УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИСОЕДИНЕНИЯ КОНЦА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТРУБОПРОВОДА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ЖИДКОСТИ, В НЕПОДВИЖНЫЙ ТРУБОПРОВОД, ТАКОЙ КАК КОЛЛЕКТОРНЫЙ ТРУБОПРОВОД КОРАБЛЯ
DEVICE FOR END CONNECTION OF DEFORMABLE PIPELINE INTENDED FOR FLUID TRANSPORTATION TO IMMOBILE PIPELINE SUCH AS SHIP HEADER PIPE

Настоящее изобретение относится к устройству, которое предназначено для присоединения конца деформируемого трубопровода, через который осуществляют подачу жидкости, такого как гибкая труба или же шарнирный трубопровод, предназначенный для перекачки природного сжиженного газа в неподвижный трубопровод из твердого материала, в такой как коллекторный трубопровод корабля, предназначенного для транспортировки жидкого продукта. Согласно изобретению это соединительное устройство содержит устройство, которое предназначено направлять конец трубопровода в направлении к неподвижному трубопроводу во время образования одного соединения и которое снабжено заостренным валом, который установлен на мобильном трубопроводе или на неподвижном трубопроводе и предназначен для того, чтобы во время соединения он входил в направляющее устройство, образованное воронкообразной трубой, которая установлена на неподвижном трубопроводе из твердого материала или на мобильном трубопроводе под действием тягового усилия, которое создает канат, который закреплен к заостренному валу и проходит через воронкообразную трубу.
В известных соединительных системах, выполненных согласно этому варианту, заостренный вал и воронкообразную трубу устанавливают на некотором расстоянии относительно гибкой трубы и трубопровода, по существу параллельно осям этих деталей. Вследствие этого способа установки гибкая труба подвергается опасности воздействия скручивающих усилий и/или изгибающих усилий при этом соединении в момент захвата наконечника трубопровода.
Целью настоящего изобретения является создание соединительного устройства, в котором будет устранен этот недостаток.
Поставленная задача решается тем, что соединительное устройство, выполненное согласно изобретению, отличается тем, что направляющее устройство, которое установлено на соединительном наконечнике деформируемого трубопровода установлено соосно относительно него.
Согласно изобретению устройство отличается тем, что заостренный вал установлен коаксиально в выходное отверстие наконечника или выходной концевой части неподвижного трубопровода из твердого материала и образует выступающий из него в осевом направлении выступ, а воронкообразная деталь установлена коаксиально в выходной концевой части неподвижного трубопровода из твердого материала или наконечника.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что воронкообразная труба выполнена в виде трубчатой детали, а часть, расположенная на конце неподвижного трубопровода из твердого материала или часть наконечника, которая содержит воронкообразную трубу, выполнена таким образом, чтобы воронкообразная труба могла выходить в наружное пространство, образованное между наружной стенкой трубопровода или наконечника.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что лебедка, предназначенная для того, чтобы наматывать кабель для транспортировки наконечника к неподвижному трубопроводу из твердого материала, установлена на концевой части соединительного конца, которая снабжена воронкообразной трубой.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что в качестве неподвижного трубопровода из твердого материала применяют трубу соединительного устройства, которую перемещают в интервале из нерабочего положения в положение перекачки жидкости, в котором эта труба установлена между коллекторным трубопроводом корабля и наконечником гибкого трубопровода из мягкого материала.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что деформируемая труба выполнена из гибкой трубы.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что деформируемая труба образована из одного ряда последовательно расположенных шарнирных сегментов.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что концевая часть деформируемого трубопровода содержит ряд последовательно расположенных сегментов, которые присоединены друг к другу с помощью трех вращающихся соединений, оси которых установлены под прямым углом друг к другу.
Согласно другому варианту выполнения изобретения устройство отличается тем, что сегменты изогнуты таким образом, чтобы концевая часть, которая присоединена к наконечнику, располагалась коаксиально относительно этого наконечника, а свободная концевая часть сегмента, которая закреплена к остальной оставшейся части трубопровода, располагалась аналогично коаксиально относительно наконечника.
