ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АВАРИЙНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА (ВАРИАНТЫ)

Форсированное освоение человеком природных запасов, вторжение технического разума в запредельные для его возможностей сферы приводят к глобальным катастрофам, ликвидировать и уменьшить последствия которых общество за короткий промежуток времени просто не готово.
Выброс нефти на буровой платформе в Мексиканском заливе компания ВР не может прекратить уже в течение нескольких месяцев.
Проведение технических работ на большой глубине, в принципе, возможно, но отсутствие грамотного, технически обоснованного решения, которое можно было бы претворить в жизнь, не позволяет решить, казалось бы, простую, по меркам ординарных условий расположения скважины, задачу. Предлагаемая полезная модель предназначена для прекращения и организации истечения нефти из глубоководной скважины.
Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта и служит для монтажа запорной арматуры, отвода перемещаемого тела по санкционированным направлениям (линиям).
3
Известна соединительная (уплотнительная) муфта в виде кольцевой камеры (а.с.№140643 МКИ F16L 21/06-08, Соков М.Д.), в которой уплотнение в стенках труб производится при подаче внешнего давления в кольцевую, уплотняющую камеру через запорный клапан.
Применительно к поставленной задаче недостатком этой муфты является ее невысокие прочностные (несущие) характеристики, сложность монтажа, сборки уплотняющих поверхностей на глубине.
Недостатки этой конструкции, выбранной в качестве прототипа, могут быть устранены введением следующих конструктивных элементов.
Повышение несущих, прочностных характеристик муфты может быть достигнуто, если поверхность муфты, не соприкасающуюся с уплотняемой поверхностью (трубой), усилить металлическим корпусом с оболочкой цилиндрической формы. Причем в зависимости от количества уплотняемых поверхностей (одна или две), т.е. после определения их количества и положения на уплотняемой трубе, корпуса с оболочками могут располагаться снаружи трубы, внутри трубы, внутри трубы и снаружи, т.е. два корпуса две оболочки.
Корпус включает в свою конструкцию оболочку.
Корпус или корпуса так же облегчают и монтаж муфты. При жесткой фиксации камеры к корпусу, например при вулканизации камеры к корпусу, ее монтаж может производиться путем только линейного перемещения вдоль трубы, надвижки на трубу, что в условиях производства работ робототехникой на глубине упрощает выполнение монтажных работ и решение прикладных задач и (или) подсоединение к насосу.
Таким образом, установка жестких, прочных корпусов (корпуса) позволит устранить указанные недостатки.
Принцип повышения несущей способности уплотнения муфты иллюстрируется (фиг.1).
Камера 1, размещаемая между двумя цилиндрическими поверхностями внутренней 2 и наружной 3, при подаче в нее высокого давления прижимается более интенсивно к цилиндрическим поверхностям, что и обеспечивает более высокую степень уплотнения, препятствуя возможному протеканию жидкости.
Реализация предложенного технического решения может быть произведена в трех возможных конструктивных вариантах.
1) Размещение муфты снаружи трубы (фиг.2).
Муфта, размещаемая снаружи трубы, включает в свой состав камеру 1, выполненную из эластичного материала, корпус 2, состоящий из двух фланцев 3 и оболочки 4. Камера снаружи ограничивается оболочкой 4, а изнутри трубой 5. Внутренние диаметры камеры и фланцев должны быть больше диаметра трубы.
2) Размещение муфты внутри трубы (фиг.3).
Муфта, размещаемая внутри трубы, так же включает в свой состав камеру 1, выполненную из эластичного материала, корпус 2, состоящий из двух фланцев 3 и оболочку 4, но камера ограничивается снаружи трубой 5, а изнутри оболочкой 2. Наружные диаметры камеры и фланцев должны быть меньше диаметра трубы.
3) Размещение муфты по обеим цилиндрическим поверхностям трубы (фиг.4). Муфта, размещаемая по обеим поверхностям трубы, включает в свой состав две камеры, внутреннюю 1в и наружную 1н, два корпуса, внутренний 4в и наружный 4н, два фланца, глухой (сплошной) 3г и с концентрическим вырезом 3в. Камеры ограничиваются внутренней и наружной поверхностями трубы корпусами. Внутренний диаметр наружной камеры и наружный диаметр концентрического выреза должны быть больше диаметра трубы, а наружный диаметр внутренней камеры и внутренний диаметр концентрического выреза должны быть меньше внутреннего диаметра трубы.
Для решения прикладных (сопутствующих) задач с помощью муфты, каждый из вариантов конструктивного решения должен иметь патрубок 6 (фиг.2, 3, 4), который позволял бы монтировать на нем запорную арматуру 7 или трубопровод, позволяющий откачивать истекающую из аварийной трубы жидкость (нефть).
Подготовка к работе муфты происходит следующим образом.
Аварийная труба освобождается от деформированных участков до образования свободного, прямого участка. На ее торец одевается, надвигается муфта, давление в камере (камерах) которой должно быть минимально возможным, что позволит камере деформироваться до минимального поперечного размера и обеспечить (получить) наибольший зазор между деформируемой поверхностью камеры и трубой. После надвижки муфты на трубу в камеру (камеры) подается давление и происходит ее деформация. Камера плотно прижимается к уплотняемой поверхности трубы. Жидкость (нефть) может истекать только через патрубок.
Таким образом, предложенная полезная модель позволяет, применяя простую кинематику технологического процесса установить муфту, а при подаче давления в камеру добиться надежного уплотнения (соединения).