ЭЛАСТИЧНЫЙ ГЕРМЕТИЗАТОР ДЛЯ НЕФТЕПРОВОДА

Полезная модель относится к средствам для перекрытия внутренней полости трубопроводов от паров нефти или нефтепродукта путем введения в трубу элемента, расширяющегося на месте, и может быть использована при ремонте трубопроводов различного назначения, в том числе, магистральных нефтепроводов.
При проведении аварийно-восстановительных работ на трубопроводах, требуется проведение освобождения ремонтного участка от нефти или нефтепродукта с последующей вырезкой дефектной катушки (разгерметизация трубопровода). Для безопасного проведения сварочно-монтажных работ, обеспечивается герметизация торцов трубопровода от паров нефти или нефтепродукта с помощью устройств герметизации, в частности пневматических герметизаторов, имеющих эластичную цилиндрическую замкнутую оболочку.
Известно устройство для многоразовой герметизации внутренней полости открытого конца трубопровода (патент RU №137080, опубл. 27.01.2014, МПК F16L 55/10), содержащее установленное в нефтепроводе с каждого его открытого конца по одному запорному устройству. Одно из запорных устройств представляет собой замкнутую оболочку цилиндрической формы с плоскими днищами и состоит из герметизирующей камеры, резинокордового каркаса и внешнего защитного слоя. Для подсоединения его к источнику сжатого воздуха (инертного газа), герметизации и приведения в рабочее состояние используется компрессор и клапан выносной со штуцером вентиля и манометром.
Известно также устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода (патент RU №54649, опубл. 10.07.2006, МПК F16L 55/12). Устройство содержит эластичную оболочку, которая имеет цилиндрическую поверхность с торцевыми стенками и отверстие на цилиндрической поверхности, герметично соединенное с одним концом шланга для подачи расширяющей оболочки среды.
Известно устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода (патент RU №119841, опубл. 27.08.2012, МПК F16L 55/12), содержащий эластичную цилиндрическую замкнутую оболочку. На торцевой стенке оболочки выполнено отверстие, снабженное узлом подачи среды, расширяющей оболочку.
При применении вышеуказанных устройств в обязательном порядке осуществляют контроль избыточного давления газов или вакуума в трубопроводе по мановакуумметру, для чего на расстоянии не менее 40 м от места производства работ выполняют сверление контрольных отверстий диаметром 12 мм с требованиями к обеспечению минимальных расстояний от продольных и поперечных швов на трубопроводе и с дальнейшим устранением технологического отверстия с помощью чопа. Это усложняет технологию герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ и требует дополнительных затрат времени и затрудняет контроль давления и/или вакуума в рабочей зоне нефтепровода.
В производстве стоит необходимость в герметизации внутренней полости трубопроводов при проведении аварийно-восстановительных работ с вырезкой врезки катушек, в том числе в стесненных условиях, узел контроля давления/вакуума необходимо выносить за пределы мест производства работ с помощью гибких рукавов.
Технической проблемой предлагаемого технического решения является совершенствование технологии герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение контроля давления и вакуума на месте проведения ремонтных работ.
Технический результат достигается тем, что эластичный герметизатор для нефтепровода, содержащий цилиндрическую гибкую оболочку, узел контроля давления и вакуума, дополнительно содержит линию нагнетания и контроля давления, состоящую из трубки нагнетания давления и импульсной трубки, при этом цилиндрическая гибкая оболочка состоит из внешней и внутренней камер, а узел контроля давления и вакуума включает манометр, мановакуумметр, манометрический кран, выполненный с возможностью нагнетания жидкости в импульсную трубку, и запорную арматуру для нагнетания давления в цилиндрическую гибкую оболочку и для нагнетания жидкости в импульсную трубку, причем часть импульсной трубки проходит внутри цилиндрической гибкой оболочки.
Заявленная полезная модель иллюстрируется следующими чертежами:
на фиг. 1 показан общий вид эластичного герметизатора в рабочей области трубопровода;
на фиг. 2 показан вид эластичного герметизатора с линией нагнетания и контроля давления;
на фиг. 3 показан вид узла контроля давления с линией нагнетания и контроля давления.
На фиг. 1-3 обозначены следующие позиции:
1 - трубопровод (нефтепровод);
2 - цилиндрическая гибкая оболочка (герметизирующий элемент);
3 - внешняя камера;
4 - внутренняя камера;
5 - уплотнительное кольцо;
6 - трубка нагнетания давления в оболочку;
7 - импульсная трубка;
8 - манометр;
9 - запорная арматура для нагнетания давления в оболочку;
10 - мановакуумметр;
11 - манометрический кран;
12 - запорная арматура для нагнетания жидкости в импульсную трубку;
13 - корпус узла контроля давления и вакуума (УКД);
14 - датчик давления и вакуума;
15 - узел соединения.
