Герметизатор для технологических трубопроводов нефтеперекачивающих станций и резервуарных парков

Полезная модель предназначена для герметизации при проведении ремонтных работ технологических трубопроводов нефтеперекачивающих станций (НПС) и резервуарных парков (РП).
При проведении ремонтных работ на магистральных нефтепроводах и нефтепродуктопроводах для их надежной герметизации с целью предотвращения выхода горючих газов, нефти и паров нефти известны следующие устройства: герметизатор резинокордовый (ГРК), предназначенный для временного перекрытия внутренней полости опорожненного нефтепровода при плановых и аварийно-восстановительных работах, выполняемых методом замены «катушки» трубопровода, пневматическое заглушающее устройство (ПЗУ), представляющее собой гидрозатвор для перекрытия трубопровода, функциональное универсальное герметизирующее устройство (ФУГУ) со сменными одноразовыми герметизирующими оболочками, предназначенное для перекрытия внутренней полости магистральных нефтепроводов. Все вышеперечисленные устройства ГРК, ПЗУ, и ФУГУ используются для герметизации внутренней полости трубопровода, и после проведения ремонтных работ и вварки «катушки» остаются внутри трубопроводов линейной части магистральных нефтепроводов (ЛЧ МН), и извлекаются в дальнейшем через камеру приема средств очистки и диагностики.
В технологических нефтепроводах НПС и РП вышеуказанные устройства не могут быть использованы ввиду невозможности их извлечения из полости трубопровода после проведения ремонтных работ.
Основным методом, широко используемым при ремонтных работах на технологических трубопроводах НПС и РП, является набивка глиняных пробок (тампонов) (например, «Устройство для герметизации полости трубопровода» по патенту на изобретение RU 2176354 С1, МПК: F16L 55/10, F16L 55/16, опубл. 27.11.2001). Основным недостатком применения известного устройства является загрязнение трубопроводов и оборудования НПС и РП после размытия глиняных пробок, что снижает срок службы оборудования и приводит к необходимости дополнительных очистки и ремонта. Использование при ремонтных работах глиняного тампона увеличивает общее время проведения ремонтных работ, и, соответственно, время остановки работы технологического трубопровода.
Из уровня техники известны эластичные оболочки для герметичного перекрытия трубопровода (патент на изобретение RU 2484357 С1, МПК F16L 55/12, опубл. 10.06.2013, патент на полезную модель RU 116960 U1, МПК F16L 55/12, опубл. 10.06.2012), содержащие цилиндрическую, две торцевые части, штуцер для подачи сжатого воздуха и группу уплотняющих кольцевых выступов на наружной поверхности цилиндрической части.
Из уровня техники известно также заглушающее устройство (патент на изобретение RU 2636958 С2, МПК F16L 55/134, F16J 15/46, опубл. 29.11.2017), состоящее из цилиндрической и двух торцевых стенок, трубного штуцера, внутренней герметизирующей камеры, наружной резиновой оболочки с уплотняющими кольцевыми резиновыми выступами и расположенного между внутренней герметизирующей камерой и наружной резиновой оболочкой армирующего резинокордного каркаса. Устройство содержит два основных слоя резинокордной ткани на цилиндрической стенке заглушающего устройства, отдельные радиально направленные резинокордные полосы на торцевых стенках устройства. Уплотняющие кольцевые резиновые выступы с сечением в форме треугольников радиусом R плавно переходят на наружную резиновую оболочку.
Недостатком известных из уровня техники устройств является невозможность их использования при ремонте технологических трубопроводов, так как они не могут быть извлечены из полости трубопровода после проведения ремонтных работ.
Технической задачей заявляемого решения является разработка устройства для герметизации технологических трубопроводов НПС и РП, устраняющего недостатки известных аналогов.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности извлечения герметизатора из внутренней полости технологических трубопроводов после проведения ремонтных работ.
Решение поставленной задачи и указанный технический результат достигаются тем, что герметизатор для технологических трубопроводов НПС и РП выполнен в виде замкнутой эластичной оболочки и состоит из цилиндрической стенки и двух торцевых стенок. Герметизатор содержит расположенный в его стенках армирующий резинокордный каркас, закрепленный в эластичной оболочке пневмопровод, в наружном конце которого установлен штуцер для подачи сжатого воздуха. Герметизатор снабжен монтажными концами, выполненными с возможностью присоединения к вытягивающему приспособлению для извлечения герметизатора из технологического трубопровода и предназначенными для выведения в технологическое отверстие, выполненное в продольной части технологического трубопровода. При этом армирующий резинокордный каркас представляет собой резиновый корд, размещенный в стенках герметизатора по спирали. Концы резинового корда установлены в монтажных концах, в одном из которых установлен конец пневмопровода со штуцером для подачи сжатого воздуха. Резиновый корд размещен по всей поверхности внутри стенки герметизатора по спирали с шагом, ширина которого не превышает диаметра технологического отверстия, а толщина стенки герметизатора на участках между витками спирали резинового корда меньше диаметра корда.
Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1, 2), где на фиг. 1 представлен герметизатор в продольном разрезе, на фиг. 2 приведен общий вид герметизатора.
На чертежах позиции имеют следующие числовые обозначения:
1 - цилиндрическая стенка герметизатора;
2 - торцевая стенка герметизатора;
3 - штуцер для подачи сжатого воздуха;
4 - резиновый корд;
5 - монтажные концы;
6 - участок стенки герметизатора между витками спирали резинового корда.
