RU107186U1

RU107186U1 - UNDERWATER COMPLEX FOR REPAIR OF UNDERWATER PIPELINES

Info

Publication number: RU107186U1
Application number: RU2011112969/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Селиверстов; Сергей Валерьевич Сосновский; Андрей Михайлович Смирнов; Сергей Петрович Севостьянов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Югорск"
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2011-08-10

Abstract

1. Подводный комплекс для ремонта подводных трубопроводов, содержащий кессон, имеющий камеру в виде короба с открытым дном и с двумя отверстиями круглой формы в двух противоположных боковых стенках для установки на трубопроводе и герметизации на нем по краям указанных отверстий, установочную раму, предназначенную для размещения на ней кессона, соединенную со средствами фиксации ее относительно грунта и имеющую расположенные по обе стороны от кессона трубные захваты, выполненные с возможностью фиксации на трубопроводе. ! 2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что рама выполнена из четырех попарно соединенных труб, пары труб расположены с противоположных сторон кессона вдоль его сплошных боковых стенок, и трубы каждой пары соединены своими концами с трубными захватами. ! 3. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что каждый из трубных захватов выполнен из двух частей, с каждой из которых соединены концы соответствующей пары труб рамы. ! 4. Комплекс по п.2, отличающийся тем, что кессон имеет в верхней части опорную балку со стопорными элементами для установки на верхних из каждой пары труб установочной рамы. ! 5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что средство для фиксации установочной рамы относительно грунта выполнено в виде шарнирно соединенных с рамой четырех регулируемых по высоте опор. ! 6. Комплекс по п.5, отличающийся тем, что для регулирования положения установочной рамы опоры снабжены гидроцилиндрами. ! 7. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что трубные захваты выполнены каждый в виде обечайки, состоящей из двух частей в виде полуцилиндров, соединенных в верхней части осью шарнира. ! 8. Комплекс по п.2, отличающийся тем, ч� 1. An underwater complex for repair of underwater pipelines, containing a caisson having a chamber in the form of a box with an open bottom and with two round-shaped openings in two opposite side walls for installation on the pipeline and sealing on it along the edges of these openings, an installation frame designed to accommodate there is a caisson on it, connected to means of fixing it relative to the ground and having pipe grips located on both sides of the caisson, made with the possibility of fixation on the pipeline. ! 2. The complex according to claim 1, characterized in that the frame is made of four pairwise connected pipes, pairs of pipes are located on opposite sides of the caisson along its continuous side walls, and the pipes of each pair are connected at their ends with pipe grippers. ! 3. The complex according to claim 2, characterized in that each of the pipe grippers is made of two parts, each of which is connected to the ends of the corresponding pair of pipes of the frame. ! 4. The complex according to claim 2, characterized in that the caisson has in the upper part a support beam with retaining elements for installation on the top of each pair of pipes of the installation frame. ! 5. The complex according to claim 1, characterized in that the means for fixing the installation frame relative to the ground is made in the form of four pivotally height-adjustable supports. ! 6. The complex according to claim 5, characterized in that the bearings are equipped with hydraulic cylinders for adjusting the position of the installation frame. ! 7. The complex according to claim 1, characterized in that the pipe clamps are each made in the form of a shell, consisting of two parts in the form of half-cylinders connected in the upper part by the hinge axis. ! 8. The complex according to claim 2, characterized in that

Description

Полезная модель относится к ремонту подводных газонефтепродуктопроводов на глубинах до 30 м. Применение ремонтного комплекса позволяет производить замену поврежденных участков трубопроводов, заварку сквозных и несквозных дефектов, выполнение других сварочных работ в гипербарических условиях в среде инертного газа на подводных переходах магистральных трубопроводов.The utility model relates to the repair of underwater gas and oil product pipelines at depths of up to 30 m. The use of the repair complex allows replacing damaged sections of pipelines, welding through and through defects, performing other welding operations in hyperbaric conditions in an inert gas environment at underwater crossings of main pipelines.

Способ сварки непосредственно в водной среде, («мокрый способ» сварки) обладает рядом недостатков - пористость сварного шва, наличие значительного количества шлаковых включений, возможность появления трещин в околошовной зоне, что не позволяет применять его для ответственных сварных соединений опасных производственных объектов.The welding method directly in the aquatic environment (the "wet method" of welding) has several disadvantages - the porosity of the weld, the presence of a significant number of slag inclusions, the possibility of cracks in the heat-affected zone, which does not allow it to be used for critical welded joints of hazardous production facilities.

При сварке подводного трубопровода в среде инертного газа вокруг места сварки создается защитная газовая среда. Это позволяет преодолеть большинство недостатков, присущих "мокрому способу" сварки и получить качество сварного шва, равное «сухопутному».When welding a subsea pipeline in an inert gas environment, a protective gas medium is created around the welding site. This allows you to overcome most of the disadvantages inherent in the "wet method" of welding and to obtain a quality of the weld equal to "land".

