УСТРОЙСТВО ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТРУБОПРОВОДА
PIPELINE SEALING DEVICE

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для герметизации трубопровода изнутри в технологических целях (монтаж, ремонт, ревизия, испытания и т.п.).
Известно мобильное устройство по патенту RU №2220362, МПК F16L 55/18, опубликовано 27.12. 2003 г. Устройство состоит из трубчатого цилиндрического корпуса на опорах качения, стопорного узла, гидропривода стопорного узла, охватывающих корпус надувных эластичных герметизирующих узлов и пневмопривода. Устройство оснащено источником электрического тока, двигателем и движителем для перемещения, а также дистанционной системой управления.
В устройстве применяется две рабочие среды: жидкость и газ, что усложняет конструкцию, а применение надувных эластичных герметизирующих узлов снижает надежность устройства.
В качестве прототипа выбрано мобильное устройство для технологического перекрытия трубопровода, содержащее корпус на опорах качения, стопорный узел, герметизирующий узел и их гидропривод. Герметизирующий узел выполнен в виде ряда колец, собранных из уплотняющих сегментов. Уплотняющие сегменты смежных колец смещены на половину их окружного шага и установлены концентрично проточной части трубопровода на подвижных элементах опорного разрезного кольца с возможностью поджатия к внутренней поверхности трубопровода. Подвижные элементы опорного разрезного кольца и жесткий диск связаны со штоками гидроцилиндров.
Устройство имеет сложную конструкцию с гидроприводом, что затрудняет его применение при низких отрицательных температурах и увеличивает затраты на обслуживание трубопровода.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - обеспечение безотказной работы устройства при низких отрицательных температурах и снижение затрат на обслуживание трубопровода за счет применения механического привода.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности устройства и снижении стоимости технологического перекрытия трубопровода.
Предлагаемое устройство герметизации трубопровода содержит корпус на опорах качения, в котором установлен герметизирующий узел и его привод. Герметизирующий узел выполнен в виде ряда уплотняющих колец, собранных из сегментов и установленных концентрично проточной части трубопровода на подвижных элементах опорного разрезного кольца с возможностью поджатия к внутренней поверхности трубопровода. Подвижные элементы опорного разрезного кольца связаны с приводом, который включает приводной вал, гайку-крышку, конусный стакан с внутренней конической поверхностью, разрезное конусное кольцо и стойки.
Приводной вал содержит винтовой участок и конус. Винтовой участок приводного вала введен в гайку-крышку, которая закреплена в корпусе. На валу закреплен конусный стакан. Между коническими поверхностями вала и конусного стакана установлено разрезное конусное кольцо. Элементы разрезного конусного кольца и элементы разрезного опорного кольца соединены стойками.
На фиг.1 представлен общий вид предпочтительной конструкции устройства герметизации в монтажном положении, на фиг.2 - общий вид предпочтительной конструкции устройства герметизации в рабочем положении, на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.
Устройство содержит корпус 1 на опорах качения 2, в котором установлен герметизирующий узел и его привод. Герметизирующий узел выполнен в виде ряда уплотняющих колец 3, собранных из сегментов 4 и установленных концентрично проточной части трубопровода на подвижных элементах 5 опорного разрезного кольца с возможностью поджатия к внутренней поверхности трубопровода. Подвижные элементы опорного разрезного кольца связаны с приводом, который включает приводной вал 6, гайку-крышку 7, конусный стакан 8 с внутренней конической поверхностью, разрезное конусное кольцо 9 и стойки 10.
Приводной вал 6 содержит винтовой участок 11 и конус 12. Винтовой участок 11 приводного вала введен в гайку-крышку 7, которая закреплена в корпусе 1. На приводном валу закреплен конусный стакан 8 с внутренней конической поверхностью. Между коническими поверхностями приводного вала и конусного стакана установлено разрезное конусное кольцо 9. Элементы разрезного конусного кольца 9 и элементы 5 разрезного опорного кольца соединены стойками 10.
Корпус 1 выполнен из двух частей, стянутых шпильками 13 и гайками 14. Приводной вал 6 и гайка-крышка 7 установлены в расточках корпуса. Стойки 10 жестко закреплены на элементах разрезного конусного кольца 9 и связаны осями 15 с подвижными элементами 5 разрезного опорного кольца. Стойки 10 связаны возвратными пружинами 16. Вращение вала обеспечивают маховиком 17.
Устройство используется следующим образом.
Устройство герметизации в монтажном положении, см. фиг.1, вкатывают в проточную часть трубопровода. От вращения маховика 17 приводной вал 6 перемещается гайкой-крышкой 7 вдоль оси трубопровода. Конус 12 вала разводит элементы разрезного конусного кольца 9, стойки 10 и подвижные элементы 5 разрезного опорного кольца. Возвратные пружины 17 обеспечивают синхронное перемещение подвижных элементов разрезного конусного кольца 9 и исключают заклинивание механизма. Подвижные элементы 5 разрезного опорного кольца поджимают ряды уплотняющих колец 3 к внутренней поверхности трубопровода.
По завершению операций обслуживания трубопровода устройство возвращают в монтажное положение.
Устройство герметизации с рядами уплотняющих колец, поджатых к внутренней поверхности трубопровода, находится в рабочем положении, см. рис.2. От вращения маховика 17 в противоположную сторону приводной вал 6 перемещается гайкой-крышкой 7 вдоль оси трубопровода так, что конусный стакан 8 вала своей внутренней конической поверхностью сводит элементы разрезного конусного кольца 9, стойки 10 и подвижные элементы 5 разрезного опорного кольца. Возвратные пружины 16 обеспечивают синхронное перемещение подвижных элементов разрезного конусного кольца 9 и исключают заклинивание механизма. Подвижные элементы 5 отводят ряды уплотняющих колец 3 от внутренней поверхности трубопровода. Устройство герметизации приводят в монтажное положение и выкатывают из проточной части трубопровода.
Промышленная применимость предлагаемого изобретения подтверждена стендовыми испытаниями и эксплуатацией установочной серии.
Производство предлагаемого устройства реализовано в условиях металлообрабатывающего завода.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность устройства и снизить стоимость технологического перекрытия трубопровода.