Устройство для отключения бокового отвода
DEVICE FOR SWITCHING OFF SIDE BRANCH PIPE

Устройство для отключения бокового отвода с механизмом для его осуществления, находящихся под давлением относится к трубопроводному транспорту, к устройствам для аварийного ремонта газопроводов и может быть использовано для отключения вводного газопровода на месте врезки в распределительный газопровод, для ремонта, либо при его ликвидации без прекращения эксплуатации распределительного газопровода. Известен узел ответвления трубопровода авторское свидетельство СССР №1831930 опубликованного 10.03.1995, содержащий трубопровод с боковым отверстием, отвод с фланцем, закрепленный на трубопроводе по периметру отверстия, задвижку и камеру с фланцем и осевым отверстием, последовательно установленные на фланце отвода, частично полый шток с рукояткой на одном конце и головкой с многогранным гнездом на другом, герметично установленный в отверстии камеры с возможностью вращательного и возвратно-поступательного перемещения, винт с гайкой, размещенной в многогранном гнезде, уплотнитель и упорный диск, скрепленный с винтом узел снабжен траверсой со шпильками, и гайками, установленной на фланце камеры, цилиндрическим стаканом и прижимной втулкой, установленными на штоке, и быстроразъемным замком, связывающим прижимную втулку с головкой штока, уплотнитель размещен на стакане, а упорный диск выполнен в форме эллипса, эксцентрично установленного на винте с возможностью поворота в вертикальной плоскости, и снабжен гибкой тягой, связывающей его со стаканом, причем диаметр бокового отверстия трубопровода больше малой оси эллипса и меньше большой его оси и внутреннего диаметра отвода. Это техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком этого узла является то, что нижняя поверхность стакана 21 с уплотнителем 22 должна повторять криволинейную поверхность верхней части газопровода 1, а после вращения стакана 21 маховиком 10 с целью прижать упорный диск 16 к стенке трубопровода 1 совместить поверхность стакана 21 с уплотнителем 22 с верхней криволинейной поверхностью газопровода 1 очень сложно, это значит нельзя добиться надежной герметичности этого соединения, далее - оператор не может знать о положении винта 15 с упорным диском 16 при его спуске в полость газопровода 1 относительно его кромок отверстия 2, очень слабым местом в конструкции узла является гибкая тяга 23, так как она ведет тяжелую сторону элипсообразного упорного диска 16, преодолевая многочисленные препятствия, где она может деформироваться и заклинить упорный диск16, слабым местом в конструкции является способ ограничения от вращения вала 15, где выполненные продольные пазы 25, а в днище стакана 21 -цилиндрические гнезда 26, в которых размещены штифты 27 с пружинами 28, которые не дают винту 15 вращаться, но не препятствуют его поступательному перемещению, при попадании смазки, грязи и засорений они могут выйти из строя.
Задачей настоящего устройства для отключения бокового отвода и приспособления для его осуществления заключается в возможности повысить надежность при выполнении отключения бокового отвода и последующего подключения.