Наиболее близким к предложенному является подводный кессон для ремонта подводных трубопроводов, содержащий кессон, имеющий камеру в виде короба с открытым дном и отверстием в одной из боковых стенок, в двух других противоположных боковых стенках которого выполнены сегментные выемки с радиусом дуги, соответствующим радиусу ремонтируемого трубопровода с обеспечением возможности прилегания камеры к наружной поверхности трубопровода по образующим и дугам окружностей с образованием водолазного колокола, приспособление для фиксации камеры на трубопроводе и средство для фиксации камеры относительно грунта, связанное с камерой с возможностью ее поворота вокруг оси трубопровода. Приспособление для фиксации камеры на трубопроводе содержит жестко соединенные с камерой направляющие с крепежными элементами для фиксации на трубопроводе и соединенные с камерой прижимные полукольца. Средство для фиксации камеры относительно грунта выполнено в виде двух штанг, соединенных через шарнирные устройства с концами кронштейнов, жестко соединенных с камерой (RU 2342492 С2, опубл. 2008 г.).Closest to the proposed is an underwater caisson for repair of underwater pipelines, containing a caisson having a chamber in the form of a box with an open bottom and an opening in one of the side walls, in two other opposite side walls of which there are segment recesses with an arc radius corresponding to the radius of the pipeline being repaired with enabling the camera to adhere to the outer surface of the pipeline along the generatrices and arcs of circles with the formation of a diving bell, a device for fixing the cam ry on the pipe and means for fixing the camera relative to the ground, connected to the chamber with the possibility of rotation around the pipeline axis. The device for fixing the camera on the pipeline contains guides rigidly connected to the camera with fasteners for fixing on the pipeline and clamping half rings connected to the camera. Means for fixing the camera relative to the ground is made in the form of two rods connected through hinged devices to the ends of the brackets rigidly connected to the camera (RU 2342492 C2, publ. 2008).

Недостатком известного устройства является неудобство ремонта протяженных дефектных участков и значительных повреждений, расположенных на большой поверхности трубопровода и невозможность проведения работ, связанных с удалением части поврежденного трубопровода.A disadvantage of the known device is the inconvenience of repairing extended defective sections and significant damage located on a large surface of the pipeline and the inability to carry out work associated with the removal of part of the damaged pipeline.

Технической задачей полезной модели является создание надежной разборной конструкции, обеспечивающей ремонт подводного трубопровода методом замены дефектного участка трубопровода, безопасную и комфортную работу водолазов.The technical task of the utility model is to create a reliable collapsible design that provides repair of the underwater pipeline by replacing the defective section of the pipeline, safe and comfortable work of divers.

Поставленная задача решается тем, что подводный кессон для ремонта подводных трубопроводов содержит кессон, имеющий камеру в виде короба с открытым дном и с двумя отверстиями круглой формы в двух противоположных боковых стенках для установки на трубопроводе и герметизации на нем по краям указанных отверстий, установочную раму, предназначенную для размещения на ней кессона, соединенную со средствами фиксации ее относительно грунта и имеющую расположенные по обе стороны от кессона трубные захваты, выполненные с возможностью фиксации на трубопроводе.The problem is solved in that the underwater caisson for repairing underwater pipelines contains a caisson having a chamber in the form of a box with an open bottom and with two round holes in two opposite side walls for installation on the pipeline and sealing on it along the edges of these holes, an installation frame, designed to place a caisson on it, connected to means of fixing it relative to the ground and having pipe grips located on both sides of the caisson, made with the possibility of fixation on the pipeline.

Предпочтительно рама выполнена из четырех попарно соединенных труб, пары труб расположены с противоположных сторон кессона вдоль его сплошных боковых стенок, и трубы каждой пары соединены своими концами с трубными захватами.Preferably, the frame is made of four pairwise connected pipes, pairs of pipes are located on opposite sides of the caisson along its continuous side walls, and the pipes of each pair are connected at their ends with pipe grippers.

При этом каждый из трубных захватов выполнен из двух частей, с каждой из которых соединены концы соответствующей пары труб рамы.Moreover, each of the pipe grippers is made of two parts, with each of which the ends of the corresponding pair of pipe tubes are connected.

Кроме того, кессон имеет в верхней части опорную балку со стопорными элементами для установки на верхних из каждой пары труб установочной рамы.In addition, the caisson has in the upper part a support beam with locking elements for installation on the upper of each pair of pipes of the installation frame.

Кроме того, средство для фиксации камеры относительно грунта выполнено в виде шарнирно соединенных с рамой четырех регулируемых по высоте опор.In addition, the means for fixing the camera relative to the ground is made in the form of four pivotally height-adjustable supports pivotally connected to the frame.

Кроме того, для регулирования положения установочной рамы опоры снабжены гидроцилиндрами.In addition, to control the position of the installation frame, the supports are equipped with hydraulic cylinders.

Кроме того, трубные захваты выполнены каждый в виде обечайки, состоящей из двух частей в виде полуцилиндров, соединенных в верхней части осью шарнира.In addition, the pipe clamps are each made in the form of a shell, consisting of two parts in the form of half-cylinders connected in the upper part by the axis of the hinge.

Кроме того, каждая труба установочной рамы разделена на балластные отсеки для увеличения или уменьшения плавучести комплекса.In addition, each tube of the installation frame is divided into ballast compartments to increase or decrease the buoyancy of the complex.

