RU2043175C1

RU2043175C1 - Apparatus for stream pushers launch and retrieval during pipeline operation

Info

Publication number: RU2043175C1
Authority: RU
Inventors: М.Г. Гердов; П.М. Вайсберг; Ю.Ф. Скрипаль; Ю.М. Алякин; В.И. Шолухов; К.В. Черняев
Priority date: 1992-07-31
Filing date: 1992-07-31
Publication date: 1995-09-10

Abstract

FIELD: oil and gas extraction industry. SUBSTANCE: apparatus has chambers of launch and retrieval with necks from the side of joining pipeline and tail-end locks on open ends and flexible pulling tool. Neck of launch chamber has carry off branch pipe, in which detachable cantilever with guiding rollers and stop. Stop is part of cantilever, that is located in neck. Stop has hole to pull flexible pulling unit through. Apparatus also has mechanism of hooking, fixed on pulling cable and used to be engaged with rod of stream pusher. EFFECT: Apparatus increased pipelines operational reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности для запуска в трубопровод и извлечения из него средств дефектоскопии, очистных элементов и других поточных снарядов. The invention relates to the operation of trunk pipelines and can be used in the gas and oil industry to run into the pipeline and extract from it flaw detection tools, treatment elements and other flow projectiles.

Известно устройство для запуска и приема тел, содержащее камеры запуска и приема, имеющие каждая неподвижный лоток со средствами установки его по высоте для соосного соединения с трубопроводом, подвижный лоток с роликами и трособлочную систему, при этом конец неподвижного лотка, следующий для связи с трубопроводом, и концевой участок подвижного лотка выполнены в виде патрубков, связанных между собой посредством трособлочной системы, имеющей средство для горизонтального перемещения подвижного лотка, причем передний торец подвижного лотка снабжен крышкой и уплотнительным элементом, диаметр которого равен диаметру камеры запуска [1]
Одним из недостатков устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием средств для плотной установки запускаемого тела в подвижном лотке, для фиксации принимаемого тела в подвижном лотке, для перекрытия потока жидкости при запуске тела.A device for launching and receiving bodies, containing launch and reception chambers, each having a fixed tray with height adjustment means for coaxially connecting to the pipeline, a movable tray with rollers and a cable block system, the end of the fixed tray following for communication with the pipeline, and the end section of the movable tray is made in the form of nozzles interconnected by means of a cable block system having means for horizontal movement of the movable tray, the front end of the movable ka is provided with lid and sealing member, the diameter of which is equal to the diameter of the start of the camera [1]
One of the disadvantages of the device is the design complexity due to the availability of means for tight installation of the launched body in the movable tray, for fixing the received body in the movable tray, for blocking the fluid flow when starting the body.

Кроме того, устройство может быть использовано только для односекционных поточных снарядов, так как при увеличении габаритов подвижного лотка по длине устройство в целом будет громоздким, потребует большей производственной площади и повышенных энергетических затрат на перемещение лотка и снаряда. In addition, the device can be used only for single-section in-line projectiles, since with an increase in the dimensions of the movable tray along the length, the device as a whole will be bulky, require a larger production area and increased energy costs for moving the tray and the projectile.

Известно также устройство для запуска очистных элементов и разделителей в трубопровод, содержащее камеры запуска и приема, снабженные каждая концевым затвором, выдвижным лотком, тележкой с приводом, гибким тяговым органом и толкателем для запасовки очистных элементов и разделителей. Устройство снабжено также дополнительным гибким тяговым органом, один конец которого закреплен на толкателе, а другой выполнен в виде петли, лоток снабжен поворотным рычагом, тележка имеет переставную вилку, а гибкий тяговый орган снабжен механизмом зацепления с выдвижным лотком [2]
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и то, что оно не обеспечивает запуск диагностических поточных снарядов, состоящих из несколько шарнирно соединенных секций сложной конструкции и разной длины (3-7,5 м и более). Перемещение поточного снаряда в камеру запуска осуществляется толкателем, воздействующим на торец хвостовой части поточного снаряда, что практически невозможно при запасовке шарнирно соединенного поточного снаряда.A device is also known for launching treatment elements and separators into a pipeline, containing start and reception chambers, each equipped with an end shutter, a sliding tray, a trolley with an actuator, a flexible traction unit and a pusher for storing the treatment elements and separators. The device is also equipped with an additional flexible traction unit, one end of which is mounted on the pusher, and the other is made in the form of a loop, the tray is equipped with a pivoting lever, the trolley has a rear fork, and the flexible traction body is equipped with a gearing mechanism with a sliding tray [2]
A disadvantage of the known device is the design complexity and the fact that it does not allow the launch of diagnostic in-line shells consisting of several articulated sections of complex design and different lengths (3-7.5 m or more). The flow projectile is moved to the launch chamber by a pusher acting on the end face of the tail part of the flow projectile, which is almost impossible when the articulated flow projectile is stocked.

