RU115438U1

RU115438U1 - SEALING SHAFT TYPE CHAMBER FOR REPAIR OF UNDERWATER TRANSITIONS OF PIPELINES

Info

Publication number: RU115438U1
Application number: RU2011147839/06U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Евгеньевич Сощенко; Евгений Евгеньевич Семин; Владимир Васильевич Щенев; Александр Алексеевич Иванов; Александр Алексеевич Груздев; Сергей Александрович Самойленко; Владимир Иванович Гончаренко; Олег Игоревич Васильев; Сергей Валерьевич Сосновский; Игорь Сергеевич Виноградов; Борис Константинович Тихомиров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ"; Открытое акционерное общество "Верхневолжские магистральные нефтепроводы"; Открытое акционерное общество "Волжский подводник"
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-04-27

Abstract

1. Герметизирующая камера шахтного типа для ремонта подводных переходов трубопроводов, содержащая полый корпус, включающий поворотное днище в виде усеченной цилиндрической обечайки, с торцевыми элементами, надстройку в виде разъемной шахты обслуживания, снабженной площадкой обслуживания, уплотнительные и удерживающие элементы, регулируемые опоры, отличающаяся тем, что полый корпус выполнен из нескольких секций, предназначенных для последовательной установки по месту и взаимного соединения, при этом поворотное днище выполнено в виде, по меньшей мере, одной секции, устанавливаемой на регулируемые опоры посредством съемного приспособления поворота, опирающегося на трубопровод, в разъемной шахте обслуживания установлена грузовая каретка, а оголовок шахты выполнен с возможностью подвода и установки шахтного понтона с технологическим оборудованием. ! 2. Герметизирующая камера по п.1, отличающаяся тем, что каждый уплотнительный элемент между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом выполнен в виде разъемной гермовставки с резиновым уплотнением, закрепленной на корпусе посредством откидных струбцин, двух прижимных полуколец и сальникового уплотнения. ! 3. Герметизирующая камера по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности корпуса установлены крепления для пригрузов. ! 4. Герметизирующая камера по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в корпусе установлен люк аварийного выхода. ! 5. Герметизирующая камера по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что разъемная шахта обслуживания прикреплена к корпусу через демпфирующую секцию. ! 6. Герметизирующая камера по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что для уст 1. A mine-type sealing chamber for repairing underwater pipelines, containing a hollow body, including a rotary bottom in the form of a truncated cylindrical shell, with end elements, a superstructure in the form of a split service shaft, equipped with a service platform, sealing and retaining elements, adjustable supports, characterized in that that the hollow body is made of several sections intended for sequential installation in place and interconnection, while the rotary bottom is made in the form of at least one section installed on adjustable supports by means of a removable rotation device resting on the pipeline in a split shaft a cargo carriage is installed, and the head of the mine is made with the possibility of supplying and installing a mine pontoon with technological equipment. ! 2. Sealing chamber according to claim 1, characterized in that each sealing element between the end elements of the body and the pipeline is made in the form of a detachable hermetic insert with a rubber seal fixed to the body by means of hinged clamps, two clamping half rings and a stuffing box seal. ! 3. Sealing chamber according to claim 1, characterized in that fasteners for weights are installed on the outer surface of the housing. ! 4. Sealing chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an emergency exit hatch is installed in the body. ! 5. Sealing chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the split service shaft is attached to the body through a damping section. ! 6. Sealing chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for the mouth

Description

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта и предназначена для ремонта дефектов подводных переходов трубопроводов Ду 300-1200 на глубинах до 25 метров.The utility model relates to the field of pipeline transport and is intended to repair defects in underwater crossings of pipelines DN 300-1200 at depths of up to 25 meters.

Известен кессон для ремонта подводных трубопроводов [Патент РФ №2203360, МПК Е02В 23/00, оп. 27.04.2003], включающий камеру, состоящую из двух разъемных частей, верхней и нижней, шахту для входа водолаза с поверхности воды в камеру, сменные кольца для установки кессона на трубопровод с болтовыми соединениями, для уплотнения применена листовая резина, сменные кольца для жесткости подкреплены пластинами, камера снабжена грузоподъемными рамами и откидными площадками для обслуживания.A well-known caisson for repair of underwater pipelines [RF Patent No. 2203360, IPC ЕВВ 23/00, op. 04/27/2003], including a chamber consisting of two detachable parts, an upper and a lower one, a shaft for a diver to enter the chamber from the water surface, interchangeable rings for installing a caisson on a pipeline with bolted joints, sheet rubber is used for sealing, interchangeable rings for stiffness are reinforced plates, the camera is equipped with lifting frames and folding platforms for maintenance.

