболее эффективном варианте осуществления соединительного устройства каждый из зажимных элементов состоит из зажимной части, перемещаемой в осевом и радиальном направлении трубы, при этом каждая зажимная часть включает неподвижную деталь и подвижную деталь, которая может быть соединена с подвижной деталью, при этой у подвижной детали предусмотрена, по крайней мере, одна контактная поверхность, действующая совместно с третьим фланцем на конце впускного/выпускного трубопровода.
Подвижная деталь выбирается в каждом случае таким образом, чтобы, по крайней мере, одна контактная поверхность соответствовала концевому фланцу впускного/выпускного трубопровода для соединения.
Для упрощения соединения загрузочного рукава соединительное устройство согласно настоящему изобретению включает, по крайней мере, три крепежных и направляющих элемента, расположенных по внешней границе второго фланца для крепления переходника, расположенного на втором фланце, и направления третьего фланца на конце впускного/выпускного трубопровода в положение, подходящее для соединения.
Настоящее изобретение будет разъяснено далее по примеру осуществления со ссылкой на чертежи.
На чертежах изображено следующее:
На Фиг.1 показан вид в перспективе примера осуществления изобретения соединительного устройства согласно настоящему изобретению,
На Фиг.2 показан вид в перспективе переходника для соединительного устройства, показанного на Фиг.1,
На Фиг.3 показано изображение в разобранном виде зажимной части, состоящей из двух деталей, для соединительного устройства, показанного на Фиг.1,
На Фиг.4 показан вид в перспективе направляющего элемента для соединительного устройства, показанного на Фиг.1.
Соответствующие компоненты обозначены на фигурах одинаковыми номерами позиций.
На Фиг.1 показано соединительное устройство 10, состоящее из трубы 5 с первым концевым фланцем 1 для присоединения морского загрузочного рукава (не показан) и вторым концевым фланцем 2 для присоединения концевого фланца 3 впускного/выпускного трубопровода 4 (показан частично) танка на танкере (не показан). По внешней границе второго фланца 2 предусмотрено пять зажимных элементов быстродействующего средства соединения (6, 7, 8), каждый из которых состоит из корпуса с направляющими щеками 7, гидромотора 6, который приводит в действие ходовой винт (не показан), и зажимной части 8, соединенной с ходовым винтом. В показанном примере внутренний диаметр трубы 5 больше внутреннего диаметра впускного/выпускного трубопровода 4, при этом между вторым фланцем 2 и концевым фланцем 3 впускного/выпускного трубопровода 4 предусмотрен переходник 9 (показан на Фиг.2) с фланцем 17. Между направляющими щеками 7 предусмотрен узел гидромотора 6, ходового винта и зажимной части 8 для поворота вокруг вала 11, проходящего перпендикулярно трубе 5. В направляющих щеках 7 предусмотрены направляющие пазы 13 для направления кулачков 12, которые проходят сбоку от зажимных частей 8 в осевом и радиальном направлении трубы 5. В показанной ситуации обеспечивается водонепроницаемость концевого фланца 3 впускного/выпускного трубопровода 4 на фланце 17 переходника зажимными частями 8, в свою очередь, обеспечивается водонепроницаемость данного фланца на втором фланце 2 трубы 5, при этом ходовые винты отводятся назад как можно дальше. Пазы 13 в направляющих щеках 7 сформированы таким образом, чтобы при отвинчивании ходовых винтов зажимные части 8 последовательно перемещались из показанной ситуации в осевом направлении от плоскости второго фланца 2 и в радиальном направлении от центральной оси второго фланца 2 (по направлению к зажимным частям 8), что приводит к тому, что концевой фланец 3 впускного/выпускного трубопровода 4 разъединяется со вторым фланцем 2, при этом создается достаточное пространство между зажимными частями 8 и концевым фланцем 3 таким образом, чтобы обеспечить возможность удаления соединительного устройства 10 из впускного/выпускного трубопровода 4 с данным концевым фланцем 3. Соответствующие гидромоторы 6 соединены параллельно их жидкостным трубопроводам 14, 15 (показаны частично), для них предусмотрены регуляторы потока с независимым от давления регулированием 26, в результате чего соответствующие ходовые винты и зажимные части 8, соединенные с ними, синхронно приводятся в движение. На фигуре далее показано пять фиксирующих и направляющих элементов 16, расположенных по наружной границе второго фланца 2 для крепления переходника, расположенного на втором фланце 2 в отсутствие присоединяемого впускного/выпускного трубопровода 4, а также для размещения концевого фланца 3 впускного/выпускного трубопровода 4 в положение, подходящее для соединения до присоединения настоящего концевого фланца 3. Направляющие элементы 16 закрепляются крюками 32 в проушины 27 на стороне второго фланца 2.
На Фиг.2 показан переходник 9 с фланцем 17 и отбортованной кромкой 18, которая имеет коническое расширение на внутренней стороне и которая должна быть направлена к трубе 5. Наименьший внутренний диаметр кромки 18 соответствует внутреннему диаметру впускного/выпускного трубопровода 4 для соединения, наибольший внутренний диаметр соответствует внутреннему диаметру трубы 5, при этом переходник 9, таким образом, обеспечивает плавный переход от впускного/выпускного трубопровода 4 к трубе 5 соединительного устройства 10.
На Фиг.3 показана стальная зажимная часть, состоящая из деталей 8а и 8b, при этом в неподвижной детали 8а предусмотрено отверстие 19 для прохода ходового винта, а подвижная деталь 8b включает контактную поверхность 20, размещаемую к третьему фланцу 3. В собранном положении подвижная деталь 8b соединяется с жестким валом 21 и направляющей планкой (не показана), располагаемой в соответствующем пазу 22 и канале 23 в неподвижной детали 8а, при этом детали 8а, 8b блокируются штифтом, проходящим через первое боковое отверстие 24 в неподвижной детали 8а и шпонку подвижной детали 8b. На фигуре далее показано второе боковое отверстие 25 в неподвижной детали 8а для прохождения боковых кулачков 12 с собранными зажимными деталями 8а, 8b, проходящими через пазы 13 в направляющих щеках 7.
На Фиг.4 показан направляющий элемент 16 с направляющей пластиной 29, которая крепится к опорной пластине 30, с помощью которой направляющий элемент размещается на втором фланце 2. На нижней части опорной пластины 30 предусмотрены штифты 31, которые точно входят в свободные отверстия во втором фланце 2. Для закрепления направляющего элемента 16 на втором фланце 2 предусмотрен элемент 16 с натяжной скобой 28, крюк 32 которой (показан на Фиг.1) закрепляется прямо за проушиной 27 на втором фланце 2.