Для достижения этой цели предлагается устройство для отключения бокового отвода. Устройство для отключения бокового отвода на месте врезки бокового отвода от распределительного газопровода, состоящее из следующих элементов: переключатель направления поворота вала вращения, трещотка для вращения вала в ограниченном пространстве, болт совместного вращения, позволяющего в нужное время сделать совместное вращения подающей трубы, вала вращения, и крепежного винта, упорный шарикоподшипник, который служит для облегчения усилия вращения, ручка вращения вала вращения устройства, подающая труба с внутренней резьбой, ручка подающей трубы, направляющая трубы подачи, на которой имеется специальная подающая гайка, и мерная линейка, в нижнем торце установлена центрующая втулка, и уплотнитель, зафиксированный специальной гайкой, к направляющей трубы подачи присоединено крепление устройства к шлюзовой камере, крепление имеет внутреннюю резьбу, шлюзовая камера с наружной резьбой соединения с устройством, которая имеет продувочный кран со штуцером, к шлюзовой камере присоединен шаровой кран, шаровой кран установлен и закреплен на фитинге врезки, в который установлена заглушка после окончания работ с использованием устройства, к фитингу врезки присоединен боковой отвод, который присоединен к распределительному газопроводу, нижний торец вала вращения устройства имеет устройство для крепления на нем механизм для осуществления отключения, в нижнем торце вала вращения имеется центрующее отверстие, в которое вставлена центрующая часть держателя этого механизма, крепление механизма к валу вращения устройства, в нижней части держателя находится крепежный винт, который ввернут в крепежную гайку, между крепежным винтом и крепежной гайкой находится пружина, для установки и крепления уплотняющей манжеты предусмотрены гайка и страховочный болт, которые, предусмотрены для фиксации в этом соединении воедино крепежной гайки, уплотнительной манжеты и направляющего упора, что герметичный затвор заведен во внутреннюю полость распределительного газопровода в отверстие в распределительном газопроводе, где установлен боковой отвод, где его отключают изнутри распределительного газопровода специальным механизмом устройства, для изменения размеров и формы уплотняющей манжеты применено устройство совместного вращения подающей трубы, вала вращения, крепежного винта, при этом шаг резьбы у подающей трубы, направляющей трубы подачи, крепежного винта и крепежной гайки одинаковый, для исключения деформации вала вращения и держателя при механических нагрузках при вращении вращательного вала в нижнем торце вала вращения предусмотрена усиливающая втулка, для точности установки заглушки предусмотрено следующее: резьба на подающей трубе выполнена внутренней для исключения попадания в нее грязи, в нижнем торце подающей трубы предусмотрена специальная гайка большой длины с пазом для сбора грязи и излишка смазки на верхней части подающей трубы, этим исключено качание и отклонение от оси вращения элементов, центрующая втулка в нижней части направляющей подающей трубы, а также в нижнем торце вала вращения имеется центрующее отверстие, в которое вставлена центрирующую часть держателя, чем обеспечена точность перемещения вала вращения, для точного попадания в отверстие распределительного газопровода предусмотрен направляющий упор, имеющий форму полого цилиндра, с отверстием для прохода газа, диаметром несколько меньшего, чем диаметр вырезанного отверстия в распределительном газопроводе, для исключения загрязнения внутренней резьбы подающей трубы предусмотрен защитный фартук, для точного ориентирования операторов о положении механизма опускаемого в полость распределительного газопровода предусмотрена мерная линейка, нанесенная на поверхность направляющей трубы подачи, она позволяющая делать необходимые измерения пройденного пути приспособления, при этом наружная поверхность направляющей подающей трубы гладкая, это позволяет делать необходимые отметки на ее поверхности, например фломастером, более надежная герметичность прикрытия достигается тем, чтобы криволинейная поверхность верхней части распределительного газопровода не мешает более плотному прилеганию к ней уплотнительной манжеты, верхняя часть направляющего упора выполнена в виде полого цилиндра, прижимаемая к направляющему упору уплотняющая манжета при воздействии на нее пружины принимает также форму полуцилиндра и при перемещении уплотняющей манжеты вверх, повторяет форму криволинейной поверхности верхней части распределительного газопровода, что приводит к герметичному прилеганию кромок уплотняющей манжеты к внутренней поверхности распределительного газопровода.
Техническим результатом, применения устройства для отключения бокового отвода обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков заключается в расширении арсенала технических средств, в данной области, а также возможности повысить надежность при выполнении отключения бокового отвода и последующего подключения. Повышение герметичности прикрытия отверстия бокового отвода достигается конструкцией механизма устройства, который вводят во внутреннюю полость распределительного газопровода и прекращают поступление газа, герметичный затвор заводится во внутреннюю полость распределительного газопровода в отверстие распределительного газопровода, где установлен боковой отвод, где его отключают изнутри распределительного газопровода специальным механизмом устройства, а также тот фактор, что давление газа в полости газопровода будет дополнительно прижимать уплотнительную манжету к кромкам криволинейной поверхности отверстия отключаемого бокового отвода, при этом во время ремонтных работ отключение газа у других потребителей не произойдет.