Известно устройство для проведения ремонтных работ на трубопроводе [Патент РФ №2159890, МПК F16L 55/18, оп. 27.11.2000], состоящее из полого корпуса с противоположно расположенными арочными вырезами с направляющими, поворотного днища, охватывающего трубопровод, устройства поворота днища, надувных уплотнительных элементов, причем поворотное днище выполнено в виде усеченной цилиндрической емкости тонкостенным, усиленным внутренними бандажами и ребрами, корпус камеры содержит самоцентрирующиеся надстройки с вложенными уплотнениями и снабжен опорными балками с поддерживающими пятами, фиксирующими талрепами и распорно-стяжными страховочными приспособлениями.A device is known for repair work on a pipeline [RF Patent No. 21589890, IPC F16L 55/18, op. 11.27.2000], consisting of a hollow body with opposite arched cutouts with guides, a rotary bottom covering the pipeline, a device for rotating the bottom, inflatable sealing elements, the rotary bottom being made in the form of a truncated cylindrical container with a thin-walled reinforced internal bandages and ribs, the camera body contains self-centering superstructures with embedded seals and is equipped with support beams with supporting heels, fixing lanyards and safety tie-rods abilities.

В качестве прототипа выбрана камера для проведения ремонтных работ на подводном трубопроводе [Патент РФ №2269057, МПК F16L 55/18, оп. 27.01.2006], содержащая полый корпус и поворотное днище в виде усеченной цилиндрической обечайки с несущими торцевыми элементами, охватывающие трубопровод, выполненные с противоположно расположенными арочными вырезами под трубопровод, устройство поворота днища вокруг трубопровода, в корпусе расположены направляющие, поворотное днище и уплотняющие элементы, кроме того, камера снабжена надстройкой, площадками обслуживания, уплотнительными и удерживающими элементами, при этом полый корпус выполнен в виде усеченной снизу, цельной сверху цилиндрической обечайки с гибко соединенными торцевыми элементами и с основанием надстройки, торцевые элементы поворотного днища выполнены также соединенными гибко, ответно корпусным, поворотное днище по направляющим элементам поворачивается внутри корпуса и охватывает трубопровод снизу, образуя полость между трубой и внутренней стенкой камеры, уплотнения между трубопроводом, корпусом и поворотным днищем и между днищем и корпусом предусмотрены манжетные, причем продольные манжетные уплотнения выполнены подтапливаемыми перед поворотом днища и расположены так, что элементы привода не разрывают манжетные уплотнения, корпус по обоим концам через вылеты в торцевых элементах и штанги с тросами связан с центраторами для установки и удержания камеры на трубопроводе, а также для снятия эллипсности трубопровода в зоне арочных вырезов, уплотнительные элементы камеры в местах перехода от продольных в радиальные и от радиальных в кольцевые снабжены узлами приема герметика.As a prototype, a chamber was selected for repair work on an underwater pipeline [RF Patent No. 2269057, IPC F16L 55/18, op. 01/27/2006], containing a hollow body and a rotary bottom in the form of a truncated cylindrical shell with load-bearing end elements, covering a pipeline made with oppositely arranged arched cutouts for the pipeline, a device for rotating the bottom around the pipeline, guides, a rotary bottom and sealing elements are located in the housing, in addition, the camera is equipped with a superstructure, service areas, sealing and retaining elements, while the hollow body is made in the form of a truncated bottom, integral top cyl core shell with flexibly connected end elements and the base of the superstructure, end elements of the rotary bottom are also connected flexibly, in response to the body, the rotary bottom along the guide elements rotates inside the housing and covers the pipeline from below, forming a cavity between the pipe and the inner wall of the chamber, a seal between the pipeline, casing is provided between the housing and the rotary bottom and between the bottom and the housing, and the longitudinal lip seals are made flooded before turning m of the bottom and are located so that the drive elements do not break the lip seals, the housing at both ends through overhangs in the end elements and rods with cables is connected to centralizers to install and hold the camera on the pipeline, as well as to remove the ellipse of the pipeline in the area of arch cutouts, sealing camera elements at the points of transition from longitudinal to radial and from radial to annular are equipped with sealant receiving units.