Изобретение и другие цели, признаки, детали и его преимущества будут понятны из описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, приведенные только в качестве примера, иллюстрирующего различные способы выполнения изобретения, на которых согласно изобретению:
- Фиг.1 изображает вид, выполненный перпендикулярно оси транспортного корабля, который оборудован соединительной системой, изображенной в положении, в котором предназначенный для перекачки деформируемый трубопровод присоединен к коллекторному трубопроводу корабля;
- Фиг.2 - вид, аналогичный виду, представленному на фиг.1, но без присоединения трубопровода к коллекторному трубопроводу;
- Фиг.3 - вид в увеличенном масштабе части III, изображенной на фиг.1;
- Фиг.4 - перспективный вид и частично в разрезе и в увеличенном масштабе соединительной системы, которая аналогична системе, изображенной на фиг.3, представлена в более поздний момент процесса соединения;
- Фиг.5 - перспективный вид одного способа выполнения соединительной системы;
- Фиг.6 и 7 изображают виды сбоку двух вариантов другого выполнения изобретения.
Позиции на фиг.1 обозначают: 1 - корабль, предназначенный для перевозки жидкости, например природного сжиженного газа, 2 - устройство, предназначенное для соединения гибкого трубопровода 3 к коллекторному трубопроводу 4 этого корабля, а в представленном примере в виде шланга. Согласно обычному варианту корабль образует конструкцию, которая не зависит от трубопровода и приводится в движение в направлениях независимо от направлений движения трубопровода.
Согласно этому варианту выполнения изобретения соединительная система содержит устройство 6, которое перемещают из нерабочего положения на складе, представленное на фиг.2, и из положения, в котором оно присоединено и находится в промежутке между коллекторным трубопроводом 4 и соединительным наконечником 8 трубопровода 3. На фиг.1, 3 и 4 представлено устройство в этом соединенном положении.
Так, как изображено на фигуре 4, соединительный наконечник 8 гибкого трубопровода 3 содержит одно устройство, такое как соосный стержень 10, который удерживается радиальными крепежными стенками 11 в выходном отверстии. На устройстве установлен направляющий заостренный вал 12, который расположен вдоль оси и параллельно оси наконечника 8 и гибкого трубопровода 3. Таким образом, заостренный вал расположен соосно относительно гибкого трубопровода вне наконечника и выдвинут из этого наконечника в осевом направлении из соединительного устройства 6.
Это устройство 6 содержит трубу 14, один конец которой снабжен крепежным фланцем 15 для крепления к коллекторному трубопроводу 4, в то время как другой конец, который предназначен для присоединения к наконечнику 8, выполнен в виде трубчатого цилиндрического корпуса 16. Этот корпус 16 образует кольцевую полость 17 между его цилиндрической наружной стенкой 18 и центральную часть полости 19. Кольцевая полость 17 соединяется с трубой 14 и открыта в направлении к наконечнику 8.
Этот концевой полый корпус 16 содержит на части, расположенной напротив наконечника 8, стенку 20, которая установлена перпендикулярно оси цилиндрического корпуса и также относительно оси заостренного вала 12. В этой стенке 20 просверлены отверстия 21, через которые наконечник 8 и труба 14 сообщаются в соединенном положении, и в этом положении стенка 20 прижата к лицевой концевой поверхности 22 наконечника. Стенка 20 расположена в радиальном направлении и выходит за пределы наружной стенки полого корпуса 16 и образует кольцевой выступ 24. Наконечник содержит большое количество крепежных элементов 25, которые расположены на его открытом конце и выполнены в виде шарнирных скоб или храповых механизмов или в виде аналогичных устройств, которые изготовлены согласно такой конструкции, при которой они могут вращаться и перемещаться из положения, в котором полый корпус 16 трубы 14 прижат к передней кольцевой части 22 наконечника 8, то есть в положении, в котором труба 3 присоединена к трубе 14, и перемещается в отсоединенное положение, изображенное на фиг.4.
