УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ДОННОЙ ЧАСТИ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к устройствам для удаления жидкости, в частности нефти, из донной части трубопровода и может быть использована при ремонте или демонтаже трубопровода.
Известно устройство, представленное в описании к патенту РФ на изобретение №2151340 (кл. МПК F16T 1/06, публикация 20.06.2000).
Устройство содержит корпус с фланцем для присоединения к вантузу трубопровода и с патрубком. Внутри корпуса с зазором установлена труба. Торцевое отверстие на одном конце трубы предназначено для входа жидкости, на противоположном конце трубы - для выхода. В зазоре между трубой и корпусом находится уплотнение для предотвращения проникновения газа и жидкости из трубопровода в патрубок, минуя трубу. Устройство содержит также винт, расположенный внутри трубы. Винт может вращаться вокруг своей продольной оси и закреплен на корпусе от продольного перемещения. Винт соединен концом, выходящим из корпуса через уплотнение, с приспособлением для вращения винта (с рукояткой или маховиком), расположенным с внешней стороны корпуса. На винте установлена гайка, неподвижно соединенная с тем концом трубы, на котором расположено отверстие для выхода жидкости. Труба закреплена в корпусе от вращения вокруг своей продольной оси.
Для удаления жидкости из донной части трубопровода трубу опускают, вручную вращая винт с помощью рукоятки. Так как гайка неподвижно соединена с концом трубы, а труба закреплена от вращения, то гайка также закреплена от вращения. Поэтому гайка поступательно передвигается по винту, одновременно перемещая трубу. Жидкость со дна трубопровода принудительно удаляют с помощью насоса по линии, соединенной с патрубком устройства.
Данное устройство принято за наиболее близкий аналог (прототип).
Задачей полезной модели является снижение трудозатрат на перемещение трубы, повышение безопасности работ.
Технический результат заключается в механизации перемещения трубы.
Как и прототип, устройство для удаления жидкости из донной части трубопровода содержит герметичный корпус с фланцем для присоединения к вантузу трубопровода и с патрубком для выхода жидкости из корпуса, трубу, установленную внутри корпуса с зазором, с возможностью перемещения через отверстие фланца концом, на котором находится торцевое отверстие для входа жидкости, и имеющую отверстие у другого конца для выхода жидкости, выполненное с возможностью расположения на уровне патрубка при нахождении трубы в донной части, уплотнение, установленное между трубой и корпусом с возможностью предотвращения проникновения среды трубопровода в патрубок в обход трубы, винт, проходящий внутри трубы по ее длине, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, закрепленный от продольного перемещения и соединенный своим концом, выходящим из герметичного корпуса через уплотнение, с приспособлением для вращения винта, расположенным с внешней стороны корпуса, гайку, установленную на винте, закрепленную в корпусе от вращения и соединенную с концом трубы, у которого расположено отверстие для выхода жидкости.
В отличие от прототипа устройство содержит стержень, установленный вдоль корпуса с его внешней стороны, с расположенным на нем зубчатым колесом и электропривод, выходное звено редуктора которого соединено со стержнем с возможностью вращения стержня вокруг продольной оси, на конце винта, выходящем из герметичного корпуса, установлено зубчатое колесо, взаимодействующее с зубчатым колесом на стержне.
Для свободного вращения винта он снабжен подшипниковой опорой.
Для того чтобы центрировать положение трубы в корпусе, на конце трубы с отверстием для выхода жидкости установлено кольцо, при этом отверстие для выхода жидкости выполнено на боковой поверхности трубы до кольца по ходу жидкости в трубе, а в гайке имеется сквозное отверстие для прохода жидкости из трубы в полость над гайкой.
Для обеспечения работы в отсутствии электропитания устройство содержит ручной дублер, включающий маховик, выполненный с возможностью соединения с редуктором электропривода.