Известное устройство-прототип характеризуется ограниченной областью применения по глубине и длине единовременно ремонтируемого участка трубопровода и его диаметру, ввиду сложности сочленения верхней части корпуса и поворотного днища и встроенного механизма поворота.The known prototype device is characterized by a limited scope for the depth and length of the simultaneously repaired section of the pipeline and its diameter, due to the difficulty of articulating the upper part of the body and the rotary bottom and the built-in rotation mechanism.

Задача полезной модели заключалась в расширении диапазона использования с сохранением надежности и простоты монтажа и эксплуатации.The objective of the utility model was to expand the range of use while maintaining reliability and ease of installation and operation.

Указанная задача решается герметизирующей камерой шахтного типа для ремонта подводных переходов трубопроводов, содержащей полый корпус, включающий поворотное днище в виде усеченной цилиндрической обечайки, с торцевыми элементами, надстройку в виде разъемной шахты обслуживания, снабженной площадкой обслуживания, уплотнительные и удерживающие элементы, регулируемые опоры, в которой, согласно предложению, полый корпус выполнен из нескольких секций, предназначенных для последовательной установки по месту и взаимного соединения, при этом поворотное днище выполнено в виде, по меньшей мере, одной секции, устанавливаемой на регулируемые опоры посредством съемного приспособления поворота, опирающегося на трубопровод, в разъемной шахте установлена грузовая каретка, а оголовок шахты выполнен с возможностью подвода и установки шахтного понтона с технологическим оборудованием.This problem is solved by a shaft-type sealing chamber for repair of underwater crossings of pipelines, containing a hollow body, including a rotary bottom in the form of a truncated cylindrical shell, with end elements, an add-in in the form of a detachable service shaft, equipped with a service platform, sealing and holding elements, adjustable supports, which, according to the proposal, the hollow body is made of several sections designed for sequential installation in place and mutual connection, at m hinged bottom is in the form of at least one section to be mounted on a support adjustable by rotation of the removable device, based on a pipeline, in the split shaft mounted cargo carriage shaft and head part is configured to supply and install a mine pontoon with process equipment.

Предпочтительное выполнение каждого уплотнительного элемента между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом - в виде разъемной гермовставки с резиновым уплотнением, закрепленной на корпусе посредством откидных струбцин, двух прижимных полуколец и сальникового уплотнения. Возможно изготовление нескольких типоразмеров для использования на трубопроводах различного диаметра.The preferred embodiment of each sealing element between the end elements of the casing and the pipeline is in the form of a detachable pressure seal with a rubber seal mounted on the casing by means of folding clamps, two pressure half rings and an stuffing box seal. It is possible to manufacture several sizes for use on pipelines of various diameters.

Целесообразно на внешней поверхности корпуса устанавливать крепления для пригрузов.It is advisable to install fastenings for weights on the outer surface of the housing.

Также предпочтительно в корпусе устанавливать люк аварийного выхода.It is also preferable to install an emergency exit hatch in the housing.

Разъемная шахта обслуживания может быть прикреплена к корпусу через демпфирующую секцию. При установке шахтного понтона также целесообразно использовать демпфирующие устройства.A detachable service shaft may be attached to the housing through a damping section. When installing a mine pontoon, it is also advisable to use damping devices.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.The inventive utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлен общий вид герметизирующей камеры с пристыкованным шахтным понтоном; на фиг.2 представлена корпус герметизирующей камеры; на фиг.3 представлено поворотное днище с приспособлением поворота; на фиг.4 показан уплотнительный элемент между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом; на фиг.5 показана установка уплотнительного элемента на корпус; на фиг.6 - вид сверху на шахту обслуживания с установленной грузовой кареткой.Figure 1 presents a General view of the sealing chamber with docked shaft pontoon; figure 2 presents the housing of the sealing chamber; figure 3 presents the rotary bottom with the rotation device; figure 4 shows the sealing element between the end elements of the housing and the pipeline; figure 5 shows the installation of the sealing element on the housing; Fig.6 is a top view of the service shaft with the installed cargo carriage.