Внутренняя цилиндрическая стенка 18 полого концевого корпуса 16 соединительного устройства 6 образует кольцеобразную полость, в которую может быть установлен коаксиально трубчатый вкладыш 27. Совместно со своим вкладышем 27 трубчатая стенка кольцевой полости 17 образует воронкообразную трубу, предназначенную для установки заостренного вала 21 так, как изображено на фиг.4. Внутренняя стенка может также сама образовывать непосредственно воронкообразную трубу.
Соединительное устройство 6 выполнено согласно такому варианту, чтобы оно поддерживало трубу 14, и также это устройство содержит опору 29, на которую оно может опираться на палубу 30 корабля 1. Кроме того, на устройстве установлена лебедка 32, которая находится над трубой 14 над корпусом 16 таким образом, чтобы кабель 33, который может наматываться на нее, мог проходить точно соосно через воронкообразную трубу, предназначенную для установки заостренного вала 12 наконечника 8 так, чтобы после закрепления к острому концу заостренного вала кабель тянул заостренный вал в воронкообразную трубу, в процессе его наматывания на лебедку, как изображено на фиг.4.
Согласно фиг.4 со стороны лебедки 32 элемент воронкообразной трубы имеет отверстие, такое, которое выполнено в стенке 34, которая параллельна стенке 20 концевого корпуса 16. Согласно варианту выполнения изобретения, которое представлено на фиг.3, концевой корпус изогнут таким образом, чтобы его стенка 20 с выходным отверстием была наклонена относительно горизонтали и чтобы элемент воронкообразной трубы 18 мог открываться в периферийную часть концевого корпуса, обозначенного позицией 35, в изогнутую часть корпуса. Следует отметить, что элемент воронкообразной трубы располагается коаксиально оси выходного отверстия и имеет форму прямоугольного элемента.
Фиг.5 изображает другой вариант осуществления соединительного устройства. В этом случае неподвижный трубопровод из твердого материала, который образован трубой 14 выполнен в форме Ω таким образом, чтобы образовывать полость 36, в которую может входить свободный конец заостренного вала и тяговый канат 33, в этом случае лебедку 32 устанавливают непосредственно на трубе 14 на уровне начала образования изогнутой части напротив конца заостренного вала. Так же, как в случае варианта выполнения, изображенного на фигуре 3, конец трубопровода 10 снабжен фланцем 15 для крепления к коллекторному трубопроводу корабля, в то время как другой конец снабжен внутренним элементом воронкообразной трубы, который установлен коаксиально. Можно присоединить этот конец, и он будет удерживаться на наконечнике 8 трубопровода 3 с помощью скоб или собачек храпового механизма 25 так, как изображено на фиг.3 и 4, которые могут быть выполнены согласно любому варианту. Эта система может быть механическая, гидравлическая или выполнена согласно аналогичной конструкции.
Относительно режима работы соединительного устройства следует отметить, что во время остановки и во время перерыва в работе наконечник 8 трубопровода 3 может плавать на поверхности моря или же может быть установлен на другую подвижную систему. В случае когда необходимо присоединить наконечник к коллекторному трубопроводу корабля, который установлен поблизости от наконечника системы, то опускают сперва на палубу 30 часть соединительного устройства, а именно соединительное устройство 6, которое в отключенном положении подвешено вертикально над палубой 30 корабля на конце опорного кронштейна 38. Затем с помощью кабеля 39 сперва опускают на палубу 30 таким образом, чтобы его опора 29 могла опереться на эту палубу. Можно также положить соединительное устройство на хранение с помощью кронштейна. Затем кабель 33 сматывают с лебедки 31, протягивая через воронкообразную трубу для того, чтобы закрепить его свободный конец к концу заостренного вала 12. Затем наматывают кабель на лебедку, вытягивают наконечник 8 к соединительному концу 14 и во время последней фазы устанавливают в правильное положение с помощью кабеля, заостренного вала и воронкообразной трубы, которую направляют в ее положение, в котором она присоединена на этом конце трубы. Ввиду того что заостренный вал установлен коаксиально в наконечнике 8 деформируемого трубопровода 3, перемещение наконечника в положение, в котором он присоединен, не создает никакого вращения и также не создает никакого вредного скручивания или изгиба трубопровода.