В частном случае на двух противоположных боковых стенках камеры кессона выполнены арочные вырезы и установлены створки таким образом, что при закрытых створках на каждой из указанных боковых стенок образовано указанное отверстие круглой формы, каждое круглое отверстие образовано верхней частью арочного выреза в форме полуокружности, а края отверстия в форме четверти окружности выполнены на каждой из створок, при этом по краям каждого отверстия расположены средства герметизации, выполненные с возможностью прилегания к наружной поверхности трубопровода с образованием камерой водолазного колокола.In a particular case, on two opposite side walls of the caisson chamber, arch cuts are made and the shutters are installed so that, with the shutters closed, a specified round hole is formed on each of these side walls, each round hole is formed by the upper part of the arched cut in the shape of a semicircle, and the edges of the hole in the form of a quarter of a circle are made on each of the wings, with sealing means arranged along the edges of each hole, made to fit to the outer surface the pipeline with the formation of a diving bell chamber.

Кроме того, в кессоне каждое указанное средство герметизации представляет собой пневматическое надувное уплотнение.In addition, in the caisson, each said sealing means is a pneumatic inflatable seal.

Кроме того, на краях створок, прилегающих к боковым стенкам камеры кессона, расположены прокладки из эластичного материала.In addition, on the edges of the flaps adjacent to the side walls of the chamber of the caisson, there are gaskets made of elastic material.

Кроме того, в верхней части камеры кессона выполнен полый выступ, в полости которого расположены водолазные редукторы выдоха, крепление грузовых талей, ввод кабеля ТВ, связи, освещения и отводящий шланг системы вентиляции.In addition, a hollow protrusion is made in the upper part of the caisson chamber, in the cavity of which there are diving expiratory reducers, fastening of cargo hoists, cable, TV, communication, lighting cable entry and a ventilation system outlet hose.

Сущность полезной модели поясняется с помощью чертежей. На фиг.1 показан предлагаемый комплекс (вид спереди), на фиг.2 показан комплекс (вид сбоку), на фиг.3 показан комплекс (вид сверху), на фиг.4 показан кессон (вид изнутри).The essence of the utility model is illustrated using the drawings. Figure 1 shows the proposed complex (front view), figure 2 shows the complex (side view), figure 3 shows the complex (top view), figure 4 shows the caisson (inside view).

Подводный комплекс содержит кессон 1, имеющий камеру в виде короба с открытым дном, установочную раму 2, состоящую из четырех попарно соединенных труб 3, на концах которых по обе стороны от кессона 1 установлены трубные захваты 4, выполненные с возможностью фиксации на трубопроводе.The underwater complex contains a caisson 1 having a chamber in the form of a box with an open bottom, an installation frame 2, consisting of four pairwise connected pipes 3, at the ends of which pipe grips 4 are installed on both sides of the caisson 1, which are made with the possibility of fixation on the pipeline.

Установочная рама 2 предназначена для жесткой фиксации в исходном положении аварийного участка магистрального трубопровода, а также для удержания кессона 1 от всплытия при его полной продувке. Шарнирно-раскрывающая конструкция установочной рамы 2 сварная. Рама 2 изготовлена из четырех труб 3 диаметром 720 мм с толщиной стенки 18,7 мм и маркой стали 10Г2ФБЮ (предел текучести 475 МПа). Трубы 3 сварены из отрезков труб и соединены попарно. Оси крайних частей каждой из труб 3 расположены под углом к оси средней части. Трубы 3 расположены попарно по обе стороны кессона 1 вдоль его сплошных боковых стенок. Два трубных захвата 4 расположены на концах соответствующих пар труб 3 и точно соосны между собой. Обечайки захватов 4 состоят каждая из двух разъемных полуколец, которые в верхней части соединяются осью шарнира 5, а в нижней части фланцами 6 для болтового соединения. Обечайки выполняют диаметром 1370 мм с толщиной стенки 25 мм и маркой стали 09Г2С (предел текучести 343 МПа). По краям каждого из захватов 4 расположены полиуретановые прокладки 7 толщиной 50 мм, шириной 500 мм и длиной окружности аварийного трубопровода, которые крепятся к разъемным полукольцам обечаек болтами, фиксирующими их от продольного смещения. Прокладки обеспечивают плотную посадку рамы 2 на трубопровод при обжатии фланцев 6 трубных захватов 4, не воздействуя на усиление продольных сварных швов, и компенсируют допустимый изгиб магистрального трубопровода, а также допуски на диаметр и овальность магистральной трубы.The mounting frame 2 is designed for rigid fixation in the initial position of the emergency section of the main pipeline, as well as to hold the caisson 1 from the ascent when it is completely purged. The hinged-opening design of the installation frame 2 is welded. Frame 2 is made of four pipes 3 with a diameter of 720 mm with a wall thickness of 18.7 mm and a steel grade 10G2FBYu (yield strength 475 MPa). Pipes 3 are welded from pipe segments and connected in pairs. The axis of the extreme parts of each of the pipes 3 are located at an angle to the axis of the middle part. Pipes 3 are arranged in pairs on both sides of the caisson 1 along its continuous side walls. Two pipe grippers 4 are located at the ends of the corresponding pairs of pipes 3 and are precisely aligned with each other. The shells of the grippers 4 consist of each of two detachable half rings, which in the upper part are connected by the axis of the hinge 5, and in the lower part by flanges 6 for bolt connection. Shells are made with a diameter of 1370 mm with a wall thickness of 25 mm and steel grade 09Г2С (yield strength 343 MPa). At the edges of each of the grips 4 there are polyurethane gaskets 7 with a thickness of 50 mm, a width of 500 mm and a circumference of the emergency pipeline, which are attached to the split half rings of the shells with bolts that fix them from longitudinal displacement. The gaskets provide a tight fit of the frame 2 on the pipeline during compression of the flanges 6 of the pipe clamps 4, without affecting the reinforcement of the longitudinal welds, and compensate for the permissible bending of the main pipeline, as well as tolerances for the diameter and ovality of the main pipe.