Кроме того конструкция устройства громоздка и металлоемка, что обусловлено необходимостью обеспечения устойчивости подвижного лотка, тележки, толкателя во избежание их опрокидывания при перемещении поточного снаряда. Большая металлоемкость устройства требует и значительных энергетических затрат при эксплуатации. In addition, the design of the device is cumbersome and metal-intensive, which is due to the need to ensure the stability of the movable tray, trolley, pusher to prevent them from tipping over when moving the projectile. The large metal consumption of the device requires significant energy costs during operation.

Для упрощения конструкции, расширения технологических возможностей, снижения металлоемкости и энергозатрат в устройстве для запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации трубопровода, содержащем камеру запуска и приема поточных снарядов, имеющие со стороны их присоединения к трубопроводу горловины и концевые затворы на свободных концах, и гибкий тяговый орган с лебедкой, согласно изобретению, горловина камеры запуска снабжена отводным патрубком и установленным в нем и частично в горловине съемным кронштейном, имеющим направляющие ролики и упор, являющийся частью кронштейна, расположенной в горловине, с отверстием для протягивания гибкого тягового органа, связанного с механизмом зацепления при запасовке поточных снарядов, причем механизм зацепления выполнен в виде двух коаксиальных цилиндров, внутренний из которых соединен с гибким тяговым органом и выполнен с торцевым упором и проточками, в которых установлены подпружиненные штоки с возможностью взаимодействия с наружным цилиндром через кольцевую проточку, выполненную на внутренней поверхности наружного цилиндра, или с головкой штыря поточного снаряда, которая входит в осевое отверстие внутреннего цилиндра. Наружный цилиндр одним торцом взаимодействует с торцевым упором внутреннего цилиндра, а другим с упором съемного кронштейна. To simplify the design, expand technological capabilities, reduce metal consumption and energy consumption in a device for launching and receiving in-line projectiles during operation of a pipeline containing a chamber for launching and receiving in-line projectiles having throats and end locks at the free ends from the side of their connection to the pipeline, and a flexible traction body with a winch, according to the invention, the neck of the launch chamber is equipped with a branch pipe and a removable bracket having a direction installed therein and partially in the neck rollers and an abutment, which is part of the bracket located in the neck, with an opening for pulling a flexible traction body associated with the gearing mechanism when storing flow shells, the gearing mechanism being made in the form of two coaxial cylinders, the inner of which is connected to the flexible traction body and made with an end stop and grooves in which spring-loaded rods are installed with the possibility of interaction with the outer cylinder through an annular groove made on the inner surface of the outer cylinder, or with the head of a pin of a continuous projectile that enters the axial bore of the inner cylinder. The outer cylinder interacts with one end with the end stop of the inner cylinder, and the other with the emphasis of the removable bracket.

Отличительные признаки предлагаемого устройства являются существенными, так как все вместе они позволяют осуществить перемещение поточного снаряда в трубопровод путем втягивания его за головную секцию, что обеспечивает запуск диагностических поточных снарядов, состоящих из нескольких шарнирно соединенных секций. Distinctive features of the proposed device are significant, since together they allow you to move the flow projectile into the pipeline by pulling it in the head section, which ensures the launch of diagnostic flow projectiles, consisting of several articulated sections.

В предлагаемом устройстве исключены толкатель, тележка, лоток, дополнительные приводы и другие средства, которыми снабжены аналогичные известные устройства. Таким образом отличительные признаки предлагаемого устройства позволят расширить его технологические возможности, упростить конструкцию, сократить металлоемкость и энергозатраты. In the proposed device excluded pusher, trolley, tray, additional drives and other means, which are equipped with similar known devices. Thus, the distinguishing features of the proposed device will expand its technological capabilities, simplify the design, reduce metal consumption and energy consumption.

На фиг.1 схематически изображено устройство для запуска и приема поточных снарядов, продольный разрез; на фиг.2 механизм зацепления, продольный разрез. Figure 1 schematically shows a device for launching and receiving in-line projectiles, a longitudinal section; figure 2 gearing mechanism, a longitudinal section.