Эластичный пневматический герметизатор для трубопровода 1 (нефтепровода) включает цилиндрическую гибкую оболочку (герметизирующий элемент) 2, состоящую из внешней 3 плотной высокопрочной камеры, устойчивой к воздействию нефти, нефтепродуктов и незначительным механическим повреждениям, а также внутренней 4 камеры, удерживающей внутреннее рабочее давление газовой среды. Оболочка 2 устойчива к многократным изгибам, способна деформироваться, и снабжена поперечными уплотнительными кольцами 5 из эластичного и маслобензостойкого материала, обеспечивающими герметичность между внутренней стенкой трубопровода 1 и оболочкой 2. В зависимости от диаметра перекрываемого трубопровода 1 и требований к удерживаемой среде, уплотнительных колец 5 на оболочке 2 может быть одно или более. Эластичный герметизатор содержит также линию нагнетания и контроля давления, состоящую из трубки 6 нагнетания давления в оболочку 2 и импульсной трубки 7, узел контроля давления и вакуума (УКД), который включает манометр 8 для контроля давления рабочей среды в оболочке 2, запорную арматуру 9 для нагнетания давления в оболочку 2, мановакуумметр 10 для контроля давления или вакуума в рабочей области трубопровода 1, манометрический кран 11 для выпуска воздуха из импульсной трубки 7, запорную арматуру 12 для нагнетания жидкости в импульсную трубку 7. Манометр 8, мановакуумметр 10, манометрический кран 11, запорная арматура 9 и 12 расположены на корпусе 13 УКД. Импульсная трубка 7 предназначена для передачи значений давления или вакуума от датчика 14 давления и вакуума к мановакуумметру 10. Трубки 6 и 7 линии нагнетания и контроля давления посредством искробезопасных штуцеров (на чертежах не показаны) выведены из внутренней полости трубопровода 1 через патрубки или технологическое отверстие (до 40 мм) и подсоединены к соответствующим измерительным приборам УКД, и через узел соединения 15, расположенный на поверхности оболочки 2, выведены во внутреннюю полость оболочки 2. При этом часть импульсной трубки 7 проходит внутри (насквозь) цилиндрической гибкой оболочки 2 от узла соединения 15 к датчику 14 давления и вакуума. Датчик давления 14 и узел соединения 15 расположены на противоположных торцах цилиндрической гибкой оболочки.
Передача значений или сообщения о давлении или вакуума к узлу контроля давления и вакуума реализуется с помощью импульсной трубки 7, связанной с датчиком 14 контроля давления или вакуума рабочей области трубопровода 1 и мановакуумметром 10 на УКД.
Датчик 14 контроля давления или вакуума может быть деформационного (упругого) типа, к примеру, в основу работы которого, заложена упругая деформация мембраны (диафрагмы).
В качестве манометра 8 и мановакуумметра 10 используются рабочие манометры, основанные на принципе пружинного действия, взрывозащищенного исполнения.
Датчик 14 давления и вакуума, узел соединения 15 закреплены с внутренней 4 и внешней 3 камер с помощью фланцев или шайб из искробезопасного материала или фиксация их может быть обеспечена полимерным литьем с обеспечением герметичности оболочки 2.
Принцип работы эластичного герметизатора для нефтепровода (трубопровода) приведен ниже.
Перед установкой эластичного герметизатора внутренняя полость трубопровода 1 очищается от парафиновых отложений, грязи. Подготавливается технологические отверстия для вывода трубок 6 и 7 линии нагнетания и контроля давления и контроля ГВС в отсеченном участке трубопровода 1. Герметизатор во внутреннюю полость трубопровода 1 устанавливается без внутреннего давления в рабочей области. Установка цилиндрической гибкой оболочки 2 герметизатора во внутреннюю полость трубопровода 1 проводится с открытого торца магистрального трубопровода 1, после освобождения от нефти или нефтепродуктов и вырезки участка трубопровода 1 (катушки).
Подготовка технологических отверстий для контроля давления или вакуума в рабочей области трубопровода 1 на расстоянии 40 метров, требуется для дублирования. Производят подключение трубок 6 и 7 линии нагнетания и контроля давления к узлу контроля давления и вакуума, нагнетание рабочей области трубопровода 1. Далее проводят контрольную проверку удержания давления герметизатором. Во время производства работ контролируют показания давления рабочей среды герметизатора и значения давления или вакуума в рабочей области трубопровода 1 на УКД. После проведения аварийных работ с внешней стороны трубопровода 1 проводится сброс давления и демонтаж узла контроля давления и вакуума. Далее заваривают технологические отверстия методом установки чопа.
Применение предложенного эластичного герметизатора позволяет обеспечить контроль за состоянием паров нефти или нефтепродукта в рабочей области трубопровода, а также обеспечить контроль за давлением или вакуумом непосредственно с места производства работ, при этом отсутствует необходимость вывода датчика давления и вакуума в стесненных условиях обеспечения требуемых расстояний до сварных соединений трубопровода, и подготовке дополнительных технологических отверстий в трубопроводе.