Герметизирующая камера шахтного типа для ремонта подводных переходов трубопроводов содержит полый корпус 1, устанавливаемый на трубопровод 2, включающий поворотное днище 3 в виде усеченной цилиндрической обечайки, с торцевыми элементами 4, надстройку в виде разъемной шахты обслуживания 5, снабженной площадкой обслуживания 6, уплотнительные и удерживающие элементы, регулируемые опоры 7 (аутригеры). Полый корпус 1 выполнен из нескольких секций, в том числе: центральная секция 8 поворотного днища, вспомогательные секции поворотного днища 9, дополнительные секции 10, часть 11 торцевого элемента 4. Для установки поворотного днища 3 (или отдельно секций 8, 9, 10 и 11) предназначено приспособление поворота 12. В разъемной шахте 5 установлена грузовая каретка 13, связанная с лебедкой (не показана), а оголовок шахты 14 выполнен с возможностью подвода и установки шахтного понтона 15 с технологическим оборудованием. Уплотнительный элемент между торцевыми элементами корпуса и трубопроводом содержит разъемную гермовставку 16 с резиновым уплотнением 17, закрепленной на корпусе посредством откидных струбцин 18, двух прижимных полуколец 19 и сальникового уплотнения 20. На внешней поверхности корпуса 1 установлены крепления 21 для пригрузов 22. В корпусе установлен люк 23 аварийного выхода. Разъемная шахта обслуживания 5 прикреплена к корпусу 1 через демпфирующую секцию 24.The shaft-type sealing chamber for repairing underwater crossings of pipelines comprises a hollow body 1 installed on the pipeline 2, including a rotary bottom 3 in the form of a truncated cylindrical shell, with end elements 4, an add-in in the form of a detachable service shaft 5, equipped with a service platform 6, sealing and holding elements, adjustable supports 7 (outriggers). The hollow body 1 is made of several sections, including: the central section 8 of the rotary bottom, auxiliary sections of the rotary bottom 9, additional sections 10, part 11 of the end element 4. To install the rotary bottom 3 (or separately sections 8, 9, 10 and 11 ) the turning device 12 is intended. A load carriage 13 is installed in the detachable shaft 5, connected with a winch (not shown), and the shaft head 14 is configured to supply and install a shaft pontoon 15 with technological equipment. The sealing element between the end elements of the casing and the pipeline contains a detachable pressure seal 16 with a rubber seal 17 mounted on the casing by means of folding clamps 18, two pressure half rings 19 and the stuffing box seal 20. Mountings 21 for weights 22 are installed on the outer surface of the casing 1. A hatch is installed in the casing 23 emergency exit. The detachable service shaft 5 is attached to the housing 1 through the damping section 24.

Монтаж камеры для проведения ремонтных работ на участок подводного трубопровода осуществляют следующим образом.The installation of the camera for repair work on the site of the underwater pipeline is as follows.