Для того чтобы показать положение трубы при ее перемещении на дно трубопровода, на стержне выполнена резьба с количеством витков не менее количества витков на винте, необходимых для достижения трубой дна трубопровода, при этом на резьбе установлена гайка, закрепленная на корпусе от вращения с помощью скользящего шпоночного соединения.
Для защиты от загрязнения к торцу гайки, расположенной на стержне, неподвижно присоединен кожух, охватывающий стержень.
Устройство изображено на фигурах со следующими обозначениями:
1 - корпус,
2 - фланец,
3 - патрубок,
4 - труба,
5 - торцевое отверстие для входа жидкости в трубу,
6 - отверстие для выхода жидкости,
7 - уплотнение между трубой и корпусом,
8 - винт,
9 - уплотнение между винтом и корпусом,
10 - гайка,
11 - стержень,
12 - зубчатое колесо на стержне,
13 - привод,
14 - зубчатое колесо на винте,
15 - подшипниковая опора винта,
16 - центрирующее кольцо,
17 - отверстие в гайке для прохода жидкости в полость над гайкой,
18 - маховик ручного дублера,
19 - гайка, установленная на резьбе стержня,
20 - скользящее шпоночное соединение,
21 - кожух.
Заявляемое устройство для удаления жидкости из донной части трубопровода (на фиг. не показан) содержит герметичный корпус 1, снабженный фланцем 2 для присоединения к вантузу трубопровода. На корпусе 1 имеется патрубок 3 для отвода жидкости из корпуса 1.
Внутри корпуса 1 с зазором установлена труба 4. За счет своих габаритов и соответствующего размещения в корпусе 1 труба 4 может перемещаться одним концом через отверстие фланца 2. На этом конце труба 4 имеет торцевое отверстие 5 для входа жидкости. У противоположного конца трубы 4 выполнено отверстие 6 для выхода жидкости. Когда конец трубы 4 с отверстием 5 находится в донной части, то отверстие 6 располагается на уровне (в частности, напротив) патрубка 3.
Между трубой 4 и корпусом 1 установлено уплотнение 7 для предотвращения проникновения среды трубопровода в патрубок 3 в обход трубы 4. Уплотнение 7 может располагаться в промежутке между фланцем 2 и патрубком 3.
Внутри трубы 4 по ее длине расположен винт 8. Винт 8 может вращаться вокруг своей продольной оси и закреплен от продольного перемещения, например, за счет кольцевого уступа на корпусе 1 и т.п. (на фиг. позицией не обозначено). Один конец винта 8 выходит из герметичного корпуса 1 через уплотнение 9. Винт 8 соединен этим выходящим концом с приспособлением для вращения (описано далее), расположенным с внешней стороны корпуса 1. На винте 8 находится гайка 10. Гайка 10 соединена с тем концом трубы 4, у которого расположено отверстие 6 для выхода жидкости. Гайка 10 закреплена на корпусе 1 от вращения. Это закрепление может быть выполнено, например, с помощью выступа на гайке 10 и выступа (или паза) на внутренней поверхности корпуса 1 (на фиг. не показано) или за счет пропорций и формы трубы 4 и гайки 10. Таким образом, гайка 10 образует с винтом 8 механическую передачу.
В качестве приспособления для вращения винта 8 служит следующий узел. Вдоль корпуса 1 установлен стержень 11 с внешней стороны корпуса 1. На стержне 11 установлено зубчатое колесо 12. Стержень 11 соединен с выходным звеном редуктора электропривода 13 с возможностью вращения стержня 11 вокруг своей продольной оси (например, соединение стержня 11 и привода 13 с помощью муфтового, шпоночного соединения и т.п.). На конце винта 8, выходящем из герметичного корпуса 1, установлено зубчатое колесо 14. Колесо 14 входит в зацепление с зубчатым колесом 12 на стержне 11. Для свободного вращения винта 8 предусмотрена подшипниковая опора 15.