Сущность предлагаемого устройства для отключения бокового отвода и приспособления для его осуществления поясняется чертежами: На фиг. 1 изображен эскиз механизма для осуществления отключения бокового отвода в подготовленном к работе состоянии и расположение основных его элементов, на фиг. 2 изображен эскиз механизма для осуществления отключения бокового отвода после выполнения отключения и расположение основных его элементов, на фиг. 3 изображен разобранный механизм для отключения бокового отвода, на фиг. 4 изображено устройство для отключения бокового отвода, на фиг. 5 изображена специальная гайка на направляющей трубы подачи, защитный фартук, на фиг. 6 изображено собранное для выполнения работ устройство для отключения бокового отвода, соединенное с механизмом для осуществления этого отключения.
Перечень узлов и деталей с цифровым обозначением
1 - боковой отвод
2 - вал вращения
3 - центрирующая часть держателя
4 - крепление приспособления к валу вращения устройства
5 - усиливающая втулка
6 - пружина
7 - крепежный винт в нижней части держателя
8 - крепежная гайка
9 - уплотняющая манжета
10 - страховочный болт
11 - гайка
12 - направляющий упор
13 - распределительный газопровод
14 - фитинг врезки
15 - шаровой кран
16 - продувочный кран со штуцером
17 - шлюзовая камера
18 - крепление устройства к шлюзовой камере
19 - уплотнитель, зафиксированный специальной гайкой
20 - центрующая втулка
21 - мерная линейка
22 - направляющая трубы подачи
23 - защитный фартук
24 - специальная подающая гайка,
25 - ручки подающей трубы
26 - подающая труба с внутренней резьбой
27 - ручка вала вращения устройства
28 - упорный шарикоподшипник
29 - болт совместного вращения
30 трещотка для вращения вала в ограниченном пространстве
31 - переключатель направления поворота вала вращения
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ БОКОВОГО ОТВОДА
Перед началом врезки производят подготовительные работы. Производят проверку работоспособности устройства для отключения бокового отвода. Проверяют исправность переключателя направления поворота вала вращения 31, проверяют плавность хода трещотки для вращения вала в ограниченном пространстве 30, проверяют способность болта совместного вращения 29 закрепить одновременно подающую трубу с внутренней резьбой 26 и вал вращения 2, очищают и смазывают упорный шарикоподшипник 28, проверяют исправность ручки вращения вала 27, проверяют плавность хода подающей трубы с внутренней резьбой 26, осматривают на отсутствие дефектов у ручек подающей трубы 25, проверяют плавность хода по внутренней резьбе подающей трубы 26 специальной подающей гайки 24, установленной в верхней части направляющей трубы подачи 22, проверяют исправность и отсутствие повреждений защитного фартука 23, Фиг. 5, осматривают наружную поверхность направляющей подающей трубы 22 на предмет отсутствие вмятин и задиров, очищают от грязи мерную линейку 21, покачиванием нижнего торца вала вращения 2 определяют пригодность к работе центрующей втулки 20, производят проверку плотности набивки уплотнителя, степень затяжки гайки 19. Фиг. 4 Затем осматривают внутреннюю резьбу крепления устройства к шлюзовой камере 18, осматривают шлюзовую камеру 17, очищают ее наружную соединительную с устройством резьбу от загрязнений, проверяют работоспособность продувочного крана со штуцером 16, установленного на шлюзовой камере, осматривают внешний вид и способность к открытию и закрытию шарового крана 15, осматривают нижнюю часть вала вращения 2, на наличие забоин и вмятин, затем осматривают состояние деталей механизма отключения, осматривают направляющий упор 12 на наличие загрязнений и деформаций,
состояние резьбы страховочного болта 10, проверяют плотность и эластичность уплотняющей манжеты 9, состояние резьбы гайки крепежной гайки 8 и гайки 11, осматривают и очищают крепежный винт в нижней части держателя 7 и центрующую часть держателя приспособления 3, осматривают и очищают пружину 6.