Следует отметить, что трубопровод может быть образован из гибкого трубопровода или образован из ряда последовательно расположенных жестких сегментов. С другой стороны, можно закрепить неподвижное соединительное устройство на трубопроводе.
Конечно, в объеме изобретения можно установить заостренный вал в конец неподвижной трубы, а воронкообразную трубу в наконечник 8 деформируемого трубопровода 3. В этом случае лебедка также будет установлена на наконечнике, который может в этом случае образовывать изогнутую форму таким образом, чтобы она была похожей на соединительный конец трубы 14, который изображен на фиг.3, для того чтобы обеспечить выход из воронкообразной трубы наружу.
Что касается соединительного устройства, то вместо того, чтобы его изготовлять согласно варианту перемещаемого устройства, такого, которое описано в предыдущем представленном примере, его можно будет установить неподвижно на палубе корабля. Это устройство будет предназначено в основном для того, чтобы перемещать соединительный торец, к которому наконечник трубопровода будет присоединен на борту корабля или же за пределы последнего для того, чтобы обеспечить всасывание снизу трубопровода согласно рациональному варианту под установленным углом, относительно вертикального направления или же в этом направлении.
Из вышеприведенного описания следует, что изобретение относится к соединению двух трубопроводов, из которых каждый трубопровод неподвижен или мобильный и которые приводятся в движение. Они несжимаемые, разные и деформируемые или из твердого материала. Соединительная операция осуществляется с помощью простого процесса. Кабель тянут коаксиально, затем тянут заостренный вал через воронкообразную трубу, которая пересекает или выходит сама из полости с жидкостью, для того чтобы предотвратить во время соединения образование разрушающих напряжений при кручении или при изгибе в случае гибких трубопроводов или разрушающих вращений, в случае шарнирных стрел, которые снабжены эквивалентным шаровым шарниром на их концах. Фиг.6 и 7 изображают соединительный конец трубопровода, который содержит три последовательно расположенных сегмента, которые соединены друг с другом с помощью трех вращающихся соединений, причем каждая из них имеет ось, которая ориентирована в одном из трех прямоугольных размеров. Следует отметить, что концевая часть содержит сегмент 41 в виде U, ветвь 42 которого увеличена по длине и изогнута под углом 90° градусов и остается в плоскости U. Свободный конец 43 присоединен к наконечнику 8 с помощью вращающегося соединения 44. Свободная концевая часть другой ветви 45 сегмента 41 присоединена вращающимся соединением 46 ко второму сегменту 47, который изогнут в форме L, другая концевая часть которого соединена вращающимся соединением 48 к третьему сегменту 49 трубопровода, который также изогнут в виде L, свободная концевая часть 50 которого установлена коаксиально наконечнику 8 и закреплена фланцем 51 к плечу 52 трубопровода, который присоединен к ветви 50 сегмента 49. Следует отметить, что смежные ветви и присоединенные ветви двух сегментов 47 и 49 присоединены друг к другу и что их другие ветви образуют угол 90° градусов. Именно благодаря этой конфигурации, концевой части соединения трубопровода каждая из осей трех вращающихся соединений 44, 46 и 48 располагается в одном из трех прямоугольных направлений пространства.
Кроме того, фиг.6 и 7 изображают, как можно присоединить соединительный наконечник 8 мобильного трубопровода к неподвижному трубопроводу, ориентируя его в наклонное положение, в направлении от нижней части так, как представлено на фиг.3, или в направлении от верхней части. В этом последнем случае соединительное устройство 6, которое обозначено позицией 6' соответствует, в основном, форме конструкции, изображенной на фиг.3, но его отверстие расположено под углом относительно движения вверх, а в этом случае лебедка 32 установлена внизу.