Производят размыв и тщательное равнение грунта под рабочую площадку. На подготовленную рабочую площадку, исключая неровности, плавкраном устанавливаются железобетонные дорожные плиты. Плиты устанавливаются симметрично относительно оси трубопровода. Угол отклонения горизонтального положения плит относительно оси трубопровода должен обеспечивать работу регулируемых опор (аутригеров) 7. Далее осуществляют монтаж поворотного днища 3 (для соответствующего исполнения герметизирующей камеры - отдельно секций 8, и/или 9, 11, или 10-11). Для этого на соответствующую секцию устанавливаются приспособления поворота 12. Собранную таким образом конструкцию стропят и при помощи плавкрана устанавливают на трубопровод 2 до соприкосновения роликов приспособлений поворота 12 с поверхностью трубы. При дальнейшем опускании строп плавкрана нижняя секция 3 поворачивается вокруг оси трубопровода 2 до момента достижения ею рабочего положения. Затем устанавливают регулируемые опоры 7, растяжки (не показаны). Приспособление поворота 12 отсоединяется. Аналогично монтируются (при необходимости) вспомогательные 9 и дополнительные 10 секции. Торцевой элемент 11 соединяется с соответствующей секцией на вспомогательном плавсредстве до погружения. Далее устанавливаются и скрепляются между собой и с секциями днища верхние секции корпуса 1. После сборки корпуса 1 производится монтаж шахты обслуживания 5, крепление к корпусу 1 осуществляется через демпфирующую секцию 24 (для компенсации возможных перекосов шахты 5 относительно корпуса 1), устанавливаются необходимые растяжки. Количество секций шахты 5 зависит от глубины залегания ремонтируемого трубопровода. Устанавливаются гермовставки 16 с резиновыми уплотнениями 17 и прижимаются откидными струбцинами 18. Наматывают на трубу трубопровода 2 сальниковое уплотнение и поджимают собранными в кольцо полукольцами 19. На оголовке 14 монтируется площадка обслуживания 6. Подводится шахтный понтон и скрепляется с оголовком 14 через демпфирующие устройства (не показаны). На корпусе 1 посредством креплений 21 размещаются пригрузы 22. После завершения монтажа герметизирующей камеры проводят откачку воды из нее, устанавливают в шахту 5 грузовую каретку 13, монтируют и подключают системы жизнеобеспечения (вентиляции, освещения, связи, видеонаблюдения и пр.).Flush and thoroughly level the soil under the work site. On the prepared work site, excluding irregularities, reinforced concrete road slabs are installed with a crane. Plates are installed symmetrically about the axis of the pipeline. The angle of deviation of the horizontal position of the plates relative to the axis of the pipeline should ensure the operation of adjustable supports (outriggers) 7. Next, the rotary bottom 3 is mounted (for the corresponding execution of the sealing chamber, sections 8, and / or 9, 11, or 10-11 separately). To do this, the turning devices 12 are installed on the corresponding section. The assembly thus assembled is slinged and, using a crane, is installed on the pipe 2 until the rollers of the turning devices 12 come into contact with the pipe surface. With further lowering of the sling of the floating crane, the lower section 3 rotates around the axis of the pipeline 2 until it reaches its working position. Then set the adjustable supports 7, extensions (not shown). The rotation tool 12 is detached. Similarly mounted (if necessary) auxiliary 9 and additional 10 sections. The end element 11 is connected to the corresponding section on the auxiliary craft before immersion. Next, the upper sections of the housing 1 are installed and fastened to each other and with the bottom sections. After assembly of the housing 1, the service shaft 5 is mounted, fastened to the housing 1 through the damping section 24 (to compensate for possible distortions of the shaft 5 relative to the housing 1), the necessary extensions are installed. The number of sections of the shaft 5 depends on the depth of the repaired pipeline. Inserts 16 with rubber seals 17 are installed and pressed with folding clamps 18. They wrap the stuffing box packing 2 on the pipe 2 and press the half rings 19 assembled into the ring. The service platform is mounted on the head 14. The shaft pontoon is brought in and fastened to the head 14 through damping devices (not shown ) Weights 22 are placed on the housing 1 by means of fastenings 21. After the installation of the sealing chamber is completed, water is pumped out of it, a load carriage 13 is installed in the shaft 5, life support systems (ventilation, lighting, communications, video surveillance, etc.) are mounted and connected.

Смонтированная герметизирующая камера позволяет осуществлять ремонт трубопровода в соответствии с действующими инструкциями.The installed sealing chamber allows repair of the pipeline in accordance with current instructions.

Секционный принцип конструкции герметизирующей камеры позволяет упростить монтаж, добиться унификации для использования на разных глубинах, для трубопроводов различного диаметра и ремонтируемых участков разной протяженности. Простота исполнения ключевых узлов (приспособление поворота 12, гермовставки 16, торцевые уплотнения) приводит к надежности и безопасности монтажа и эксплуатации. В целом заявляемое устройство позволяет выполнять большие объемы работ по ремонту трубопроводов в короткие сроки.The sectional principle of the design of the sealing chamber makes it possible to simplify installation and achieve unification for use at different depths, for pipelines of various diameters and repaired sections of different lengths. The simplicity of execution of key components (turning device 12, pressure seal 16, mechanical seals) leads to reliability and safety of installation and operation. In General, the inventive device allows you to perform large volumes of pipe repair in a short time.

Claims

1. A shaft-type sealing chamber for repairing underwater crossings of pipelines, comprising a hollow body, including a rotary bottom in the form of a truncated cylindrical shell, with end elements, a superstructure in the form of a detachable service shaft equipped with a service platform, sealing and holding elements, adjustable supports, characterized in that the hollow body is made of several sections designed for sequential installation in place and mutual connection, while the rotary bottom is made in the form, at least one section mounted on adjustable supports by means of a removable turning device, supported by a pipeline, a load carriage is installed in the detachable service shaft, and the shaft head is configured to supply and install a mine pontoon with processing equipment.

2. The sealing chamber according to claim 1, characterized in that each sealing element between the end elements of the housing and the pipeline is made in the form of a detachable pressure seal with a rubber seal mounted on the housing by means of folding clamps, two pressure half rings and an stuffing box seal.

3. The sealing chamber according to claim 1, characterized in that fastenings for weights are mounted on the outer surface of the housing.

4. The sealing chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an emergency exit hatch is installed in the housing.

5. A sealing chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the detachable service shaft is attached to the housing through a damping section.

6. The sealing chamber according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for the installation of the mine pontoon, damping devices are provided.