Средства для фиксации установочной рамы 2 относительно грунта выполнены в виде установленных по краям рамы 2 четырех регулируемых опор 8.Means for fixing the installation frame 2 relative to the ground are made in the form of four adjustable supports 8 installed along the edges of the frame 2.

Трубы 3 установочной рамы 2 разделены на балластные отсеки, которые позволяют увеличить или уменьшить плавучесть комплекса. Для затопления и продувки на раме 2 установлены краны и продувочные штуцера.The pipes 3 of the mounting frame 2 are divided into ballast compartments, which allow to increase or decrease the buoyancy of the complex. For flooding and purging on the frame 2 installed cranes and purge nipples.

На раме 2 установлены монтажные гидроцилиндры 9, связанные с трубными захватами 4 и обеспечивающие их закрытие-открытие.Mounting hydraulic cylinders 9 are installed on the frame 2, connected with pipe clamps 4 and providing their closing-opening.

Регулируемые по высоте подвижные опоры 8 снимают весовую нагрузку комплекса на трубопровод и имеют гидроцилиндры 24 с ручной подкачкой с усилием 20 тонн каждая и ходом поршня 360 мм. Опоры 8 могут использоваться для центровки трубопровода в плоскости ВЕРХ-НИЗ. Максимальное давление площади опор 8 на почву не превышает 137 гр/см^:.Height-adjustable movable bearings 8 remove the weight load of the complex on the pipeline and have hydraulic cylinders 24 with manual pumping with a force of 20 tons each and a piston stroke of 360 mm. Supports 8 can be used to center the pipeline in the UP-LOW plane. The maximum pressure of the area of the supports 8 on the soil does not exceed 137 g / cm ^:.

Опоры 8 соединены с рамой 2 через шарниры 10, которые имеют две степени свободы, что позволяет всему комплексу перемещаться в горизонтальной плоскости, что иногда необходимо для центровки трубопровода при монтаже «катушек» трубы. Для поддержки временного вертикального положения опор 8 служат откидные фиксаторы, установленные на верхних трубах 3 рамы 2.The supports 8 are connected to the frame 2 through hinges 10, which have two degrees of freedom, which allows the entire complex to move in a horizontal plane, which is sometimes necessary for centering the pipeline when installing the "coils" of the pipe. To support the temporary vertical position of the supports 8, there are hinged latches installed on the upper pipes 3 of the frame 2.

Кессон 1 содержит металлическую камеру в виде короба с открытым дном, образующего водолазный колокол. Конструкция камеры сварная, изготавливается из листовой стали Ст3сп ГОСТ380-71 толщиной 20 мм. Камера стоит из герметично соединенных между собой разъемных верхней части 11 и двух нижних частей 12 и 13.The caisson 1 contains a metal chamber in the form of an open bottom duct forming a diving bell. The design of the chamber is welded, made of sheet steel St3sp GOST380-71 with a thickness of 20 mm. The camera is made of hermetically interconnected detachable upper part 11 and two lower parts 12 and 13.

На двух противоположных боковых стенках камеры кессона 1 выполнены арочные вырезы 14. Верхняя часть арочного выреза 14 образована полукруглым вырезом в верхней части 11 кессона 1 с радиусом дуги, соответствующим радиусу ремонтируемого трубопровода.On two opposite side walls of the chamber of the caisson 1, arched cutouts 14 are made. The upper part of the arched cutout 14 is formed by a semicircular cutout in the upper part 11 of the caisson 1 with an arc radius corresponding to the radius of the pipeline being repaired.

На каждой из двух противоположных боковых стенок камеры между нижними частями 12 и 13 имеются промежутки, образующие нижнюю часть каждого арочного выреза 14 и проход для трубопровода. Для обеспечения герметичности по краям промежутков на нижних частях 12 и 13 установлены раскрывающиеся створки 15 и 16, в которых выполнены расположенные напротив друг друга выемки 17 и 18 каждая в форме четверти окружности с радиусом дуги, соответствующим радиусу ремонтируемого трубопровода. По краям указанных выемок 17 и 18 створки 15 и 16 прилегают к наружной поверхности трубопровода. При закрытом положении створок 15 и 16 в каждой боковой стенке камеры образуется круглое отверстие для трубопровода, каждое круглое отверстие образовано верхней частью арочного выреза 14, а края отверстия в форме четверти окружности выполнены на каждой из створок 15 и 16..On each of the two opposite side walls of the chamber between the lower parts 12 and 13 there are gaps that form the lower part of each arched notch 14 and the passage for the pipeline. To ensure tightness at the edges of the gaps on the lower parts 12 and 13 are installed opening flaps 15 and 16, which are made opposite each other recesses 17 and 18 each in the form of a quarter circle with an arc radius corresponding to the radius of the pipeline being repaired. At the edges of these recesses 17 and 18, the flaps 15 and 16 are adjacent to the outer surface of the pipeline. When the shutters 15 and 16 are in a closed position, a circular hole for the pipeline is formed in each side wall of the chamber, each round hole is formed by the upper part of the arched notch 14, and the edges of the quarter-circle hole are made on each of the shutters 15 and 16 ..

