СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДА ПОДВОДНОГО ПЕРЕХОДА
CONNECTION OF UNDERWATER CROSSING PIPELINE

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и может быть использовано при сооружении подводных переходов магистральных трубопроводов, например нефтепроводов.
Известно принятое за прототип соединение трубопроводов подводного перехода, содержащее основной и параллельно проложенный резервный трубопроводы одинакового диаметра, узлы соединения трубопроводов и запорную арматуру, при этом узлы соединения трубопроводов выполнены в виде полого усеченного конуса с фланцами на концах, соединенными соответственно с ответными фланцами основного трубопровода, и выпуклой крышки, снабженной расположенными под углом друг к другу симметрично относительно оси основного трубопровода патрубками, продолжением которых являются основной и резервный трубопроводы, малое основание конуса и центральный выступ крышки снабжены цилиндрическими опорами, на которых внутри конуса смонтированы вертлюг с уплотнительными элементами, в вертлюг встроен криволинейный трубчатый переводник таким образом, что один его конец поочередно сообщается с указанными патрубками, с помощью которых формируются угловые развилки трубопровода, криволинейно переходящие в параллельные участки. Отличием известного соединения является то, что криволинейный трубчатый переводник преимущественно с выпуклой стороны содержит продольные щелевые отверстия, общая площадь которых соответствует 90-100% площади сечения основного трубопровода (Пат. РФ №2309320, МПК F6L 1/00, опубл. 27.10.2007. Бюл №30).
Недостатками известного соединения трубопроводов подводного перехода являются сложность узлов соединения основного трубопровода с основным и резервным подводными участками трубопровода за счет использования устройства в виде усеченного конуса с уплотнителями и роликовыми опорными устройствами, резкое увеличение сопротивления движения нефти при переключении ее потока с основного на резервный подводный участок, вызванные значительным изменением формы поперечного сечения потока нефти. Указанные недостатки конструкции снижают надежность эксплуатации, уменьшают надежность работы и увеличивают эксплуатационные расходы, связанные с профилактикой и ремонтом оборудования, а также трудоемкость обслуживания трубопроводного комплекса.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции соединения подводного перехода с повышением надежности его работы и снижением капитальных и эксплуатационных затрат.
Технический результат достигается тем, что в соединении трубопроводов подводного перехода, содержащем основной и параллельно проложенные подводные основной и резервный трубопроводы одинакового диаметра, узлы соединения трубопроводов с фланцами на концах, запорную арматуру на основном и обоих подводных участках трубопровода, выполненных с угловыми развилками в зонах примыкания подводных участков к узлам соединения, узлы соединения трубопроводов выполнены в виде патрубка квадратного поперечного сечения, соединенного с одной стороны с помощью фланцев с основным трубопроводом, а с другой стороны с помощью расположенных под острым углом друг к другу участков с каждым подземным участком трубопровода, в зоне размещения стыка указанных участков размещен закрепленный на вертикальном валу с приводом его поворота плоский шибер прямоугольного поперечного сечения с возможностью перекрытия им отверстий основного и резервного участков трубопровода, при этом размер стороны квадратного сечения патрубка принят равным диаметру трубопроводов, а запорная арматура на каждом подводном участке трубопровода размещена непосредственно у фланцевого соединения с указанным патрубком, вертикальный вал с закрепленным на его нижней части шибером размещен с возможностью вращения в подшипнике, закрепленном на верхней части патрубка, и снабжен устройством для его фиксации при рабочих положениях шибера.
Соединение трубопроводов показано на фиг.1 - план, на фиг.2 - план внутренней части узла соединения в виде патрубка, на фиг.3 - поперечный разрез по фланцевым соединениям трубопроводов с патрубком со стороны патрубка, на фиг.4 - разрез А-А по фиг.2.
Соединение трубопроводов подводного перехода содержит основной трубопровод 1 и параллельно проложенные подводные основной 2 и резервный 3 трубопроводы одинакового диаметра D, узлы соединения 4 трубопроводов 2 и 3 с основным трубопроводом 1 фланцами 5 и 6 на концах, запорную арматуру 7 на основном трубопроводе 1, запорную арматуру 8 и 9 на обоих подводных участках 2 и 3 трубопровода, выполненных с угловыми развилками в зонах примыкания подводных участков 2 и 3 к узлам соединения 4. Узлы соединения 4 трубопроводов 1 и 2, 3 выполнены в виде патрубка квадратного поперечного сечения, соединенного с одной стороны с помощью фланцев 10 с основным трубопроводом 1, а с другой стороны с помощью расположенных под острым углом друг к другу участков с помощью фланцев 5 и 6 с каждым подводным участком 2 и 3 трубопровода. В зоне размещения стыка указанных участков размещен закрепленный на вертикальном валу 11 с приводом его поворота 12 плоский шибер 13 прямоугольного поперечного сечения с возможностью перекрытия им отверстий основного 2 и резервного 3 участков подводного трубопровода, при этом размер стороны квадратного сечения патрубка 4 принят равным диаметру D трубопроводов, а запорная арматура 8 и 9 на каждом подводном участке 2 и 3 трубопровода размещена непосредственно у фланцевого соединения 6 и 6 с патрубком 4. Вал 11 с закрепленным на его нижней части шибером 13 размещен с возможностью вращения в подшипнике 14, закрепленном на верхней части патрубка 4, и снабжен устройством для его фиксации при рабочих положениях шибера 13 при перекрытии им входного отверстия вспомогательного подводного трубопровода 3 и основного 2.
Комплекс действует следующим образом. При транспортировании нефти запорная арматура 7 и 8 на основном трубопроводе 1 и основном подводном 2 открыта, а запорная арматура 9, перекрывающая резервный трубопровод 3, закрыта. При этом закрепленный на вертикальном валу 11 плоский шибер 13 размещен в патрубке 4 с перекрытием отверстия резервного вала 3. При необходимости переключения потока нефти с основного подводного участка 2 на резервный участок 3 трубопровода соответственно закрывается запорная арматура 8 и открывается запорная арматура 9, а шибер 13 с помощью привода 12 поворачивают в вертикальной плоскости с перекрытием отверстия основного подводного трубопровода 2 и фиксацией шибера 13 в рабочем положении.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают упрощение конструкции соединения подводного перехода с повышением надежности его работы и снижением капитальных и эксплуатационных затрат.