Решетка ответвления тройника

Полезная модель относится к конструктивным элементам трубопроводного транспорта, в частности газо- и нефтепроводам, и предназначена для исключения возможности попадания очистных и диагностических внутритрубных устройств в ответвления трубопроводов.
Известно устройство решетки для тройниковых соединений трубопроводов, описанное в Отраслевой нормативной документации ПАО «ТРАНСНЕФТЬ» ОТТ-23.040.00-КТН-105-14 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Соединительные детали диаметром от 530 до 1220 мм. Общие технические требования» (Приложение А. Требования к решеткам тройников, с. 61-63). Решетка тройника состоит из ребер, установленных параллельно оси магистрали тройника, и приваренных консольно непосредственно к внутренней поверхности ответвления. Ребра решетки имеют боковые и рабочие торцы. Рабочие торцы ребер («торцы, выходящие на контур внутренней поверхности магистрали тройника») огибают контур внутренней поверхности магистрали тройника. Боковые торцы ребер огибают контур ответвления в месте его соединения с магистралью (рис. А.1).
Недостатком данного технического решения является консольное закрепление (приварка) ребра к ответвлению, что приводит к усилению нагрузки на сварной шов во время прохождения средств очистки и диагностики (далее - СОД) вдоль тройника, и нарушает целостность и работоспособность конструкции, разрушая ее по сварному шву, что может привести к попаданию ребра в трубопровод, а между ребрами решетки появляется зазор, превышающий допустимые размеры. Попавшие в трубопровод ребра могут приводить к неисправности оборудования, установленного на трубопроводе, а превышающий допустимые размеры зазор - к поломке проходящего по магистрали диагностического оборудования.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании конструкции решетки, обеспечивающей ее целостность и работоспособность при проведение диагностических работ.
Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является повышение надежности решетки за счет снижения нагрузки от воздействия СОД в местах закрепления ребер с ответвлением тройника и облегчение установки решетки.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в решетке ответвления тройника, состоящей из ребер с боковыми и рабочими торцами, закрепленных на внутренней поверхности ответвления и установленных параллельно оси магистрали тройника таким образом, что боковые торцы ребер огибают контур ответвления в месте его соединения с магистралью, рабочие торцы ребер огибают контур внутренней поверхности магистрали и выполнены с непрямыми углами, согласно полезной модели, каждое ребро жестко закреплено с обеих сторон боковыми торцами на внутренней поверхности ответвления, при этом рабочий и боковые торцы ребра в местах пересечения выполнены со скруглением. Кроме того, по контуру боковых торцов ребер выполнены пазы в местах, расположенных напротив стыка соединения ответвления с магистралью, ребро выполнено по меньшей мере с одним отверстием, ребро выполнено с пазом со стороны, противоположной рабочему торцу.
Выполнение ребер решетки жестко закрепленными с обеих сторон боковыми торцами на внутренней поверхности ответвления, например с помощью сварки, и со скруглением в местах пересечения рабочего и боковых торцов ребра, снижает нагрузку на место соединения ребра с ответвлением, в частности сварной шов, от давления, проходящего по магистрали СОД, и обеспечивает плавное прохождение ими зоны ответвления тройника. Это позволяет сохранить целостность и работоспособность конструкции даже при разрушении по одному из сварных швов и облегчает установку решетки.
Выполнение по контуру бокового торца ребра паза в месте, расположенном напротив стыка соединения ответвления с магистралью, уменьшает расстояние между ребром решетки и ответвлением и обеспечивает надежность работы решетки за счет плавного прохождения сод.
Выполнение ребра по меньшей мере с одним отверстием или с пазом со стороны, противоположной рабочему торцу, облегчает установку решетки с обеспечением надежной работы решетки. Не требуется дополнительного сложного оборудования и приспособлений для размещения и закрепления ребер решетки в ответвлении тройника.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 показана разновидность конструкции ребра решетки, выполненного с одним отверстием и пазами по контуру боковых торцов, на фиг. 2 - разновидность конструкции ребра решетки, выполненного с пазом со стороны, противоположной рабочему торцу, и пазами по контуру боковых торцов.
Решетка состоит из ребер 1, жестко закрепленных с обеих сторон на внутренней поверхности ответвления 2. Боковые торцы ребер огибают контур ответвления в месте его соединения с магистралью 3. По контуру боковых торцов ребра могут быть выполнены пазы 4, ребро может быть выполнено, по меньшей мере, с одним отверстием 5 или с пазом 6 со стороны, противоположной рабочему торцу ребра.
Решетка ответвления тройника состоит из ребер 1, установленных параллельно оси магистрали тройника. Боковые торцы ребер жестко закреплены с обеих сторон на внутренней поверхности ответвления 2, например с помощью сварки. При этом ребра закреплены на ответвлении на некоторой длине боковых торцов, которые огибают контур ответвления в месте его соединения с магистралью 3 и в местах пересечения с рабочими торцами выполнены со скруглением. Рабочие торцы ребер огибают контур внутренней поверхности магистрали. По контуру боковых торцов ребра могут быть выполнены пазы 4 в местах, расположенных напротив стыка соединения ответвления с магистралью 3. Для удобства установки и облегчения конструкции ребра оно может быть выполнено, по меньшей мере, с одним отверстием 5. Ребро может быть выполнено с пазом 6 со стороны, противоположной рабочему торцу.
Размещение решеток предлагаемой конструкции в ответвлении тройников исключает возможность попадания СОД при прохождении по магистрали трубопровода. Закрепление решетки на внутренней поверхности ответвления с обеих сторон снижает нагрузку от воздействия СОД в местах закрепления и облегчает установку решетки. Сохраняется целостность решетки, не происходит повреждения СОД. Выполнение ребра решетки по меньшей мере с одним отверстием или с пазом со стороны, противоположной рабочему торцу, облегчает установку решетки в ответвление тройника и обеспечивает надежность работы решетки.
Решетка предлагаемой конструкции была опробована на АО «Трубодеталь» при проведении стендовых испытаний. Опытный образец решетки был установлен в тройник штампосварной с номинальным диаметром магистрали DN1000 и с номинальным диаметром ответвления DN500. Для имитации участка трубопровода к обоим торцам магистрали тройника были приварены кольца из трубы с номинальным диаметром DN1000 и длиной 2000 мм. Для выбранного типоразмера тройника была разработана конструкция решетки, состоящая из четырех ребер, изготовленных из листового проката толщиной 10 мм. Ребра решетки были выполнены с одним отверстием и пазами по контуру боковых торцов, поочередно установлены в ответвление тройника и приварены к нему с двух сторон боковыми торцами. Кроме того, была изготовлена решетка и установлена в ответвление тройника такого же типоразмера, ребра которой были выполнены с пазом со стороны, противоположной рабочему торцу, и пазами по контуру боковых торцов ребер. Максимальное расстояние между крайними ребрами и внутренней поверхностью ответвления составляло 130 мм, максимальное расстояние между ребрами решетки - 125 мм. Испытание конструкции решеток проводили с использованием очистного поршня с полиуретановыми манжетами, который был пропущен по участку трубопровода 10 раз.
По результатам проведенных испытаний значимых дефектов на очистном поршне не обнаружено, затруднений при прохождении поршнем зоны ответвления тройника не выявлено, целостность и работоспособность конструкций решеток тройника сохранены.
Использование предлагаемой решетки ответвления тройника позволит облегчить установку решетки в ответвлении, обеспечит повышение надежности решетки за счет снижения нагрузки в местах закрепления ребер на внутренней поверхности ответвления от воздействия СОД, а также уменьшит их износ.