"ПУЗЦС" - ПОГРУЖНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАПИРАЮЩЕЕ, ЦЕНТРИРУЕМОЕ С САМОЗАХВАТОМ, ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ, НЕКОНТРОЛИРУЕМО ВЫТЕКАЮЩИХ ИЗ ТРУБЫ, ПРОБУРЕННОЙ В МОРСКОМ ДНЕ
"PUZCS" - SUBMERSIBLE LOCKING DEVICE ALIGNED WITH SELF-TRAPPING, TO ISOLATE OIL PRODUCTS LEAKING UNCONTROLLED FROM PIPE DRILLED IN SEA BOTTOM

Изобретение относится к горному делу, связанному с разведкой и добычей нефтепродуктов из морского дна.
Назначение устройства «ПУЗЦС» - перекрытие неконтролируемого вытекания нефтепродуктов из трубы скважины, пробуренной в морском дне, в случае, например, ее разрыва.
Известны устройства для перекрытия в трубе потока, в том числе нефтепродуктов, такие как вентили с ручным или машинным приводом: конусные, дисковые, клиновые и другие, стационарно встроенные в трубу (см. Г.П.Дмитриев, Л.И.Махарадзе, Т.Ш.Гочиташвили. Напорные гидротранспортные системы. Москва, Недра, 1991 г.).
«ПУЗЦС» отличается от известных запирающих устройств, во-первых, тем, что устройство «ПУЗЦС» автономно от трубы и одевается на трубу при аварии (при ее разрыве), во-вторых, тем, что устройство «ПУЗЦС» снабжено приспособлениями, позволяющими дистанционно, например с корабля, осуществлять стыковку «ПУЗЦС» с концом трубы, предварительно гладко обрезанным, производить центровку с трубой, жесткое сцепление с трубой, плавное перекрытие утечки нефтепродуктов из трубы, исключающее гидравлический удар, благодаря применению кляпа конусной формы, имеющего специальные окна, позволяющие через окна в наконечнике устройства плавно изменять сечение перекрываемого потока нефтепродуктов.
Цель изобретения - уменьшить площади загрязнения поверхности моря нефтепродуктами, вытекающими из трубы, снижение тем самым отрицательных экологических последствий для окружающей среды.
Поставленная цель достигается тем, что устройство «ПУЗЦС», имеющее отрицательную плавучесть, подвешенное на канате, закрепленном на грузоподъемном механизме судна, снабженное необходимыми приспособлениями с дистанционным управлением с судна, одевается на гладко обрезанную по торцу оконечность аварийной трубы, принудительно, по команде с судна центрируется с трубой, жестко скрепляется с трубой, по команде с судна плавно перекрывает поток нефтепродуктов, вытекающих из аварийной трубы.
На фиг.1 представлен общий вид устройства «ПУЗЦС», когда оно «одето» на оконечность аварийной трубы и перекрыло вытекание нефтепродуктов.
На фиг.2 представлен вид устройства сверху с обозначением соответствующих сечений, показанных (сечение по А-А) на фиг.3, (сечение по В-В) на фиг.4 и (вид по С) на фиг.5.
Устройство включает (см. фиг.3) наконечник 1 с окнами 2 для пропуска нефтепродуктов, закрытый сверху навинчивающейся крышкой 3, имеющей рым-болт 4 для транспортировки устройства в сборе.
К наконечнику 1 жестко прикреплены восемь центрирующих гидроупоров 5, снабженных восемью подпружиненными гидротолкателями 6, которые обеспечивают центрирование наконечника 1 относительно трубы 7, из которой неконтролируемо вытекают нефтепродукты.
К наконечнику 1 также жестко прикреплены четыре самозахвата 8 для жесткой сцепки наконечника 1 с трубой 7, снабженные четырьмя самонарезными сверлами-шурупами 9, вращение которых обеспечивается четырьмя гидромоторами 10, а заданная глубина сверления сверлами 9 в трубу 7 осуществляется с помощью четырех гидроцилиндров 11, обеспечивающих нужную величину подачи самозахватов 8, а следовательно, сверл 9, вращаемых гидромоторами 10.
Для обеспечения надежного запирания трубы 7 с целью прекращения неконтролируемого вытекания из нее нефтепродуктов предусмотрен кляп 12, снабженный четырьмя окнами 13, через которые до запирания вытекают нефтепродукты из трубы 7, снабженный также кольцевым уплотнением 14, жестко соединенный (см. фиг.5) через траверсу 15 с гидроцилиндрами 16, закрепленными на наконечнике 1.
Для питания энергией, необходимой для надежной работы гидроупоров 5, самозахватов 8, сверл 9 и их силовых узлов: гидромоторов 10, гидроцилиндров 11 и 16, предусмотрены две масло-станции 17 (см. фиг.4) и управляющая гидроаппаратура с внешним электрокабелем, не показанные на чертежах.
Для предохранения от повреждения при случайных внешних ударах по оборудованию и аппаратуре, закрепленным на наконечнике 1, предусмотрен разъемный кожух 18, снабженный уплотнением по линии его разъема и крепежом.
Для обеспечения «одевания» на трубу 7 наконечника 1 с закрепленными на нем оборудованием и аппаратурой предусмотрен съемный фартук 19, а для фиксации наконечника 1 на оконечности трубы 7 после его "одевания" на трубу 7 предусмотрены два подпружиненных контактора 20, которые в момент окончательного запирания кляпом 12 трубы 7 освобождаются от контакта с трубой 7, обеспечивая тем самым беспрепятственное уплотнение при стыковке наконечника 1 с трубой 7 за счет кольцевого уплотнения 14.
Работает устройство «ПУЗЦС» следующим образом. «ПУЗЦС», подвешенное за рым-болт 4 на тросе, к которому также прикреплен внешний электрокабель, опускается над трубой 7, из которой неконтролируемо вытекают нефтепродукты, загрязняющие морскую воду.
С помощью конусного фартука 19 наконечник 1 грубо «улавливает» трубу 7 и опускается вниз, скользя по трубе 7, пока подпружиненные контакторы 20 не упрутся в торец трубы 7.
По команде, переданной по внешнему электрокабелю, срабатывают гидроупоры 5, центрируя наконечник 1 относительно оси трубы 7.
После центровки наконечника 1 с трубой 7 по команде, переданной по внешнему электрокабелю, производится срабатывание самозахватов 8 для жесткой сцепки наконечника 1 с трубой 7 путем углубления в тело трубы 7 за счет сверления саморезными сверлами-шурупами 9 с помощью гидромоторов 10 и гидроцилиндров 11, обеспечивающих заданную глубину сверления.
Затем по команде, переданной по внешнему электрокабелю, производится плавный, постепенный ввод кляпа 12 в трубу 7, плавно перекрывающего поток нефтепродуктов, вытекающих из трубы 7. Для обеспечения плавности перекрытия потока вытекающих нефтепродуктов используются окна 13 в кляпе 12 и окна 2 в наконечнике 1.
Герметичность запирания кляпом 12 трубы 7 обеспечивается кольцевым уплотнением 14, который при крайнем его положении - положении окончательного перекрытия потока вытекающих нефтепродуктов, отклоняет подпружиненные контакторы 20, убирая их с торца трубы 7, с тем чтобы кольцевое уплотнение 14 надежно соприкасалось с торцом трубы 7.