УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА
DEVICE FOR LOCAL PIPELINE REPAIR

Изобретение относится к оборудованию для выполнения ремонтных работ, в частности к устройствам для ремонта трубопроводов и их защиты от образования дефектов.
Известно устройство для устранения утечки в трубопроводе (А.с. СССР №653480, МПК F16L 55/18, 1979), включающее корпус, на котором смонтирован детектор обнаружения утечки и элемент, герметизирующий повреждение трубопровода, с приводом, причем герметизирующий элемент выполнен в виде плотно навитой на корпус устройства упругой ленты, защемленной по торцам в навитом состоянии подпружиненными тарельчатыми шайбами из магнитомягкого материала, а привод герметизирующего элемента выполнен в виде импульсных кольцевых электромагнитов, размещенных в торцовых полостях корпуса и электрически связанных с детектором обнаружения утечки.
Так же известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для устранения утечки в трубопроводе (Патент США на изобретение №3642032, МПК F16L 55/18, 1972), включающее корпус и установленные на нем держатели с роликами, детектор обнаружения дефекта, элемент для герметизации места повреждения трубопровода, выполненный в виде ремонтных колец, механизм расширения этого элемента, состоящий из прижимов, возвратной пружины сжатия, переднего и заднего конусных толкателей, и привод механизма расширения в виде пневмогидравлической системы.
Недостатками известных устройств являются неполное устранение утечки из-за возможного неплотного прилегания к трубопроводу элементов для герметизации места повреждения, невозможность предупреждающего дефект упрочнения, а также сложность конструкции устройства, недостаточно высокая технологичность его изготовления, сравнительно большие габариты и масса, вызванные применением сложного привода в виде электромагнита либо пневмогидравлической системы.
Задачей изобретения является полное устранение или предотвращение утечки.
Поставленная задача решается таким образом, что устройство для локального ремонта трубопроводов, включающее корпус и установленные на нем держатели с роликами, детектор обнаружения дефекта, элемент для герметизации места повреждения трубопровода, механизм расширения этого элемента, состоящий из прижимов, возвратной пружины сжатия, переднего и заднего конусных толкателей, а также привод механизма расширения, согласно изобретению снабжено диэлектрической трубкой с кольцами, установленной коаксиально на корпусе, на внешней поверхности которой расположены возвратная пружина сжатия, передний и задний конусные толкатели, выполнены в виде обечаек с пазами для перемещения по ним прижимов, по периметру к толкателям прикреплены трубчатые электронагреватели (тэны) и гибкие теплостойкие фартуки, держатели выполнены в виде подпружиненных телескопических лап, в качестве элемента для герметизации места повреждения трубопровода использовано тканевое полотнище из прочного негниющего материала, пропитанного клеевым составом и намотанного на прижимы, которые со стороны трубопровода облицованы неподдающимися приклеиванию пластинами, а привод механизма расширения выполнен в виде силовой пружины из сплава с эффектом обратимой памяти формы.
Кроме того, длина тканевого полотнища L (м) определяется по формуле L=π·D·n, где D - внутренний диаметр трубопровода, м; n - число слоев ткани.
На фиг.1 показано устройство для локального ремонта трубопроводов (продольный разрез); на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - конструктивно-технологическая схема локального ремонта трубопровода.
Устройство для локального ремонта трубопроводов (фиг.1) включает корпус 1 и установленные на нем держатели с роликами 2, выполненные в виде подпружиненных телескопических лап 3, детектор 4 обнаружения дефекта (фиг.1, 2) в виде видеокамеры, закрепленной на корпусе 1, элемент 5 для герметизации (фиг.1) места повреждения трубопровода 6, в качестве которого использовано тканевое полотнище из прочного негниющего материала (например, капрона), пропитанного клеевым составом (например, эпоксидной смолой), механизм расширения элемента 5, состоящий из прижимов 7 с отверстиями 8 под пружину 9 (фиг.3), стягивающую прижимы 7, которые со стороны трубопровода 6 облицованы неподдающимися приклеиванию пластинами 10 (например, из фторопласта). На корпусе 1 установлена коаксиально диэлектрическая трубка 11 с кольцами 12, на внешней поверхности которой расположены возвратная пружина сжатия 13, передний и задний конусные толкатели 14, 15, выполненные в виде обечаек с пазами 16. По периметру конусных толкателей 14, 15 прикреплены подогревающие элемент 5 и зону его приклеивания к трубопроводу тэны 17, 18, а также гибкие теплостойкие фартуки 19, 20 (например, из асбо- или углеткани). Привод механизма расширения выполнен в виде силовой пружины 21 из сплава с эффектом обратимой памяти формы (например, из никелида титана, Ni-50%, Ti-50%), соединен кабелем 22 с электрогенератором 23 (фиг.4). Доставка заявляемого устройства 24 к месту дефекта осуществляется канатом 25, перемещаемым лебедкой 26.
Работает устройство следующим образом.
После проведения комплекса работ по определению места и характера повреждения трубопровода 6 (фиг.1) с помощью видеокамеры 4 (фиг.1, 2), а также зачистки поверхности в месте дефекта устройство 24 (фиг.4) доставляется к месту ремонта канатом 25, перемещаемым лебедкой 26 (фиг.4). После этого подается ток на силовую пружину 21 и тэны 17, 18 (фиг.1) от электрогенератора 23 по кабелю 22, в результате чего силовая пружина 21 от собственного электросопротивления начинает разогреваться до порога срабатывания эффекта обратимой памяти формы и перевода материала этой пружины в аустенитное состояние. При этом она начинает восстанавливать заданную при термообработке форму, генерируя механические напряжения для преодоления сопротивления пружин 9 и 13 (фиг.1, 3) и, тем самым, сжимать конусные толкатели 14 и 15, а также осуществлять выдавливание набора прижимов 7 с пластинами 10 к стенкам трубопровода 6 и прижатие к ним с заданным усилием тканевого полотнища 5, пропитанного клеевым составом. Причем наличие тэнов 17, 18 и фартуков 19, 20 обеспечивает прогрев элемента 5 и места его приклеивания, уменьшает потери тепла и сокращает время полимеризации клея с одних и более суток, в зависимости от температуры воздуха в трубопроводе, до 1-2 часов. По окончании необходимого времени выдержки прижатого к месту дефекта материала покрытия ток отключается, силовая пружина 21 перестает развивать рабочие напряжения, пружины 9 и 13 возвращают конусные толкатели 14 и 15 в исходное состояние. Далее устройство удаляется из трубопровода.
Предлагаемое устройство обеспечивает полное устранение или предотвращение утечки, а также упрощение его конструкции, повышение технологичности изготовления, снижение габаритов и массы.