Для удобства монтажа кессона 1 створки 15 и 16 в исходном положении открыты вовнутрь. В таком положении кессон 1 устанавливается на трубопровод, который проходит в промежутки между нижними частями 12 и 13 камеры. После закрытия створок 15 и 16 камера герметизируется с образованием следующих герметичных участков: участок между краями выемок 17 и 18 створок 15 и 16 и наружной поверхностью трубопровода, герметичность которого обеспечивается пневматическим разъемным надувным уплотнением, участки между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями створок 15 и 16, герметичность которых обеспечивается прокладкой из эластичной резины, и участки между другими торцевыми поверхностями створок 15 и 16 и краями боковых стенок камеры, герметичность которых обеспечивается прокладкой из пористой резины.For ease of installation of the caisson 1, the shutters 15 and 16 in the initial position are open inward. In this position, the caisson 1 is installed on the pipeline, which runs between the lower parts 12 and 13 of the chamber. After closing the valves 15 and 16, the chamber is sealed with the formation of the following tight sections: the section between the edges of the recesses 17 and 18 of the valves 15 and 16 and the outer surface of the pipeline, the tightness of which is ensured by a pneumatic releasable inflatable seal, the sections between the end surfaces of the valves 15 and 16 facing each other , the tightness of which is ensured by a gasket of elastic rubber, and sections between the other end surfaces of the flaps 15 and 16 and the edges of the side walls of the chamber, the tightness of which is secured echivaetsya pad made of porous rubber.

В верхней части камеры выполнен П-образный в сечении выступ 19, в полости которого расположены водолазные редукторы выдоха, крепление грузовых талей, ввод кабеля ТВ, связи, освещения и отводящий шланг системы вентиляции. Подводящий шланг системы вентиляции, ресиверы пневмоинструмента с подводящими шлангами также расположены в верхней части короба кессона.In the upper part of the chamber, a protrusion U-shaped protrusion 19 is made, in the cavity of which there are diving expiration reducers, fastening of cargo hoists, cable TV, communication, lighting cable entry and a ventilation system outlet hose. The inlet hose of the ventilation system, air tool receivers with inlet hoses are also located in the upper part of the box of the caisson.

При сварке в ограниченном пространстве происходит быстрое задымление, видимость снижается до нулевой. Для очистки газовой среды от задымления предусмотрена вентиляция внутреннего пространства кессона 1. Вентиляция осуществляется по контуру. Сварочный дым из внутреннего пространства кессона 1 через кран шаровой (предназначен для регулировки скорости выпуска газа), расположенный внутри верхней части короба, по отводящему шлангу поступает в дымовой фильтр тонкой очистки со сменным фильтрующим элементом, редуктором рециркуляции смеси и газоанализатором в комплексе и далее к всасывающему штуцеру компрессора технического воздуха низкого давления. От компрессора очищенный от сварочного дыма газ через осушитель со сменным силикагелевым фильтром по подводящему шлангу поступает в невозвратный клапан, расположенный внутри верхней части короба, и далее в рассекатель, расположенный внутри нижней части короба. Утечки в системе пополняются от транспортных баллонов с углекислым газом и (или) аргоном завязанных на компрессор. Излишки газа удаляются через нижний край открытого дна короба, и при постоянной настройке системы вентиляции уровень воды будет поддерживаться автоматически. Компрессор, дымовой фильтр, осушитель, баллоны с газом расположены на палубе плавсредства.When welding in confined spaces, rapid smoke occurs, visibility is reduced to zero. To clean the gas environment from smoke, ventilation of the inner space of caisson 1 is provided. Ventilation is carried out along the circuit. Welding smoke from the inner space of the caisson 1 through a ball valve (designed to adjust the gas discharge rate) located inside the upper part of the box, through a discharge hose enters the fine filter with a replaceable filter element, a mixture recirculation reducer and a gas analyzer in the complex and then to the suction the fitting of the low-pressure technical air compressor. The gas purified from the welding smoke from the compressor through a desiccant with a replaceable silica gel filter through the inlet hose enters a non-return valve located inside the upper part of the duct, and then into a divider located inside the lower part of the duct. Leaks in the system are replenished from transport cylinders with carbon dioxide and (or) argon tied to a compressor. Excess gas is removed through the lower edge of the open bottom of the duct, and with constant adjustment of the ventilation system, the water level will be maintained automatically. A compressor, smoke filter, dehumidifier, gas cylinders are located on the deck of the craft.

Кессон 1 снабжен средствами для фиксации на установочной раме 2. К таким средствам относятся закрепленные в верхней части короба опорные балки 20 со стопорными винтами 21, которыми кессон 1 фиксируется на трубах 2 установочной рамы комплекса.The caisson 1 is equipped with means for fixing on the installation frame 2. These tools include support beams 20 fixed in the upper part of the box with locking screws 21, with which the caisson 1 is fixed to the pipes 2 of the installation frame of the complex.

