Устройство для герметизации поврежденного участка магистрального нефтепровода путем сплющивания и перекрытия поперечного сечения трубы

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта и предназначена для перекрытия сечения нефтепровода, заполненного нефтью, для проведения ремонтно-восстановительных работ при авариях.
Известен «Способ герметизации поврежденного трубопровода» RU 02099628 С1 19971220, опубликовано 12.20.1997, который заключается в том, что на поврежденный участок трубопровода устанавливают охватывающую ее разъемную муфту с двумя группами обжимных уплотнительных элементов, при этом одну группу уплотнительных элементов обжимают радиально, другую в осевом направлении, а полость между ними заполняют веществом с вязкостью, превосходящей вязкость проходимой по трубопроводу среды. Недостатком данного способа является трудоемкость процесса герметизации, продолжительность аварийного простоя по времени при котором разливается нефть.
Наиболее близким по технической сущности является «Устройство для предотвращения утечки из трубопровода» SU 1725008 А1, которое устанавливается на рукоять подъемника. Механизм зажима выполнен в виде цилиндра с боковым упором и пальцем на торце, связанного со штоком посредством упругой связи, один прижимной элемент снабжен кронштейном, другой прижимной элемент снабжен упором с боковым гнездом, на штоке механизма зажима установлен ограничитель длины упругой связи, при этом кронштейн соединен с рукояткой подъемника, шток шарнирно закреплен на кронштейне с возможностью взаимодействия пальца цилиндра с упором прижимного элемента и бокового упора цилиндра с приводом подъемника. Устройство охватывает трубопровод и зажимает его двумя элементами, тем самым перекрывая поврежденный участок.
Данное устройство позволяет устанавливать его на мобильную базу и устранять выход разливаемой нефти из повреждения нефтепровода до того как будет произведен окончательный ремонт. Недостатком данного устройства является невозможность герметизации нефтепровода при значительной деформации стенки в месте образования протечки, а также необходимость удалять грунт по всему периметру нефтепровода, что приводит к увеличению аварийного простоя нефтепровода, при котором разливается нефть.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является снижение трудоемкости герметизации поврежденного участка нефтепровода для исключения выхода большого объема нефти из мест протечек до того как будет произведен окончательный ремонт, а также возможность устранения утечек нефти из повреждения в местах сильной деформации нефтепровода.
Данный технический результат достигается тем, что предложено устройство для герметизации поврежденного участка магистрального нефтепровода, состоящее из двух зажимающих нефтепровод челюстей, соединенных между собой осью, имеющее гидроцилиндр управления углом раскрытия челюстей, отличающееся тем, что челюсти соединены между собой осью, жестко закрепленной на верхней челюсти и вставленной в паз нижней челюсти, и двумя шарнирными рычагами, каждый рычаг состоит из двух тяг и гидроцилиндра, соединенных между собой шарнирами, при этом свободный конец первой тяги и свободный конец первого гидроцилиндра закреплены шарнирно на нижней челюсти, а свободный конец второй тяги шарнирно закреплен на оси жестко закрепленной на верхней челюсти, свободный конец третьей тяги и второго гидроцилиндра закреплены шарнирно на нижней челюсти, свободный конец четвертой тяги, представляющей собой третий гидроцилиндр управления углом раскрытия челюстей, шарнирно закреплен на верхней челюсти.
Возможность достижения технического результата обеспечивается тем, что челюсти соединены между собой осью, жестко закрепленной на верхней челюсти и вставленной в паз нижней челюсти, имеющий овальную форму, при этом устройство дополнительно содержит два шарнирных рычага, которые увеличивают силу сжатия челюстей и обеспечивают их параллельное сближение друг с другом при движении оси верхней челюсти по овальному пазу нижней челюсти при сплющивании нефтепровода в поперечном сечении, смыкая внутреннюю поверхность его стенки по всему периметру для перекрытия внутренней полости нефтепровода.
Герметизация аварийного участка данным устройством не требует дополнительной подготовки места герметизации (высверливание отверстий, подготовка поверхности, закачка материалов и т.д.) и разработки больших котлованов для работы, что снижает трудоемкость работ на данном этапе по герметизации аварийного участка нефтепровода.
Полезная модель поясняется прилагаемыми чертежами, где на фигуре 1 изображен процесс герметизации аварийного участка, на фигуре 2 -расположение нефтепровода в траншее, на фигуре 3 изображено устройство для герметизации нефтепровода.
Устройство 1 для герметизации нефтепровода 2 (фиг. 1) устанавливается на мобильную базовую машину, например гидравлический экскаватор 3 (фиг. 2).
Устройство 1 включает нижнюю челюсть 4 (фиг. 3), имеющую механизм вращения 5 с кронштейном крепления устройства к рукояти гидравлического экскаватора 5. К нижней челюсти 4 крепится верхняя челюсть 6, челюсти соединены между собой осью 7, жестко закрепленной на верхней челюсти 6 и вставленной в паз нижней челюсти 4. Устройство 1 содержит два шарнирных рычага, каждый рычаг состоит из двух тяг и гидроцилиндра, соединенных между собой шарнирами, при этом свободный конец первой тяги 8 и свободный конец первого гидроцилиндра 9 закреплены шарнирно на нижней челюсти 4, а свободный конец второй тяги 10 шарнирно закреплен на оси 7 жестко закрепленной на верхней челюсти 6, свободный конец третьей тяги и второго гидроцилиндра 12 закреплены шарнирно на нижней челюсти 4, свободный конец четвертой тяги 13, представляющей собой третий гидроцилиндр управления углом раскрытия челюстей, шарнирно закреплен на верхней челюсти 6.
Способ герметизации нефтепровода заключается в сдавливании стенок нефтепровода 2, устройством 1, установленным на базе одноковшового экскаватора 3 или иной технике, что приводит к сплющиванию нефтепровода и перекрытию его поперечного сечения (фиг. 1).
Герметизация аварийного участка нефтепровода указанным устройством осуществляется следующим образом (фиг. 2). После отсечения аварийного участка нефтепровода закрытием задвижек, предусмотренных в конструкции нефтепровода, осуществляется вскрытие грунта в месте повреждения. Затем нефтепровод 2 сдавливается устройством 1 с одной и другой стороны от места повреждения, что приводит к его сплющиванию в поперечном сечении и обеспечивает герметизацию полости (заполненной нефтью) нефтепровода и отгораживание объема поврежденного участка.
Сближение челюстей осуществляется следующим образом. С помощью четвертой тяги 13, представляющей собой третий запертый гидроцилиндр, осуществляется поворот верхней челюсти 6 относительно оси 7, уменьшая угол захвата и сжимая нефтепровод. После того как губки нижней челюсти 4 и верхней челюсти 6 становятся параллельными, выдвигается шток гидроцилиндров 9 и 12, первая тяга 8 и вторая тяга 10, а также третья тяга 11 и четвертая тяга 15, представляющая собой третий запертый гидроцилиндр: обеспечивают параллельный ход челюстей и сдавливание нефтепровода.
Далее выполняется откачка нефти из полости нефтепровода для того чтобы позволить выполнить необходимые ремонтно-восстановительные работы без выхода нефти.
Предлагаемое устройство позволяет герметизировать поврежденный участок нефтепровода путем сплющивания и перекрытия его поперечного сечения за небольшой промежуток времени и сократить объем разлитой нефти.