ПОРШЕНЬ-РАЗДЕЛИТЕЛЬ

Полезная модель относится к поршням-разделителям для удаления воды из внутренней полости строящихся или реконструируемых трубопроводов с использованием сжатого воздуха, разделения разносортной нефти и нефтепродуктов в процессе перекачки, освобождения трубопроводов от нефти и нефтепродуктов с использованием инертного газа и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.
Известен поршень-разделитель внутритрубный, содержащий полый корпус, не менее чем один опорный диск и не менее чем одну уплотняющую манжету, укрепленные на передней части корпуса, не менее чем один опорный диск и не менее, чем одну уплотняющую манжету, укрепленные на задней части корпуса, при этом он дополнительно снабжен не менее, чем одним эластичным опорным элементом, размещенным в центральной части корпуса (RU 33881 U1).
Недостатком данного поршня-разделителя внутритрубного является то, что он пропускает нефть и его низкая надежность.
Задачей полезной модели является создание надежного поршня-разделителя со значительным снижением износа его герметизирующих элементов.
Техническим результатом полезной модели является создание поршня-разделителя со значительным снижением износа его герметизирующих элементов, в увеличении скорости его пропускания по трубопроводу и снижении энергетических затрат.
Технический результат достигается тем, что поршень-разделитель, содержит полый корпус, не менее чем один опорный диск и не менее, чем одну уплотняющую манжету, укрепленные на передней части корпуса, и не менее, чем одну уплотняющую манжету, укрепленные на задней части корпуса, при этом он снабжен обратным клапаном, который выполнен в средней части корпуса для регулировки перепада давления.
Корпус по краям содержит фланцы, к которым приварены цилиндрические обечайки.
Поршень-разделитель содержит передний бампер.
Поршень-разделитель содержит передатчик, размещенный в задней части корпуса.
Передатчик защищен задним бампером.
В передние и задние уплотняющие манжеты установлены износостойкие шипы.
Поршень-разделитель содержит подвижный блок, выполненный с возможностью перемещаться в поперечном направлении относительно корпуса.
Корпус поршня-разделителя содержит пружины.
Поршень-разделитель, помещенный в трубопровод, движется вместе с потоком перекачиваемых разносортных продуктов, разделяя их.
При удалении воды из внутренней полости строящихся или реконструируемых трубопроводов после гидравлических испытаний поршень-разделитель движется вместе с потоком сжатого газа, вытесняя воду.
При освобождении нефтепроводов от нефти или нефтепродуктов поршень-разделитель движется с потоком инертного газа, вытесняя нефть или нефтепродукты.
На фиг.1 представлен поршень-разделитель в разрезе.
На фиг.2 представлен клапан и подвижный блок.
Основным несущим элементом поршней-разделителей является корпус 1. Корпус поршней-разделителей представляет собой сварную конструкцию, состоящую из трубы, к которой приварены несколько фланцев, а прижимной фланец 2 имеет возможность свободно перемещаться по трубе корпуса. К крайним фланцам приварены цилиндрические обечайки 3.
Проставка 4 крепится к переднему фланцу корпуса 1 шпильками и гайками.
К проставке 4 шпильками и гайками крепятся манжета 5, диски прокладочные 6, ведущий диск 7 и бампер 8.
К заднему фланцу корпуса шпильками и гайками крепятся манжеты 5 с дисками прокладочными 6 и фланец 9.
Диски опорные 10 вместе с фланцем 2 и пружинами 11 крепятся в средней части корпуса 1 шпильками и гайками.
Передатчик для скребка 12 размещен в задней части поршня-разделителя и крепится к фланцу обечайки 3 болтами. Передатчик для скребка защищен задним бампером 13.
В состав корпуса 1 входит подвижный блок 14, состоящий из фланцев 15, 16, скрепленных между собой. Манжета 19 вместе с фланцем 20 крепится к фланцу 15 подвижного блока. Подвижный блок может перемещаться в любом поперечном направлении по латунным накладкам 17. В состав поршня-разделителя входит также эластичный полиуретановый диск 18, закрепленный по наружному диаметру на подвижном блоке 14 и по внутреннему диаметру на корпусе 1. При смещении подвижного блока от оси поршня-разделителя он обеспечивает его возврат в исходное положение.
Манжеты 5 и 19 являются уплотнительными элементами поршня-разделителя. Манжеты расположены в передней и задней частях корпуса 1 и обеспечивают разделение перекачиваемых разносортных нефтепродуктов или вытеснение воды при строительно-монтажных работах. Манжеты 5, закрепленные на корпусе неподвижно, не позволяют обеспечить герметизацию при прохождении поворотов вследствие появления зазоров между манжетой и стенкой трубопровода, а также вследствие деформации самих манжет. Подвижный блок корпуса 14 позволяет перемещаться закрепленной на нем манжете 19 в поперечном направлении относительно корпуса, поэтому при прохождении поворотов в трубопроводе манжета 19 полностью перекрывает сечение трубы, значительно уменьшая переток разделяемых сред.
Манжеты 5 и 19 имеют повышенную износостойкость за счет установленных на них износостойких шипов 21, а наличие на манжетах кольцевых проточек позволяет организовать несколько уплотняющих поясов и сохранить герметизирующие свойства манжеты при прохождении поперечных сварных швов трубопровода. Это происходит за счет поочередного включения в работу этих уплотняющих поясов на сварных швах.
Наличие нескольких уплотняющих поясов увеличивает площадь контакта манжеты со стенкой трубопровода, что также позволяет улучшить герметизирующие свойства манжеты за счет увеличения площади действия силы поджатия манжеты к стенке трубопровода при наличии на ней перепада давления.
Также на корпусе поршня-разделителя расположен обратный клапан 22, который настраивается и открывается при определенном перепаде давления. Он используется при заполнении продуктом средней части межманжетного пространства в первоначальный момент (при запуске).
В процессе пропуска поршня-разделителя вследствие перепада давления, возникающего на задних манжетах 5, происходит открытие и закрытие обратного клапана 22, что позволяет иметь перепад давления не только на задних манжетах, но и поддерживать его на передних, включая, таким образом, их в работу и улучшая их герметизирующие свойства. Таким образом, повышается эффективность герметизации всего поршня-разделителя.
Передний бампер 8 представляет собой сварную конструкцию из стальных прутков в форме конуса и предназначен для крепления головного блока дисков и манжет, защиты поршня-разделителя от механических повреждений, а также служит для запасовки его в трубопровод и применяется при погрузочно-разгрузочных работах.
Задний бампер 13 представляет собой сварную конструкцию, предназначенную для защиты передатчика для скребка 12 от механических повреждений.
Передатчик для скребка 12 предназначен для определения местоположения поршня-разделителя в трубопроводе или камере приема и контроля прохождения поршнем-разделителем маркерных пунктов.
Пружины 11 предназначены для предотвращения накапливания электростатических зарядов на металлическом корпусе поршня-разделителя и препятствуют возникновению разности потенциалов между прибором и трубопроводом, предотвращая тем самым опасное искрообразование. Пружина представляет собой тонкую пластину с закрепленной на ней бронзовой накладкой, которая постоянно находится в контакте со стенкой трубопровода. Пружины равномерно расположены по окружности и закреплены на фланце в средней части корпуса вместе с опорными дисками 10.
Данный поршень-разделитель успешно прошел испытания и запущен в производство.