На боковых стенках камеры закреплены центраторы 22, фиксирующие кессон 1 относительно рамы, и откидные фиксирующие упоры 23, удерживающие кессон 1 от всплытия.Centralizers 22 are fixed on the side walls of the chamber, fixing the caisson 1 relative to the frame, and folding locking stops 23, which keep the caisson 1 from floating.

Ремонтные работы с помощью предлагаемой полезной модели осуществляются следующим образом.Repair work using the proposed utility model is carried out as follows.

После определения границ дефектного участка трубопровода и, соответственно, определения границ установки комплекса необходимо удалить изоляцию трубопровода на участке по 0,5 м в каждую сторону от границы установки комплекса.After determining the boundaries of the defective section of the pipeline and, accordingly, determining the boundaries of the installation of the complex, it is necessary to remove the insulation of the pipeline in the area of 0.5 m in each direction from the boundary of the installation of the complex.

Комплекс в разобранном состоянии доставляется к месту работы на барже с 32 тонным краном. Баржа устанавливается на якорях над поврежденным участком трубопровода.The disassembled complex is delivered to the place of work on a barge with a 32 ton crane. The barge is anchored above the damaged section of the pipeline.

На ровной площадке при помощи крана, одна половинка (пара труб, жестко соединенных друг с другом посредством патрубка) установочной рамы 2 центруется и стыкуется с другой при помощи осей шарниров 5 трубных захватов 4. Рама устанавливается на кильблоки (подставки), вставляются опоры 8 и обжимаются в зажимах шарниров 10. Устанавливаются монтажные гидроцилиндры 9 на раму. Собирается гидравлическая система (гидравлическая станция, шланги БРС, и др.). При помощи крана верхняя часть 11 камеры кессона 1 устанавливается на нижние части 12, 13 камеры кессона 1, где предварительно вложен герметизирующий шнур круглого сечения. Центровка фланцев проводится монтажными направляющими. При помощи гайковерта обжимаются все болты. Устанавливаются опорные балки 20, откидные упоры 23, навешиваются герметизирующие створки 15 и 16, монтируются ресиверы пневмоинструмента, редуктора выдоха (соединяются гофрированными шлангами с байонетами для подключения к водолазу). Устанавливается и проверяется система связи, ТВ, освещения, система подачи-отвода газа. Собирается вся наземная система обеспечения комплекса.On a flat site using a crane, one half (a pair of pipes rigidly connected to each other by a pipe) of the mounting frame 2 is centered and joined with the other using the hinge axes 5 of the pipe grippers 4. The frame is mounted on the kiloblocks (supports), the supports 8 and crimped in the clamps of the hinges 10. Mounting hydraulic cylinders 9 are mounted on the frame. A hydraulic system is being assembled (hydraulic station, BRS hoses, etc.). Using a crane, the upper part 11 of the chamber of the caisson 1 is installed on the lower parts 12, 13 of the chamber of the caisson 1, where a sealing cord of circular cross section is preliminarily embedded. Alignment of the flanges is carried out by mounting rails. Using a wrench, all bolts are crimped. The support beams 20, the flip stops 23 are installed, the sealing flaps 15 and 16 are hung, the receivers of the pneumatic tool, the exhalation reducer are mounted (connected by corrugated hoses with bayonets for connection to a diver). The communication system, TV, lighting, gas supply and exhaust system are installed and checked. The entire ground support system for the complex is being assembled.

Собранная установочная рама 2 поднимается краном, и монтажными цилиндрами 9 разводятся трубные захваты 4 на ширину ДУ+200 мм аварийного трубопровода. Производят спуск под воду. По предварительно заведенным направляющим установочная рама 2 опускается на подготовленный участок трубы (котлован, пригрузы, футорейка и изоляция, разметка с обозначенным дефектом). Спуск установочной рамы 2 под воду производят до расстояния 1 м до верхней образующей трубопровода. Работающий водолаз должен проверить и обеспечить точное расположение установочной рамы над маркированным дефектным участком магистральной трубы. Далее водолаз проверяет отсутствие инородных тел между полиуретановыми прокладками 7 трубных захватов 4 установочной рамы и поверхностью магистральной трубы. Трубные захваты 4 установочной рамы через полиуретановые прокладки 7 плотно обхватывают трубопровод при помощи монтажных гидроцилиндров 9 и веса половинок рамы. Дотягивание обечаек проводиться съемным гидронатяжителем, шток которого проходит через спецотверстие во фланцах обечаек. Далее фланцы фиксируются болтами и обжимаются динамометрическим ключом. Затем, отпускаются опоры 8 до полной установки на грунт и фиксируются в шарнирах 10 опор с требуемым моментом затяжки болтов.The assembled installation frame 2 is lifted by a crane, and the pipe clamps 4 are bred by the mounting cylinders 9 to the width DU + 200 mm of the emergency pipeline. Descent under water. On pre-established guides installation frame 2 is lowered onto the prepared pipe section (foundation pit, weights, foot rail and insulation, marking with a marked defect). The lowering of the installation frame 2 under water is carried out to a distance of 1 m to the upper generatrix of the pipeline. A working diver should check and ensure the exact location of the installation frame above the marked defective section of the main pipe. Next, the diver checks the absence of foreign bodies between the polyurethane gaskets 7 pipe grippers 4 of the installation frame and the surface of the main pipe. Pipe grips 4 of the installation frame through polyurethane gaskets 7 tightly wrap around the pipeline using mounting cylinders 9 and the weight of the halves of the frame. Reaching the shells is carried out by a removable hydraulic tensioner, the rod of which passes through a special hole in the flanges of the shells. Further, the flanges are fixed with bolts and crimped with a torque wrench. Then, the supports 8 are released until they are fully installed on the ground and fixed in the hinges 10 of the supports with the required bolt tightening torque.

