Передвижная установка для герметизации трубопроводов

Область применения
Полезная модель относится к устройствам в мобильном исполнении и может быть использована как в обычных условиях, так и в условиях бездорожья в различных областях промышленности, в частности в нефтедобывающей промышленности и в жилищно-коммунальном хозяйстве, для проведения демонтажных работ выведенных из эксплуатации, подлежащих ремонту и/или замене трубопроводов, например нефтепродуктопроводов, трубопроводов предназначенных для отопления и водоснабжения, наружной канализации в местах их прохождения.
Заявленное устройство представляет собой передвижную установку, предназначенную для герметизации внутренней полости трубопроводов, в том числе нефтепроводов и трубопроводов, предназначенных для отопления и водоснабжения, наружной канализации, любого диаметра при производстве работ с целью предотвращения загрязнения окружающей среды остатками нефтепродуктов и прочих отложений, на этапе демонтажа и транспортировки труб или участков трубопроводов к месту их обезвреживания.
Ближайшим аналогом заявленного устройства является универсальная передвижная мастерская для обслуживания нефтепромысловых объектов, созданная на базе автомобиля повышенной проходимости, с кузовом-фургоном. Кузов-фургон разделен на два отсека - пассажирский и производственный, с размещенными аппаратурой, оборудованием и дополнительными механизмами. Универсальная передвижная мастерская для обслуживания нефтепромысловых объектов оснащена системой отопления и вентиляции, а также автономным электропитанием. Оборудование, механизмы и приборы смонтированы на едином удлиненном шасси в компактном технологическом размещении, а снаружи к производственному отсеку примыкает грузовая площадка.
К недостаткам такой конструкции можно отнести значительную громоздкость установки, в связи с наличием слишком широкого набора размещенной в кузове-фургоне аппаратуры, оборудования и дополнительных механизмов для работ по комплексному техническому обслуживанию нефтяного оборудования, а также наличие дополнительно грузовой площадки. Наличие слишком широкого набора размещенной в кузове-фургоне аппаратуры, оборудования и дополнительных механизмов и наличие грузовой площадки конечно же помогают в широком смысле решать многие задачи по комплексному обслуживанию нефтяного оборудования, такие как монтаж-демонтаж, наладка, техническое обслуживание, диагностика, текущий ремонт и иные технологические операции, с одновременным можно совмещением несколько видов вышеперечисленных работ. Однако при этом установка становится громоздкой и теряет мобильность при выполнении каких-либо конкретных узконаправленных работ по обслуживанию нефтяного оборудования.
При выполнении некоторых работ не всегда требуется наличие бригады рабочих, например это относится к выполнению работ по герметизации внутренней полости нефтепроводов и трубопроводов для отопления, водоснабжения и наружной канализации. Поэтому пассажирский отсек в фургоне не является необходимым в этом конкретном случае, к тому же наличие его также приводит к чрезмерной громоздкости установки.
Заявленное устройство направлено на исправление недостатков ближайшего аналога, а именно на повышение мобильности установки и устранение ее громоздкости при проведении такого обслуживания оборудования, как герметизация трубопровода, относящегося к нефтепроводу или трубопроводу, предназначенному для отопления, водоснабжения или наружной канализации, путем образования во внутренней полости трубопровода при его ремонте и/или замене герметизирующей пробки из ППУ (пенополиуретана).
Задачей, решаемой разработкой заявленной установки, является создание передвижной установки для герметизации трубопровода, обеспечивающей достижения гарантированного и качественного результата в виде получения внутри трубопровода герметизирующей пробки пенополиуретана (ППУ). Пробка из ППУ, устроенная внутри демонтируемой трубы на месте будущего разреза, позволяет предотвратить вытекание из труб таких продуктов, как например нефти, нефтепродуктов, жидких водо-нефтяных эмульсий и других экологически опасных веществ, загрязняющих окружающую среду, имеющих отношение к работе жилищно-коммунального хозяйства.
