ФИТИНГ МАНОМЕТРИЧЕСКИЙ С ЗАПОРНЫМ МЕХАНИЗМОМ
PRESSURE GAUGE FITTING WITH LOCK MECHANISM

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к отборным устройствам для измерения давления.
Наиболее важным параметром при осуществлении процесса транспортировки нефти и газа является измерение проходного давления в трубопроводах. Использование манометров в качестве измерителей давления позволяет контролировать режим движения жидких сред (в том числе в автоматическом режиме), обеспечивать безаварийность и экологическую безопасность транспортировки нефти и газа, повышать производительность труда.
Установка приборов для измерения давления предусматривается на новых трубопроводах, в период строительства, как правило, через предварительно приваренную бобышку, к которой крепится вентиль (шаровой кран) для перекрытия проходного сечения, и затем через соответствующий переходник может быть смонтирован измерительный прибор.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является бобышка. Бобышка предназначена для подключения через запорную арматуру (вентиль, шаровой кран) манометра к трубопроводу. Представляет собой полый стальной корпус с резьбовым наконечником [1]. Бобышка приваривается к трубопроводу в период монтажа (изготовления) трубопровода.
К недостаткам бобышки следует отнести:
- отсутствие самостоятельного запорного механизма, что требует применения отдельной запорной арматуры (вентили, шаровые краны);
- конструкция бобышек не предусматривает их врезку в действующие трубопроводы без остановки процесса транспортировки нефти и газа.
Целью изобретения является создание привариваемого к трубопроводу фитинга с самостоятельным запорным механизмом для установки манометра непосредственно к штоку запорного механизма, а также с конструктивной возможностью врезки, ремонта (замена запорного механизма, сальникового уплотнения) фитинга без остановки процесса транспортировки нефти и газа.
Указанная цель достигается тем, что фитинг содержит запорный клапан, закрепленный в штоке со сквозным продольным отверстием, который ввернут по резьбе в корпус фитинга с возможностью осевого перемещения и управления запорным клапаном для перекрытия продольного сквозного отверстия в штоке и корпусе фитинга, причем в камере между штоком и корпусом фитинга установлена опорная шайба для фиксации запорного механизма в «открытом» положении и сальниковая набивка, зафиксированная втулкой и поджатая гайкой, а на штоке установлена гайка для установки манометра.
Для врезки и ремонта фитинга на действующем трубопроводе (под давлением) необходимо использовать «Устройство герметичного сверления отверстий на трубопроводах под давлением для установки манометров или датчиков давления» (патент на полезную модель №120740) (далее - устройство).
Существенные признаки, характеризующие изобретение, состоят в том, что фитинг содержит запорный клапан, закрепленный в штоке со сквозным продольным отверстием, который ввернут по резьбе в корпус фитинга с возможностью осевого перемещения и управления запорным клапаном для перекрытия продольного сквозного отверстия в штоке и корпусе фитинга, причем в камере между штоком и корпусом фитинга установлена опорная шайба для фиксации запорного механизма в «открытом» положении и сальниковая набивка, зафиксированная втулкой и поджатая гайкой, а на штоке установлена гайка для установки манометра. Существенные признаки обеспечивают технический результат: создание привариваемого к трубопроводу фитинга с самостоятельным запорным механизмом для установки манометра непосредственно к штоку запорного механизма, а также с конструктивной возможностью врезки, ремонта (замена запорного клапана, сальникового уплотнения) фитинга без остановки процесса транспортировки нефти и газа. Таким образом, существенные признаки находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.
Техническая сущность изобретения поясняется чертежом фитинга манометрического с запорным механизмом в разрезе, приведенным на фиг. 1. На фиг. 2-5 показан процесс врезки фитинга в действующий трубопровод без остановки транспортировки нефти и газа. На фиг. 6-11 представлен процесс проведения ремонта (замена запорного механизма, сальникового уплотнения) фитинга без остановки процесса транспортировки нефти и газа.
Корпус фитинга 2 содержит шток со сквозным продольным отверстием и запорным клапаном 1, который завальцовывается в штоке. Запорный механизм (шток с клапаном 1) вворачивается по резьбе в корпус фитинга. Устанавливается опорная шайба 3 для фиксации запорного механизма в «открытом» положении. Уплотнение штока и корпуса обеспечивается сальниковой набивкой 10. Сальниковая набивка фиксируется втулкой 4 и затягивается гайкой 5. Управление запорным механизмом фитинга в положение «открыто» или «закрыто» осуществляется рукояткой 6. На шток наворачивается гайка под манометр 7, имеющая болт 8 для сброса давления.
Процесс врезки фитинга в действующий трубопровод без остановки транспортировки нефти и газа включает пять основных этапов.
Этап №1 (фиг. 2). На трубопровод наваривается корпус фитинга 1. На корпус фитинга последовательно наворачивается в открытом положении шаровой кран 10 (DN 15 PN 40 полнопроходной) и устройство 11. Шпиндель 12 устройства закрепляется в патроне 13 ручной дрели. Вращается рукоятка дрели, производя сверление стенки трубопровода, при этом металлическая стружка удерживается в специальной камере фитинга. При окончании процесса сверления сверло 14 имеет возможность свободного перемещения вниз и вверх, повороты сверла в любом положении происходят свободно, без заклинивания.