Собранный и проверенный кессон 1 с открытыми откидными упорами 23 и открытыми створками 15 и 16 опускают краном под воду. Спуск кессона 1 под воду проводят до расстояния 1 м до верхней трубы 2 установочной рамы. Работающий водолаз должен проверить и обеспечить точное расположение кессона над установочной рамой.The assembled and tested caisson 1 with open hinged stops 23 and open sashes 15 and 16 is lowered by a tap under water. The descent of the caisson 1 under water is carried out to a distance of 1 m to the upper pipe 2 of the installation frame. A working diver should check and ensure that the caisson is positioned above the installation frame.

Кессон 1 опускают внутрь установочной рамы, перемещая вниз по центраторам 22 до касания опорных балок 20 верхних труб 2 установочной рамы. Закрывают и фиксируют откидные упоры 23 кессона 1. Закрывают герметизирующие створки 15 и 16 и обжимают их соединительными болтами между собой, а откидными прижимными болтами прижимают их к арочному вырезу в верхней части кессона 1. Герметизация между торцевыми поверхностями створок 15 и 16 и краями вырезов в боковых стенках короба обеспечивается прокладками из эластичной резины, которые приклеены к узлам герметизации. Между краями выемок 17 и 18 и наружной поверхностью трубопровода вставляют и наполняют воздухом или водой уплотнение.The caisson 1 is lowered into the installation frame, moving down the centralizers 22 until the support beams 20 touch the upper tubes 2 of the installation frame. Close and fix the hinged stops 23 of the caisson 1. Close the sealing flaps 15 and 16 and compress them with connecting bolts to each other, and the folding clamping bolts press them to the arch cut in the upper part of the caisson 1. Sealing between the end surfaces of the flaps 15 and 16 and the edges of the cuts in the side walls of the box are provided with elastic rubber gaskets that are glued to the sealing units. Between the edges of the recesses 17 and 18 and the outer surface of the pipeline, a seal is inserted and filled with air or water.

К кессону 1 подводят и закрепляют шланги системы вентиляции. Отжимают компрессором воду из кессона 1, проверяя кессон 1 на герметичность путем продувки его воздухом (контроль наличия пузырьков воздуха на поверхности воды в месте установки кессона). При наличии устраняют все утечки воздуха.To the caisson 1 down and fix the hoses of the ventilation system. Compressor is squeezed water from the caisson 1, checking the caisson 1 for leaks by blowing it with air (checking for air bubbles on the surface of the water at the installation site of the caisson). If available, eliminate all air leaks.

Кессон 1 заполняют водой и осуществляют подачу в него защитного газа до вытеснения воды (давление равно глубине погружения - до нижней кромки кессона. Подъемная сила передается через откидные упоры 23 и компенсируется весом установочной рамы 2. Внутри кессона 1 размещают средства освещения, телевидения, связи, сварочного оборудования и пневмоинструмента и водолаз-сварщик производит сварку дефекта. Для обеспечения аварийнобезопасной среды подача воздуха для дыхания водолаза подводится по шланг-кабелю через нижний край кессона 1, а выдыхаемый водолазами воздух отводится от легочных автоматов масок по шлангу в редуктора выдоха (шланг выдоха соединяется с выходным штуцером редуктора), расположенные в противоположных углах внутри верхней части короба кессона и далее за его пределы.The caisson 1 is filled with water and the protective gas is supplied into it until the water is displaced (pressure is equal to the immersion depth - to the lower edge of the caisson. The lifting force is transmitted through the hinged stops 23 and is compensated by the weight of the mounting frame 2. Inside the caisson 1 there are placed lighting, television, communications, welding equipment and pneumatic tools and a diver-welder makes welding of the defect.In order to provide an emergency-safe environment, air supply for the diver’s breathing is supplied through a hose cable through the lower edge of the caisson 1, and exhale The air discharged by the divers is taken away from the pulmonary masks of the masks through a hose to the exhalation reducer (the exhalation hose is connected to the outlet fitting of the reducer) located in opposite corners inside the upper part of the box and further beyond.

Воздух и дыхательная смесь водолазов-сварщиков подается и отводится по отдельным шлангам, при этом не смешивается с защитным газом для сварки.The air and breathing mixture of the welder divers is supplied and discharged through separate hoses, while it is not mixed with the protective gas for welding.

Работа пневмоинструмента внутри кессона 1 осуществляется за счет подсоединения шлангов через штуцера к вентилям ресиверов, расположенных внутри верхней части кессона 1. Крепление двух ресиверов, находящихся снаружи верхней части кессона 1, осуществляется хомутами. Воздух от компрессора на ресиверы подается через дюритовые шланги и соединяется с ресиверами через быстроразъемные муфты.The operation of the pneumatic tool inside the caisson 1 is carried out by connecting hoses through the nozzle to the valves of the receivers located inside the upper part of the caisson 1. The two receivers located outside the upper part of the caisson 1 are fastened with clamps. Air from the compressor to the receivers is supplied through durite hoses and connected to the receivers via quick-release couplings.