Техническим результатом полезной модели является создание передвижной установки повышенной мобильности для герметизации трубопровода путем образования во внутренней полости трубопровода при его ремонте и/или замене герметизирующей пробки из ППУ (пенополиуретана). Причем передвижная установка может быть использована как в обычных условиях, так и в условиях бездорожья.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что передвижная установка для герметизации внутренней полости трубопровода любого диаметра, имеет на раме шасси автомобиля повышенной проходимости утепленный фургон, оборудованный внутри воздушным компрессором, подающим сжатый воздух в емкости дозатора с компонентами пенополиуретана, для последующего закачивания смеси воздуха с компонентами пенополиуретана через предварительно подготовленное отверстие внутрь трубопровода для образования во внутренней полости трубы при ремонте и/или замене трубопровода герметизирующей пробки из ППУ, резервуаром сырья компонентов пенополиуретана, отсек для комплекта инструментов, необходимых при создании технологических отверстий в трубопроводе для закачивания внутрь него ППУ.
Использование заявленного устройства позволяет проводить работы в полевых условиях, на удалении от основной базы, в условиях отсутствия дорог с покрытием, к тому же устройство является энергонезависимым. Оборудование в устройстве подобрано с учетом максимального удовлетворения требований технологии герметизации трубопроводов по качеству, скорости и стабильности достижения результата герметизации трубопроводов путем образования во внутренней полости трубопровода герметизирующей пробки из ППУ.
Новизна полезной модели заключается и в том, что работа всех компонентов, расположенных в утепленном фургоне, обеспечивается за счет коробки отбора мощности (2), соединенной с двигателем автомобиля и передающей поток мощности на генератор, питающий воздушный компрессор, насосы и оборудование дозатора ППУ, за счет чего обеспечивается возможность герметизации трубопровода путем образования во внутренней полости трубопровода герметизирующей пробки из ППУ.
Передвижная ППУ установка оборудована следующими основными узлами:
1. Шасси автомобиля повышенной проходимости (КАМАЗ 43502 или аналогичное шасси для передвижения в условиях бездорожья) (1).
2. Коробка отбора мощности (2), которая установлена на коробке передач автомобиля.
Принцип работы коробки мощности заключается в том, что работающий двигатель автомобиля через карданный вал передает крутящий момент на коробку отбора мощности.
Коробка отбора мощности предназначена для передачи потока мощности на генератор.
3. Генератор (3) установленный на валу коробки отбора мощности. Назначение генератора - выработка электрического тока, которым генератор питает воздушный компрессор, погружные насосы, заборный шланг, дозатор, смесительную камеру и пистолет.
4. Утепленный фургон (4) (с отоплением, освещением, дверьми, окнами, люки и т.п.) для работы при температуре от -40 до +40°С), внутри которого расположены:
а. Дозатор (5), объединенный с помощью шлангов (11) с погружными насосами, которые предназначены для осуществления процесса забора компонентов пенополиуретана из емкостей, находящихся в резервуаре для сырья компонентов пенополиуретана (6), и со смесительной камерой, снабженной пистолетом (10).
Через погружные насосы из емкостей, находящихся в резервуаре для сырья компонентов пенополиуретана, компоненты пенополиуретана (ППУ) из емкостей, находящихся в резервуаре для сырья компонентов пенополиуретана (6) подают в емкости дозатора. Подача компонентов ППУ в емкости дозатора происходит через погружные насосы, объединенные с дозатором с помощью шлангов, оснащенных подогревом. Из дозатора все компоненты ППУ через шланг (7), объединяющий дозатор и смесительную камеру (10), поступают в смесительную камеру (10), снабженную пистолетом, где происходит их смешивание. Шланг к смесительной камере (7) оснащен подогревом.
После смешивания компонентов в смесительной камере через пистолет, ППУ распыляется через отверстие в трубопроводе в полость трубы для образования внутри нее пробки.
б. Воздушный компрессор (8) со встроенным ресивером, устройством плавного пуска и осушителем вырабатываемого сжатого воздуха, который предназначен для повышения давления (сжатия) и перемещения воздуха с компонентами пенополиуретана в емкостях дозатора. Компрессор через технологический шланг подает сжатый воздух в емкости дозатора.
г. Отсек для комплекта инструментов, необходимых при создании технологических отверстий в трубопроводе (9).
Установка работает следующим образом:
На участке трубопровода, выведенного из эксплуатации, определяются места будущих разрезов труб. С учетом диаметра демонтируемой трубы, определяется тип компонентов ППУ которую целесообразно применить для устройства пробки необходимого диаметра. При устройстве пробок в трубах диаметром более 400 мм целесообразно применение мягкого воздухопроницаемого контейнера (мешка), специально подобранного для данного диаметра трубы.