Этап №2 (фиг. 3). По окончании процесса сверления сверло убирается в полость корпуса устройства 11. Приводится в действие шаровой кран 10, который герметично перекрывает сквозное отверстие.
Этап №3 (фиг. 4). Устройство отвинчивается с шарового крана. Со шпинделем 12 устройства закрепляется запорный механизм фитинга (шток 2 с клапаном 3), на шаровой кран наворачивается устройство 11 с закрепленным на шпинделе 12 устройства запорным механизмом (шток 2 с клапаном 3). Шпиндель 12 устройства закрепляется в патроне 13 ручной дрели.
Этап №5 (фиг. 5). Приводится в действие шаровой кран 10, который открывает сквозное отверстие. Вращается рукоятка дрели (по часовой стрелке), производя вворачивание запорного механизма (шток 2 с клапаном 3) в корпус фитинга 1 до перекрытия клапаном 3 продольного сквозного отверстия в корпусе 1 и в штоке 2.
Этап №6. Устройство отвинчивается вместе с шаровым краном. Отсоединяется шток запорного механизма от шпинделя устройства. Устанавливается опорная шайба 7 для фиксации запорного механизма в открытом положении. В камеру между штоком 2 и корпусом фитинга 1 набивается сальниковая набивка 10, которая фиксируется втулкой 5 и затягивается гайкой 4. Устанавливается поворотная ручка 8, которая крепится к штоку при помощи винта 9. На шток сверху наворачивается гайка под манометр 6, имеющая болт для сброса давления. К гайке под манометр может подключаться манометр. Для измерения проходного давления в трубопроводе открывается запорный механизм фитинга при помощи поворотной ручки 8 путем ее поворота против часовой стрелки.
При выполнении врезки фитинга в действующий трубопровод все установочные резьбовые соединения должны быть уплотнены лентой фум.
Процесс ремонта фитинга (замена сальниковой набивки, запорного механизма) на действующем трубопроводе без остановки транспортировки нефти и газа включает пять основных этапов.
Этап №1 (фиг. 7). Закрывается запорный механизм фитинга при помощи поворотной ручки 8 путем ее поворота по часовой стрелке. Производится разрядка фитинга при помощи болта для сброса давления. Отключается манометр, откручивается гайка под манометр 6, снимается поворотная ручка 8. Откручивается регулировочная гайка 4, снимается втулка 5, освобождается сальниковая камера.
Этап №2 (фиг. 8). К шпинделю 12 устройства закрепляется шток 2 запорного механизма фитинга. На корпус фитинга последовательно наворачивается в открытом положении шаровой кран 10 (DN 15 PN 40 полнопроходной) и устройство 11. Шпиндель 12 устройства закрепляется в патроне 13 ручной дрели. Выворачивается запорный механизм (вращение шпинделя устройства производится против часовой стрелки) и убирается в полость корпуса устройства 11. Приводится в действие шаровой кран 10, который герметично перекрывает сквозное отверстие
Этап №3 (фиг. 9). Устройство отвинчивается с шарового крана. К шпинделю 12 устройства 11 закрепляется новый (или отремонтированный) запорный механизм (шток 2 с клапаном 3) фитинга. На шаровой кран 10 наворачивается устройство 11 с закрепленным на шпинделе 12 устройства запорным механизмом (шток 2 с клапаном 3). Шпиндель 12 устройства закрепляется в патроне 13 ручной дрели.
Этап №4 (фиг. 10). Приводится в действие шаровой кран 10, который открывает сквозное отверстие. Вращается рукоятка дрели (по часовой стрелке), производя вворачивание запорного механизма (шток 2 с клапаном 3) в корпус фитинга 1 до перекрытия клапаном 3 продольного сквозного отверстия в штоке 2 и корпусе 1 фитинга.
Этап №5 (фиг. 11). Устройство 11 отвинчивается вместе с шаровым краном 10. Отсоединяется шток 2 запорного механизма от шпинделя 12 устройства 11. Устанавливается опорная шайба 7 для фиксации запорного механизма в «открытом» положении. В камеру между штоком 2 и корпусом фитинга 1 набивается новая сальниковая набивка 10, которая фиксируется втулкой 5 и затягивается гайкой 4. Устанавливается поворотная ручка 8. На шток сверху наворачивается гайка под манометр 6, имеющая болт для сброса давления. К гайке под манометр может подключаться манометр. Для измерения проходного давления в трубопроводе открывается запорный механизм при помощи поворотной ручки 8 путем ее перемещения против часовой стрелки.
При выполнении ремонта фитинга на действующем трубопроводе все установочные резьбовые соединения должны быть уплотнены лентой фум.
Положительное влияние применения фитинга манометрического с запорным механизмом на трубопроводах для установки манометров или датчиков давления на процесс эксплуатации трубопроводов заключается в следующем:
- возможность контролирования проходного давления на участках трубопроводов, необорудованных устройствами отбора давления;
- не требует применение отдельной запорной арматуры (вентили, шаровые краны);
- возможность проведение ремонта (замена сальникового уплотнения, запорного механизма) фитинга на действующих трубопроводах без остановки транспортировки нефти и газа.
Испытания предложенного фитинга манометрического с запорным механизмом на промысловых трубопроводах под давлением для установки манометров или датчиков давления показали, что он соответствует своей технической принадлежности.
Источники информации, принятые во внимание
1. РД 39-132-94. Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов./ИПТЭР. Уфа, 1994. - 23 с.