Демонтаж кессона производят в обратной последовательности.Dismantling the caisson is carried out in the reverse order.

Разборная конструкция установочной рамы 2 и кессона 1, позволяет транспортировать их по частям автомобильным транспортом. Любую из частей комплекса, можно перевозить в кузове автомобиля длиной 12 метров. Это особенно важно при работе на не судоходных реках, где последние километры приходится преодолевать по бездорожью.The collapsible design of the installation frame 2 and the caisson 1, allows you to transport them in parts by road. Any part of the complex can be transported in the back of a car 12 meters long. This is especially important when working on non-navigable rivers, where the last kilometers have to be overcome on the road.

Для работы с комплексом не требуются специальные грузоподъемные средства, достаточно использовать автомобильный кран грузоподъемностью 25 т. Вес самой тяжелой части комплекса не превышает 9 тонн.To work with the complex does not require special lifting equipment, it is enough to use a truck crane with a lifting capacity of 25 tons. The weight of the heaviest part of the complex does not exceed 9 tons.

При работе на малых реках установочную раму можно собирать на берегу в удобном месте и затем буксировать на плаву к месту работ. Минимальная глубина фарватера 2 метра.When working on small rivers, the installation frame can be assembled ashore in a convenient place and then towed afloat to the place of work. The minimum channel depth is 2 meters.

Весь комплекс собирается и готовится к работе на поверхности, затем по направляющим тросам опускается на трубопровод.The whole complex is assembled and prepared for work on the surface, then it is lowered along the guide ropes to the pipeline.

Прочная установочная рама и гидравлическая система комплекса позволяют центровать трубы диаметром 1220 и 1020 мм.The robust installation frame and the hydraulic system of the complex allow you to center pipes with a diameter of 1220 and 1020 mm.

При резке трубопровода установочная рама вместе с кессоном надежно удерживает концы трубопровода от расхождения.When cutting the pipeline, the installation frame together with the caisson reliably keeps the ends of the pipeline from diverging.

Изменяемая плавучесть кессона позволяет прилагать дополнительные усилия к концам трубопровода для центровки труб.The variable buoyancy of the caisson allows additional efforts to be made to the ends of the pipe alignment pipe.

Доступность узлов монтажа позволяет легко монтировать и демонтировать комплекс в стесненных условиях и ограниченной видимостиThe availability of mounting units makes it easy to mount and dismantle the complex in cramped conditions and limited visibility

Форма и насыщение (редуктора, освещение, ТВ, аварийная система, вентиляция и контроль) внутреннего пространства кессона обеспечивает максимальную безопасность и комфортность работающих водолазов.The shape and saturation (gearbox, lighting, TV, alarm system, ventilation and control) of the internal space of the caisson ensures maximum safety and comfort for working divers.

Claims

1. An underwater complex for repair of underwater pipelines, containing a caisson having a chamber in the form of a box with an open bottom and with two round-shaped openings in two opposite side walls for installation on the pipeline and sealing on it along the edges of these openings, an installation frame designed to accommodate there is a caisson on it, connected to means of fixing it relative to the ground and having pipe grips located on both sides of the caisson, made with the possibility of fixation on the pipeline.

2. The complex according to claim 1, characterized in that the frame is made of four pairwise connected pipes, pairs of pipes are located on opposite sides of the caisson along its continuous side walls, and the pipes of each pair are connected at their ends with pipe grippers.

3. The complex according to claim 2, characterized in that each of the pipe grippers is made of two parts, each of which is connected to the ends of the corresponding pair of pipes of the frame.

4. The complex according to claim 2, characterized in that the caisson has in the upper part a support beam with retaining elements for installation on the top of each pair of pipes of the installation frame.

5. The complex according to claim 1, characterized in that the means for fixing the installation frame relative to the ground is made in the form of four pivotally height-adjustable supports.

6. The complex according to claim 5, characterized in that the bearings are equipped with hydraulic cylinders for adjusting the position of the installation frame.

7. The complex according to claim 1, characterized in that the pipe clamps are each made in the form of a shell, consisting of two parts in the form of half-cylinders connected in the upper part by the hinge axis.

8. The complex according to claim 2, characterized in that each pipe of the installation frame is divided into ballast compartments to increase or decrease the buoyancy of the complex.

9. The complex according to claim 1, characterized in that on two opposite side walls of the chamber of the caisson, arched cutouts are made and the sashes are installed so that when the sashes are closed, each of these side walls has the indicated circular hole, each circular hole is formed by the upper part an arched notch in the shape of a semicircle, and the edges of the holes in the form of a quarter of a circle are made on each of the wings, with sealing means arranged along the edges of each hole Nia to the outer surface of the conduit to form a chamber diving bell.

10. The complex according to claim 9, characterized in that each said sealing means is a pneumatic inflatable seal.

11. The complex according to claim 9, characterized in that on the edges of the flaps adjacent to the side walls of the chamber, there are gaskets made of elastic material.

12. The complex according to claim 9, characterized in that in the upper part of the chamber a hollow protrusion is made, in the cavity of which there are diving expiration reducers, fastening of cargo hoists, cable TV, communication, lighting cable entry and a ventilation system outlet hose.