УЗЕЛ СТЫКОВКИ ПРОДУКТОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к корабельному оборудованию для погрузки и разгрузки грузов с использованием трубопроводов.
Предназначена для соединения мобильного деформируемого трубопровода с неподвижным трубопроводом, находящимся на судне, для перекачки различных текучих сред.
Устройство может быть использовано в системе для транспортировки углеводородов в открытом море, например, с расположенного на морском дне автоматизированного подводного терминала на транспортное судно.
Известно изобретение «Соединительное устройство», описанное в патенте RU 2527819, класс F16L 37/12, B6327B/24. Изобретение относится к соединительному устройству для транспортировки текучих сред, в частности для соединения первого соединительного разъема и второго соединительного разъема. Первый соединительный разъем содержит направляющий элемент, который расположен на расстоянии от центральной оси первого соединительного разъема. Второй соединительный разъем содержит гнездо для направляющего элемента и втягивающие средства для втягивания направляющего элемента внутрь гнезда. Втягивающие средства присоединены к свободному концу направляющего элемента. Устройство позволяет притягивать первый соединительный разъем к гнезду под углом к центральной оси, причем, когда направляющий элемент находится внутри гнезда, центральная ось первого соединительного разъема и центральная ось второго соединительного разъема выровнены и совпадают, так что первый и второй соединительные разъемы выровнены по оси.
Недостатком известного устройства является то, что направляющий элемент и гнездо для направляющего элемента находятся на расстоянии от оси гибкой трубы и трубопровода. Вследствие этого, гибкий трубопровод подвергается опасности скручивания в момент захвата и после захвата наконечника гибкого трубопровода, что может привести к аварии вследствие возникновения неконтролируемого положения и/или разрушения гибкого трубопровода.
Другим недостатком является возникающий объем, заполняемый транспортируемыми текучими средами, образующийся в момент стыковки внутри сомкнутых соединительных разъемов. После завершения транспортировки текущих сред и разъединения соединительных разъемов, часть перемещаемых текучих сред может попасть в окружающую среду, загрязнив ее.
Известно также наиболее близкое по технической сущности изобретение «Устройство для присоединения конца деформируемого трубопровода, предназначенного для перекачки жидкости в неподвижный трубопровод, такой как коллекторный трубопровод корабля», патент RU 2435696, класс B63B 27/34, B67D 9/02, B63B 27/25, которое принято за прототип. Данное устройство состоит из приемной части неподвижного трубопровода и соединительного наконечника мобильного деформируемого трубопровода, а также содержит направляющее устройство, позволяющее направлять соединительный наконечник в приемную часть. Направляющее устройство состоит из заостренного вала, закрепленного на соединительном наконечнике соосно оси мобильного деформируемого трубопровода и трубы, устанавливаемой в приемной части. Конец гибкого трубопровода выполнен в виде соединенных друг с другом шарнирных сегментов, часть которых установлена перпендикулярно друг другу, создавая колено, компенсирующее его изгиб и скручивание.
Недостатками известного устройства являются:
- сложная и ненадежная конструкция конца мобильного деформируемого трубопровода вследствие необходимости его защиты от опасности скручивания;
- возможность попадания транспортируемых продуктов в окружающую среду вследствие отсутствия запорных клапанов в концевой части неподвижного трубопровода и в концевой части наконечника мобильного деформируемого трубопровода.
Задачей полезной модели является создание конструкции узла стыковки продуктопроводов, обеспечивающего защиту мобильного деформируемого трубопровода от опасности скручивания, которое может привести к аварии вследствие возникновения неконтролируемого положения и/или разрушения гибкого трубопровода, а также обеспечение надежной защиты окружающей среды от попадания в нее продуктов транспортировки.
Сущность полезной модели заключается в том, что приемное устройство снабжено вертлюгом, обеспечивающим свободное вращение соединительного наконечника для защиты мобильного деформируемого трубопровода от опасности скручивания, приемное устройство и соединительный наконечник снабжены запорными клапанами, размещенными в месте их стыковки, запорные клапаны снабжены тарелками, выполненными с возможностью соприкосновения друг с другом для обеспечения защиты окружающей среды от попадания продуктов транспортировки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена схема расположения оборудования на судне;
на фиг. 2 изображено приемное устройство;
на фиг. 3 изображен узел стыковки продуктопроводов в рабочем положении.