После проверки и осмотра деталей приступают к сборке механизма устройства для осуществления отключения Фиг. 3, в отверстие, имеющую внутреннюю резьбу в крепежном винте в нижней части держателя 7 вворачивают наружную резьбу в верхней части страховочного болта 10, пройдя резьбовую часть крепежного винта в нижней части держателя 7, страховочный болт 10 провалится во внутреннюю полость крепежного винта в нижней части держателя 7. На упорный буртик крепежного винта в нижней части держателя 7 одевают пружину 6. На крепежный винт в нижней части держателя 7 с одетой пружиной 6 наворачивают крепежную гайку 8. На нижнюю часть страховочного болта 10 последовательно одевают уплотняющую манжету 9, затем наворачивают на резьбу страховочного болта 10 направляющий упор 12, имеющий отверстие с внутренней резьбой. На окончание резьбы выходящей из отверстия направляющего упора 12 наворачивают гайку 11. Затягивая с усилием гайку 11 на страховочном болту 10, исключают его непроизвольное откручивание с направляющего упора 12. После этого выкручивают крепежный винт в нижней части держателя 7 из крепежной гайки 8, оставляя в соединении 2-3 витка. На фитинг врезки 14, установленный на боковом отводе 1 устанавливают и закрепляют шаровой кран 15. На шаровой кран 15 устанавливают и закрепляют шлюзовую камеру 17. На шлюзовую камеру 17 устанавливают устройство для установки и снятия заглушек. Шаровой кран 15 открывают, а затем этим устройством снимают заглушку из фитинга врезки 14. После этого шаровой кран 15 снятия заглушек. В нижнюю часть вала вращения 2 устанавливают центрующую часть держателя приспособления 3 вместе с собранным механизмом для осуществления отключения бокового отвода и закрепляют держатель креплением приспособления к валу вращения устройства 4. Собранное устройство для отключения бокового отвода с механизмом для отключения устанавливают на шлюзовую камеру 17 резьбовое соединение шлюзовой камеры закрепляют креплением устройства к шлюзовой камере 18 устройства для отключения бокового отвода. Нижний торец вала 2 с закрепленным на нем механизмом для отключения бокового отвода ручками подающей трубы 25 поднимают в шлюзовую камеру 17. Шаровой кран 15 открывают. Вращением ручек подающей трубы 25 опускают нижнюю часть вала 2 с установленным механизмом отключения бокового отвода во внутреннюю полость бокового отвода 1, при этом ручкой вращения вала вращения направляют направляющий упор 12, так чтобы его отверстие направляющего упора 12 находилось перпендикулярно оси распределительного газопровода 13. Направляющий упор 12 имеет цилиндрическую форму, уплотняющая манжета 9 в исходном положении имеет диаметр меньший, чем отверстие в распределительном газопроводе 13, поэтому механизм для осуществления отключения свободно проходит через отверстие распределительного газопровода 13. При достижении нижней стенки распределительного газопровода 13 направляющий упор 12 останавливается, упираясь своим цилиндрическим основанием в криволинейную поверхность нижней стенки распределительного газопровода 13, поэтому при дальнейшем прижатии приспособления для осуществления отключения направляющий упор 12 лишается возможности развернуться и изменить свою ориентацию. Фиг. 1 Это необходимо для дальнейшей точной установке уплотнительной манжеты 9 в отверстие распределительного газопровода 13. Вращение ручек подающей трубы 25 прекращают. Для раскрытия уплотняющей манжеты 9 затягивают болт совместного вращения 29, при этом при вращении ручки вращения вала устройства 27 одновременно будут вращаться подающая труба с внутренней резьбой 26, вал вращения устройства 2 и закрепленный на нижней части этого вала держатель с крепежным винтом в нижней части держателя 7. В конструкции устройства для отключения бокового