Устройство для запуска и приема поточных снарядов 21 при эксплуатации трубопровода содержит камеру запуска 1 и камеру приема (не показана) с концевым затвором 2, гибкий тяговый орган, состоящий из троса 3 и полиспаста 4 с лебедкой 5, механизм зацепления, состоящий из коаксиально наружного 6 и внутреннего 7 цилиндров. В осевое отверстие внутреннего цилиндра введен штырь 8 с головкой 9, являющийся принадлежностью поточного снаряда 21. Камера запуска 1 выполнена с горловиной 10 со стороны ее присоединения к трубопроводу, снабженной отводным патрубком 11, в котором установлен съемный кронштейн 12 с направляющими роликами 13 и упором 14 с отверстием (не показано) для протягивания троса 3 гибкого тягового органа. Внутренний цилиндр 7 механизма зацепления выполнен с торцевым упором 15, стопорными шариками 16 и проточками 17, в которых установлены подпружиненные штоки 18 с возможностью последовательного взаимодействия с головкой 9 штыря 8 и наружным цилиндром 6, в котором для этого выполнена кольцевая проточка 19. Наружный цилиндр 6 взаимодействует одним торцем с торцевым упором 15 внутреннего цилиндра 7, а другим через закрепленную на нем пружину 20 с упором 14 съемного кронштейна 12. Внутренний цилиндр 7 механизма зацепления соединен с тросом 3 гибкого тягового органа. A device for launching and receiving flow projectiles 21 during operation of the pipeline comprises a launch chamber 1 and a reception chamber (not shown) with an end shutter 2, a flexible traction member consisting of a cable 3 and a chain hoist 4 with a winch 5, an engagement mechanism consisting of an external coaxial 6 and inner 7 cylinders. A pin 8 with a head 9, which is an accessory of the flow projectile 21, is inserted into the axial bore of the inner cylinder. The launch chamber 1 is made with a neck 10 on the side of its connection to a pipeline equipped with a branch pipe 11 in which a removable bracket 12 with guide rollers 13 and a stop 14 is installed with an opening (not shown) for pulling the cable 3 of the flexible traction body. The inner cylinder 7 of the engagement mechanism is made with an end stop 15, locking balls 16 and grooves 17 in which spring-loaded rods 18 are mounted with the possibility of sequential interaction with the head 9 of the pin 8 and the outer cylinder 6, in which an annular groove 19 is made for this. The outer cylinder 6 interacts with one end with the end stop 15 of the inner cylinder 7, and the other through a spring 20 fixed on it with the stop 14 of the removable bracket 12. The inner cylinder 7 of the engagement mechanism is connected to the cable 3 of the flexible traction go organ.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Открывают концевой затвор 2 камеры запуска 1. Затем через открытый отводной патрубок 11 горловины 10 к входному отверстию камеры запуска 1 протягивают трос 3 гибкого тягового органа. Для этого используют, например, шар со шнуром, который соединяют с концом троса 3. Шар со шнуром прокатывают через камеру запуска. На выходе из камеры шнур подтягивают, подтаскивая трос 3. Затем шар со шнуром отсоединяют от конца троса 3, присоединяют к нему внутренний цилиндр 7 с наружным цилиндром механизма зацепления. Наружный цилиндр 6 перемещают вдоль внутреннего цилиндра 7 до торцевого упора 15, при этом проточки 17 и 19 цилиндров 6 и 7 совместятся и штоки 18 под воздействием пружин войдут в кольцевую проточку 19 цилиндра 6. После этого штырь 8 с головкой 9, заранее присоединенный к поточному снаряду 21, вводят в осевое отверстие внутреннего цилиндра 7 до упора. Затем наружный цилиндр 6 перемещают в обратном направлении от торцевого упора 15 цилиндра 7, при этом подпружиненные штоки 18 выйдут из проточки 19 и войдут в зацепление с головкой 9 штыря 8. Стопорные шарики 16 будут удерживать наружный цилиндр 6 в заданном положении до окончания запасовки поточного снаряда. The end shutter 2 of the launch chamber 1 is opened. Then, through the open outlet pipe 11 of the neck 10, a cable 3 of the flexible traction member is pulled to the inlet of the launch chamber 1. To do this, use, for example, a ball with a cord that is connected to the end of the cable 3. The ball with the cord is rolled through the launch chamber. At the exit from the chamber, the cord is pulled, pulling the cable 3. Then the ball with the cord is disconnected from the end of the cable 3, the inner cylinder 7 is attached to it with the outer cylinder of the engagement mechanism. The outer cylinder 6 is moved along the inner cylinder 7 to the end stop 15, while the grooves 17 and 19 of the cylinders 6 and 7 are combined and the rods 18 under the influence of springs will enter the annular groove 19 of the cylinder 6. After that, the pin 8 with the head 9, pre-connected to the in-line the projectile 21 is inserted into the axial hole of the inner cylinder 7 until it stops. Then, the outer cylinder 6 is moved in the opposite direction from the end stop 15 of the cylinder 7, while the spring-loaded rods 18 will come out of the groove 19 and will engage with the head 9 of the pin 8. Locking balls 16 will hold the outer cylinder 6 in a predetermined position until the end of storage of the flow projectile .