На борту судна 1 размещен неподвижный трубопровод 2 с приемным устройством 3, на котором размещена лебедка 4.
В неподвижном корпусе 5 приемного устройства 3 размещен вертлюг 6 и закреплена труба 7. Через трубу 7 пропущен в сторону лебедки 4 канат 8.
К вертлюгу 6 жестко прикреплен запорный клапан 9 содержащий тарелку 10. К запорному клапану 9 жестко прикреплено захватное устройство 11.
Соединительный наконечник 12 содержит запорный клапан 13. К тарелке 14 запорного клапана 13 прикреплен заостренный вал 15. К соединительному наконечнику 12 прикреплен мобильный деформируемый трубопровод 16.
Заостренный вал 15 и труба 7 образуют направляющее устройство.
Узел стыковки продуктопроводов работает следующим образом.
После прихода судна 1 к месту загрузки, из приемного устройства 3 через трубу 7 с помощью лебедки 4 в воду опускается канат 8.
Канат 8 присоединяется к заостренному валу 15.
С помощью лебедки 4 и каната 8 к приемному устройству 3 поднимается соединительный наконечник 12 с заостренным валом 15 и мобильный деформируемый трубопровод 16.
Непосредственно перед стыковкой заостренный вал 15 входит в трубу 7, в результате чего соединительный наконечник 12 центрируется с приемным устройством 3.
После достижения соединительным наконечником 12 приемного устройства 3, соединительный наконечник 12 жестко фиксируется захватным устройством 11. При этом тарелка 10 запорного клапана 9 приемного устройства 3 соприкасается с тарелкой 14 запорного клапана 13 соединительного наконечника 12.
С помощью лебедки 4 одновременно открываются тарелки 10 и 14 запорных клапанов 9 и 13.
Осуществляется процесс перекачки нефтепродуктов.
В момент стыковки соединительного наконечника 12 и приемного устройства 3 и в процессе перекачки нефтепродуктов, вследствие природных условий (ветер, течения, волнение), а также погрешностей удержания собственного местоположения судна 1, возможны взаимные перемещения судна 1 и мобильного деформируемого трубопровода 16 друг относительно друга, которые будут приводить к дополнительным нагрузкам на мобильный деформируемый трубопровод 16. Скручивание мобильного деформируемого трубопровода будет приводить с помощью вертлюга 6 к вращению мобильного деформируемого трубопровода 16 с соединительным наконечником 12 относительно приемного устройства 3, снижая тем самым скручивающую деформацию и нагрузку от скручивания мобильного деформируемого трубопровода 16.
После перекачки нефтепродуктов постепенно осуществляется процесс расстыковки: снимается усилие с лебедки 4, в результате чего закрываются тарелки 10 и 14 запорных клапанов 9 и 13, соединительный наконечник 12 освобождается из захватного устройства 11.
С помощью лебедки 4 соединительный наконечник с заостренным валом 15 и мобильным деформируемым трубопроводом 16 опускается вниз от приемного устройства 3.
Вследствие того, что между запорными клапанами 9 и 13 во время отстыковки отсутствует объем, заполненный продуктами перекачки, исключается загрязнение окружающей среды.
При достижении требуемого положения соединительного наконечника 12, от заостренного вала 15 отсоединяется канат 8.
Канат 8 поднимается вверх к приемному устройству 3.
Судно 1 уходит от места передачи нефтепродуктов.
Положительный эффект от применения узла стыковки продуктопроводов заключается в обеспечении защиты мобильного деформируемого трубопровода от опасности скручивания, которое может привести к аварии вследствие возникновения неконтролируемого положения и/или разрушения гибкого трубопровода, а также обеспечении надежной защиты окружающей среды от попадания продуктов перекачки при отстыковки соединительного наконечника от приемной части.