отвода и приспособления для его осуществления предусмотрено, что шаг резьбы на подающей трубе с внутренней резьбой 26, направляющей трубы подачи 22, крепежном винте в нижней части держателя 7 и крепежной гайки 8 одинаковый. Поэтому, вращая ручку вращения вала устройства 27, вкручивают крепежный винт в нижней части держателя 7 в крепежную гайку 8, при этом верхний буртик крепежного винта в нижней части держателя 7 сжимает пружину 6, которая давит на основание уплотняющей манжеты 9. Уплотняющая манжета 9 находится на цилиндрической поверхности направляющего упора 12 и под действием силы сжатия пружины 6 вынуждена принять форму этой цилиндрической поверхности направляющего упора 12, при этом боковые стенки уплотняющей манжеты 9 расходятся и диаметр уплотняющей манжеты 9 становится гораздо больше перекрываемого отверстия в распределительном газопроводе 13. Для создания герметичного перекрытия бокового отвода 1 необходимо подвести уплотняющую манжету 9 непосредственно к перекрываемому отверстию в распределительном газопроводе 13. Для этого откручивают болт совместного вращения 29 и ручками подающей трубы 25 перемещают вал вращения 2 с закрепленным на нем механизмом для осуществления отключения с уплотняющей манжетой 9 вверх к отверстию в распределительном газопроводе 13, создавая герметичное соединение уплотняющей манжеты 9 и кромок отверстия в распределительном газопроводе 13 до полной ликвидации протечки в соединении уплотняющей манжеты 9 и отверстия в распределительном газопроводе 13. При этом давление газа в газопроводе, стремясь перейти в боковой отвод, еще плотнее прижимает уплотняющую манжету 9 к верхней части распределительного газопровода 13, в месте прорезанного ранее отверстия. Фиг. 2 Степень герметичности затвора определяют по наличию выхода газа из открываемого для этого продувочного крана со штуцером расположенного на шлюзовой камере 16.
Подключение газа после окончания ремонтных работ проводят в обратном порядке. Придерживая ручку вращения вала устройства 27 от непроизвольного перемещения, вращают ручки подающей трубы 25, при этом механизм для осуществления отключения опускают вниз до тех пор пока направляющий упор 12 не остановится, достигнув нижней точки внутренней поверхности распределительного газопровода 13. Для возвращения уплотняющей манжеты 9 в первоначальное положение затягивают болт совместного вращения 29, при этом при вращении ручки вращения вала устройства 27 одновременно будут вращаться подающая труба с внутренней резьбой 26, вал вращения устройства 2 и закрепленный на нижней части этого вала держатель с крепежным винтом в нижней части держателя 7, при этом крепежный винт в нижней части держателя 7 начнет выворачиваться из крепежной гайки 8. После того как винт в нижней части держателя 7 полностью вывернется из крепежной гайки и остановится вращение ручки вала вращения устройства 27 прекращают. Фиг. 6 Для доставки приспособления для отключения бокового отвода откручивают болт совместного вращения 29, и придерживают ручку вала вращения устройства 27 от непроизвольного перемещения вала вращения 2, при этом начинают вращать ручки подающей трубы 25. Как только приспособление для осуществления отключения войдет в шлюзовую камеру 17 шаровой кран 15 закрывают. Приспособление для отключения бокового отвода отсоединяют от шлюзовой камеры 17 и удаляют. На его место устанавливают приспособление для установки и снятия заглушек. Шаровой кран 15 на боковом отводе 1 открывают и приспособлением для установки и снятия заглушек устанавливают постоянную заглушку в фитинг врезки 14. После окончания этой операции из шлюзовой камеры 17 удаляют приспособление для установки и снятия заглушек, снимают шлюзовую камеру 17 и шаровой кран 15. После этого работу заканчивают.