Заявленный герметизатор предназначен для временного перекрытия внутренней полости трубопровода, опорожненного от нефти, с целью предотвращения выхода горючих газов, нефти и ее паров при ремонтно-восстановительных работах, выполняемых методом вырезки катушки или участка трубопровода с дефектом на технологических трубопроводах нефтеперекачивающих станций и резервуарных парков.
Герметизатор обеспечивает безопасность проведения ремонтно-восстановительных работ при его установке во внутреннюю полость трубопровода через открытые концы трубы после по вырезки дефектного участка трубопровода («катушки», задвижки или соединительной детали). На протяжении цикла герметизации внутренней полости трубопровода эластичная оболочка герметизатора с армирующим резинокордным каркасом находится под действием избыточного внутреннего давления сжатого воздуха и внешнего статического давления в случае появления нефти, взрывоопасных (горючих) газов или вакуума в отсеченном участке трубопровода.
Герметизатор для технологических трубопроводов НПС и РП содержит замкнутую эластичную оболочку и состоит из цилиндрической стенки 1 и двух торцевых стенок 2. Герметизатор имеет установленные на цилиндрической стенке 2 монтажные концы 5, предназначенные для присоединения к вытягивающему приспособлению (на чертеже не показано) для извлечения герметизатора из технологического трубопровода после проведения ремонтных работ. В качестве вытягивающего приспособления может выступать, например, ручная лебедка барабанного типа либо лебедка с электроприводом взрывозащищенного исполнения. Монтажные концы 5 предназначены для выведения в технологическое отверстие, выполняемое в продольной части технологического трубопровода.
В одном из монтажных концов 5 закреплен пневмопровод (на чертеже не показан), в наружном конце которого установлен штуцер 3 для подачи сжатого воздуха, предназначенный для накачивания герметизатора и поддержания рабочего давления при проведении работ. Размещение конца пневмопровода со штуцером 3 для подачи сжатого воздуха в одном из монтажных концов для извлечения герметизатора избавляет от необходимости выполнения дополнительных отверстий в продольной части трубопровода.
Герметизатор содержит расположенный в его стенках армирующий резинокордный каркас, который представляет собой прочный резиновый корд 4, служащий для армирования стенок герметизатора и предотвращения обрыва полосы эластичной оболочки при вытягивании герметизатора через технологическое отверстие. Концы резинового корда 4 установлены в монтажных концах 5. Резиновый корд 4 размещен по всей поверхности внутри стенок герметизатора по спирали с заданным шагом. Ширина шага между двумя соседними витками спирали резинового корда 4 не превышает диаметра технологического отверстия для обеспечения возможности извлечения герметизатора через указанное отверстие. При этом толщина стенки герметизатора на участках 6 между витками спирали резинового корда 4 меньше диаметра корда 4, что обеспечивает удобство разрезания и предотвращает закусывание материала, из которого выполнена эластичная оболочка, при разрезании ее режущими ножами в процессе извлечения герметизатора через технологическое отверстие после выполнения ремонтных работ.
Заявленное устройство работает следующим образом.
При установке герметизатора для технологических трубопроводов также, как и при других видах герметизации, производят вырезку дефектного участка трубы, пропарку внутренней полости трубопровода, зачистку от парафина, остатков нефти, грязевых отложений и крупной окалины до металлического блеска.
Далее на месте установки герметизатора преимущественно в верхней образующей продольной части технологического трубопровода сверлят технологическое отверстие диаметром 30-100 мм, обрабатывают острые кромки технологического отверстия от металлической стружки и заусенцев, во избежание повреждения герметизатора при его установке, работе и извлечении.
Затем производят установку герметизатора в спущенном состоянии через открытый торец трубопровода, образовавшийся после вырезки дефектного участка. При этом монтажные концы 5 для извлечения герметизатора с размещенными в них концами резинового корда 4 и пневмопровода со штуцером 3 для подачи сжатого воздуха выводят в технологическое отверстие диаметром 30-100 мм, выполненное в продольной части технологического трубопровода.
После установки герметизатора в полости трубопровода в герметизатор через пневмопровод подают сжатый воздух до достижения рабочего давления, контролируемого манометром, и достижения герметичности перекрываемого участка технологического трубопровода. Далее приступают к выполнению ремонтных работ.
По окончании ремонтных работ на технологическом трубопроводе и приварки катушки трубопровода давление в герметизаторе сбрасывают и приступают к его извлечению. Принцип извлечения герметизатора состоит в постепенном его разрезании вдоль участка 6 стенки герметизатора между витками спирали резинового корда 4 и извлечения через заранее высверленное технологическое отверстие в трубопроводе. Для этого производят надрезы под монтажными концами 5 для размещения режущих ножей. Далее устанавливают режущие ножи и монтируют на трубопровод вытягивающее приспособление для извлечения герметизатора. Затем в барабан вытягивающего приспособления вставляют монтажные концы 5 для извлечения и производят постепенную намотку нарезаемой полосы эластичной оболочки с резиновым кордом 4 внутри на барабан вытягивающего приспособления. При наматывании герметизатор свободно вращается вокруг своей продольной оси.
После полного извлечения герметизатора вытягивающее приспособление и режущие ножи демонтируют с технологического трубопровода, и производят заваривание технологического отверстия. Извлеченную полосу эластичной оболочки с резиновым кордом 4 внутри сматывают с барабана вытягивающего приспособления и замеряют длину полосы, чтобы убедиться, что герметизатор извлечен полностью.
Таким образом, применение заявленной полезной модели обеспечивает возможность извлечения герметизатора из внутренней полости технологических трубопроводов после проведения ремонтных работ, что приводит к повышению надежности, ускорению процесса герметизации технологических трубопроводов НПС и РП и снижению возможности загрязнения трубопроводов и оборудования НПС и РП в процессе герметизации.