Поточный снаряд 21 тросом 3 гибкого тягового органа перемещают в камеру запуска 1 и далее в ее горловину 10 до упирания торца цилиндра 6 механизма зацепления пружины 20 в упор 14 съемного кронштейна 12, при этом внутренний цилиндр 7 под действием троса 3 еще будет перемещаться до упирания торцевого упора 15 в торец наружного цилиндра 6. В результате чего подпружиненные штоки 18 войдут в кольцевую проточку 19 цилиндра 6 и головка 9 штыря 8 выйдет из зацепления. Механизм зацепления разомкнется. После этого съемный кронштейн 12 вместе с тросом 3 и механизмом зацепления выводят из отводного патрубка 11 горловины 10. Штырь 8 с головкой 9 остается на поточном снаряде. Отводной патрубок закрывают крышкой (не показана), а входное отверстие камеры запуска 1 закрывают концевым затвором 2, после чего поточный снаряд готов к запуску. После захода головного звена в горловину 10 поточный снаряд перемещается по трубопроводу потоком перекачиваемой жидкости или газа. The flow projectile 21 is moved by a cable 3 of a flexible traction body into the launch chamber 1 and then into its neck 10 until the end face of the cylinder 6 of the spring engagement mechanism 20 abuts against the support 14 of the removable bracket 12, while the inner cylinder 7 will still move until the end face abuts against the end of the cable 3 stop 15 at the end of the outer cylinder 6. As a result, the spring-loaded rods 18 will enter into the annular groove 19 of the cylinder 6 and the head 9 of the pin 8 will disengage. The engagement mechanism will open. After that, the removable bracket 12 together with the cable 3 and the gearing mechanism is removed from the outlet pipe 11 of the neck 10. The pin 8 with the head 9 remains on the projectile. The outlet pipe is closed with a lid (not shown), and the inlet of the launch chamber 1 is closed with an end shutter 2, after which the in-line projectile is ready for launch. After the head link enters the neck 10, the in-line projectile moves through the pipeline with the flow of pumped liquid or gas.

В камеру приема поточный снаряд приходит ориентированным к концевому затвору носовой частью, где находится штырь 8 с головкой 9. Изъятие поточного снаряда из камеры приема осуществляют теми же средствами, что и при запуске. Съемный кронштейн 12 устанавливают перед открытым выходным отверстием камеры приема. Трос 3 с механизмом зацепления соединяют со штырем 8 поточного снаряда 21 и посредством гибкого тягового органа поточный снаряд извлекают из камеры приема. A flow projectile arrives in the receiving chamber oriented to the end shutter by the bow, where there is a pin 8 with a head 9. The flow projectile is removed from the reception chamber by the same means as at startup. A removable bracket 12 is installed in front of the open outlet of the receiving chamber. The cable 3 with the gearing mechanism is connected to the pin 8 of the flow projectile 21 and the flow projectile is removed from the receiving chamber by means of a flexible traction member.

Claims

1. DEVICE FOR LAUNCHING AND RECEIVING FLOW APPLIANCES DURING OPERATION OF A PIPELINE, containing launching and receiving chambers of flowing shells having throats and end locks at their free ends on the side of their connection to the pipeline, and a flexible traction body with a winch, characterized in that the neck of the launch chamber equipped with a branch pipe and a removable bracket installed in it and partially in the neck, having guide rollers and a stop, which is part of the bracket located in the neck, with an opening for pulling the bend th drawbar organ associated with the engagement mechanism with in-line reeving shells.

2. The device according to p. 1, characterized in that the gearing mechanism is made in the form of two coaxial cylinders, the inner of which is connected to a flexible traction body and is made with an end stop and grooves in which spring-loaded rods are installed with the possibility of interaction with the outer cylinder through an annular a groove made on the inner surface of the outer cylinder or with the head of the pin of the in-line projectile entering the axial hole of the inner cylinder.