Эксплуатационные испытания передвижной установки для герметизации трубопроводов, имеющей описанную конструкцию, выявили повышенную мобильность, способность передвигаться вдоль демонтируемого участка по бездорожью, способность одновременно обслуживать разные демонтируемые участки в короткий промежуток времени. Наличие в установке только необходимых узлов исключает ее громоздкость.
Предлагаемая полезная модель поясняется иллюстрациями.
На иллюстрации 1 представлен вид сверху заявленного устройства, с указанием расположения всех узлов устройства:
1 - Шасси автомобиля повышенной проходимости
2 - Коробка отбора мощности
3 - Генератор
4 - Утепленный фургон
5 - Дозатор с емкостями
6 - резервуар для сырья компонентов пенополиуретана.
7 - Шланг, объединяющий смесительную камеру и дозатор.
8 - Воздушный компрессор со встроенным ресивером, устройством плавного пуска и осушителем вырабатываемого сжатого воздуха.
9 - Отсек для комплекта инструментов, необходимых при создании технологических отверстий в трубопроводе.
10 - Смесительная камера, снабженная пистолетом.
11 - Шланги, объединяющие погружные насосы и дозатор.
На иллюстрации 2 представлен вид сбоку заявленного устройства, с указанием расположения технологических люков.
На иллюстрации 3 представлен вид сзади заявленного устройства.
В общем виде заявленное устройство характеризуется следующим образом.
Передвижная установка для герметизации внутренней полости трубопровода любого диаметра, включающая шасси автомобиля повышенной проходимости, на раме которого установлен утепленный фургон с отоплением, освещением, дверьми, окнами, люками и отсеком для комплекта инструментов, необходимых при создании технологических отверстий в трубопроводе, внутри утепленного фургона со стороны, сообщающейся с кабиной автомобиля, расположен воздушный компрессор, подающий сжатый воздух в емкости дозатора, расположенного с левой боковой стороны утепленного фургона, а с противоположной стороны утепленного фургона расположен резервуар для сырья компонентов пенополиуретана, размещенных в емкостях с погружными насосами, подающими компоненты пенополиуретана в емкости дозатора и соединенными с дозатором шлангами, сбоку от резервуара для сырья компонентов пенополиуретана расположена смесительная камера, снабженная пистолетом, соединенная с дозатором шлангом, обеспечивающим поступление из емкостей дозатора смешанных с воздухом компонентов пенополиуретана в смесительную камеру, с последующим распылением смеси компонентов пенополиуретана через пистолет в полость трубопровода для образования герметизирующей пробки, а в нижней части утепленного фургона расположен генератор, вырабатывающий электрический ток через вал коробки отбора мощности и обеспечивающий работу воздушного компрессора, погружных насосов, дозатора, смесительной камеры и пистолета, а также подогрев шлангов в автономных условиях.
Полезная модель работает следующим образом.
Работающий двигатель автомобиля через карданный вал передает крутящий момент на коробку отбора мощности, установленную на коробке передач автомобиля. Генератор, через вал коробки отбора мощности, вырабатывает электрический ток и питает воздушный компрессор, погружные насосы, заборный шланг, дозатор, смесительную камеру и пистолет. Компрессор через технологический шланг подает сжатый воздух в емкости дозатора. Дозатор ППУ соединен заборными шлангами с емкостями, в которых находятся компоненты ППУ. Процесс забора компонентов ППУ из бочек происходит с помощью погружных насосов. В дозаторе происходит смешивание сжатого воздуха поступающего от воздушного компрессора с компонентами ППУ, поступающими из расположенных в резервуаре для сырья компонентов пенополиуретана емкостей. Каждый компонент ППУ смешивается с воздухом в отдельной емкости дозатора. От емкостей дозатора через шланг, компоненты ППУ поступают в смесительную камеру с пистолетом, где происходит их смешивание. После смешивания компонентов в смесительной камере, через пистолет ППУ распыляется в полость трубы, где происходит химическая реакция с увеличением объема исходных компонентов. После прекращения реакции, происходит отвердение компонентов и образуется пробка.