Для того чтобы центрировать положение трубы 4 в корпусе 1, труба 4 снабжена кольцом 16. Центрирующее кольцо 16 расположено с того конца трубы 4, на котором выполнено отверстие 6 для выхода жидкости. Причем отверстие 6 располагается на боковой поверхности трубы 4 до кольца 16 по ходу жидкости в трубе 4. А в гайке 10 выполнено сквозное отверстие 17 (или несколько отверстий 17) для прохода жидкости из трубы 4 в полость над гайкой 10 и уравновешивания давления при опускании трубы 4 на дно трубопровода.
Для безопасности персонала управление электроприводом 13 выполнено дистанционным.
Для остановки трубы 4 в момент ее упора в дно трубопровода предусмотрена сцепная муфта (на фигуре не показана), разъединяющая вал электродвигателя и редуктор электропривода 13.
Для обеспечения работы в отсутствии электропитания устройство содержит ручной дублер, включающий маховик 18. В конкретном исполнении вал маховика 18 выполнен подпружиненным. При нажатии на маховик 18 пружина сжимается, и вал маховика 18 входит в зацепление с редуктором привода 13. Вращая маховик 18, вручную приводят в действие привод 13.
Для того чтобы показать положение трубы 4 при ее перемещении на дно трубопровода, на стержне 11 выполнена резьба, на которой установлена гайка 19. Количество витков резьбы на стержне 11 должно быть не менее количества витков на винте 8, необходимых для достижения трубой 4 дна трубопровода. Гайка 19 закреплена на корпусе 1 от вращения с помощью скользящего шпоночного соединения 20. Например, на корпусе 1 имеется продольная шпонка, а на внешней поверхности гайки 19 - шпоночный паз или наоборот. Шпонка заложена в шпоночный паз со свободной посадкой и может скользить по шпоночному пазу. Резьбовая часть на стержне 11 и гайка 19 образуют передачу «винт-гайка». Гайка 19 может передвигается по стержню 11 вдоль нанесенных на корпус 1 меток, указывающих положение трубы 4 в трубопроводе или расстояние трубы 4 от дна трубопровода (на фиг. не показано).
Для защиты резьбы на стержне 11 от загрязнения к торцу гайки 19 неподвижно присоединен кожух 21, охватывающий стержень 11. Если гайка 19 перемещается в серединной части стержня 11, то кожух 1 может быть выполнен из двух элементов, присоединяемых к обоим торцам гайки 19.
Устройство устанавливают, расположив трубу вертикально и совместив присоединительный фланец 2 с фланцем закрытой вантузной задвижки трубопровода (на фиг. не показана). К патрубку 3 присоединяют линию для отвода удаляемой из трубопровода жидкости (на фиг. не показана). Открывают вантузную задвижку. Трубу 4 опускают в донную часть трубопровода, включив электропривод 13. Стержень 11, соединенный с электроприводом 13, начинает вращаться и приводит во вращение зубчатое колесо 12, зубчатое колесо 14 на винте 8 и винт 8. Гайка 10, установленная на винте 8 и закрепленная от вращения, передвигается вдоль винта 8, перемещая трубу 4 до тех пор, пока она не окажется в донной части трубопровода. При этом отверстие 6 расположится напротив патрубка 3. Сначала жидкость удаляется под действием остаточного давления трубопровода. При этом жидкость входит в отверстие 5, поднимается по трубе 4, проходит через отверстие 6 (или через отверстия 6) в патрубок 3. Затем жидкость удаляют принудительно с помощью насоса. Гайка-указатель 19 передвигается по вращающемуся стержню 11 вдоль меток на корпусе 1, обозначающих положение трубы 4.
Таким образом, в заявляемом устройстве перемещение трубы 4 обеспечивается с помощью электропривода 13, что по сравнению с наиболее близким аналогом снижает трудозатраты и повышает безопасность работ. Заявленное устройство можно монтировать на трубопроводе при большем давлении (до 4 МПа) чем у прототипа (до 1,0 МПа). Кроме того, устройство можно использовать не только для удаления жидкости из трубопровода, но для ее нагнетания и создания давления в трубопроводе до 4 МПа.