RU2228483C1

RU2228483C1 - Method of check and control of excessive pressure at temporary shutting-off of gas and oil pipe lines and device for realization of this method

Info

Publication number: RU2228483C1
Application number: RU2003114447/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Салюков; В.А. Фатихов; И.В. Коваль; Р.Н. Хасанов; В.В. Лобанов; В.Н. Коваль
Original assignee: ООО НТЦ "Адгезивнефтегаз"
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-05-10

Abstract

FIELD: construction engineering; performing repairs and emergency jobs on gas and oil pipe lines under pressure. SUBSTANCE: proposed method includes shutting-off of pipe line by means of sealing pneumatic device secured in pipe line by delivery of air supply hose under pressure to elastic chamber. Working medium located before sealing device is discharged through flexible discharge hose. Pressure of working medium is checked by means of pressure gauge fitted on discharge hose which is positioned behind sealing device. Pressure in pipe line before sealing pneumatic device is controlled by means three-way cock fitted on discharge hose behind device. Discharge hose running through entire cavity of sealing pneumatic device is hermetically secured at its ends. EFFECT: extended functional capabilities; enhanced safety of jobs performed on pipe lines. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и используется при проведении аварийно-восстановительных и ремонтных работ на газопроводах и нефтепроводах, находящихся под избыточным давлением.The invention relates to the construction and is used when conducting emergency recovery and repair work on gas pipelines and oil pipelines under pressure.

Из уровня техники известно, что при проведении ремонтных работ, связанных с ведением сварочных работ на трубопроводе, существует опасность возгорания или взрыва газовоздушной смеси. Для предотвращения этого зону ведения ремонтных работ изолируют установкой с двух сторон по ее границам в трубопроводе герметизирующих устройств. При проведении аварийно-восстановительных и ремонтных работ на трубопроводах используются различные конструкции резиновых и резинокордовых герметизирующих пневматических устройств. При этом в процессе огневых и газоопасных работ контроль над избыточным давлением ведется на линейном крановом узле, находящемся на значительном расстоянии от места проведения работ. Известно, что связь при этом осуществляется ремонтно-восстановительной бригадой по рации, что дополнительно требует привлечения специалистов с оборудованием связи, а также транспорта. Кроме того, известно, что на изменение избыточного давления эта группа не может оперативно быстро повлиять.From the prior art it is known that when carrying out repairs related to welding on the pipeline, there is a danger of fire or explosion of the gas-air mixture. To prevent this, the repair zone is isolated by the installation from two sides along its borders in the pipeline of sealing devices. When carrying out emergency repairs and repairs on pipelines, various designs of rubber and rubber cord sealing pneumatic devices are used. At the same time, in the process of firing and gas hazardous work, control of excess pressure is carried out on a linear crane unit located at a considerable distance from the place of work. It is known that in this case, communication is carried out by the repair and restoration team for the radio, which additionally requires the involvement of specialists with communication equipment, as well as transport. In addition, it is known that this group cannot quickly affect the change in excess pressure.

Из уровня техники известен способ, реализованный в работе устройства - “шаровой заглушки” для герметизации внутренней полости газопровода (см. SU 1219859 А, 23.03.1986). Для повышения безопасности сварочных работ на действующем газопроводе, для устранения взрыва газовоздушной смеси в зоне производства ремонтных работ по обе ее стороны в трубопроводе устанавливают заглушки - эластичные герметичные камеры, каждую из которых через шланг заполняют воздухом. При нагнетании воздуха в камеру заглушка принимает форму шара и перекрывает внутреннюю полость трубопровода, изолируя зону проведения сварочных работ внутри трубопровода. Как известно избыточное давление в действующем трубопроводе перед заглушкой оказывает на последнюю выталкивающее воздействие и при определенных обстоятельствах приводит к сдвигу заглушки с места ее установки. Известное устройство (SU 1219859) недостаточно надежно в работе, поскольку при возможных сдвигах эластичной резиновой камеры с места ее установки не исключена возможность ее повреждения, в результате чего давление воздуха в камере заглушки упадет, газ из трубопровода поступит в зону ведения сварочных работ, что приведет к взрыву газовоздушной смеси, следствием чего будет травматизм работающего персонала, возникновение дефектов в сварных швах.The prior art method, implemented in the operation of the device - “ball plugs” for sealing the internal cavity of the pipeline (see SU 1219859 A, 03/23/1986). To increase the safety of welding operations on the existing gas pipeline, to eliminate the explosion of the gas-air mixture in the repair work area, plugs are installed on both sides of the pipeline — elastic sealed chambers, each of which is filled with air through the hose. When air is injected into the chamber, the plug takes the form of a ball and closes the internal cavity of the pipeline, isolating the zone of welding work inside the pipeline. As you know, overpressure in the existing pipeline before the plug has the last pushing effect and, under certain circumstances, leads to a shift of the plug from the place of its installation. The known device (SU 1219859) is not reliable enough, since with possible shifts of the elastic rubber chamber from the place of installation, the possibility of damage is not excluded, as a result of which the air pressure in the plug chamber drops, gas from the pipeline enters the welding zone, which will result to the explosion of the gas-air mixture, which will result in injuries to working personnel, the occurrence of defects in welds.

Известно устройство - “заглушка для трубопроводов” и способ, реализованный в его работе, - аналоги заявленной группы изобретений (см. SU 932085 А, 30.05.1982). Известное устройство содержит жесткий цилиндрический корпус с ребордами, между которыми размещена эластичная кольцевая камера. Последняя снабжена штуцером для подсоединения к магистрали, связанной с источником давления. В торцовых стенках полого корпуса выполнены входное и выходное отверстия. Выходное отверстие соединено с переливной трубой. Заглушку размещают во внутренней полости трубопровода и подачей среды под давлением увеличивают внешний диаметр эластичной камеры, при этом заглушка фиксируется в трубопроводе. Внешний конец переливной трубы соединяют с отводящей магистралью. Находящаяся в трубопроводе жидкая среда с взвесями через входное отверстие попадает во внутреннюю полость корпуса и отводится через переливную трубу, а частицы, взвешенные в жидкой среде, оседают в полом корпусе. Недостатком известного решения является наличие жесткого корпуса, размер которого ограничен допускаемыми размерами технологического окна в трубопроводе, через которое устройство вводится в перекрываемую магистраль. Кроме того, нет контроля над избыточным давлением перед заглушкой и нет возможности его регулирования, что может привести к выдавливанию заглушки перекачиваемой по трубопроводу средой, повреждению эластичной камеры.A device is known as a “plug for pipelines” and a method implemented in its work are analogues of the claimed group of inventions (see SU 932085 A, 05/30/1982). The known device comprises a rigid cylindrical body with flanges between which an elastic annular chamber is placed. The latter is equipped with a fitting for connection to a line connected to a pressure source. The inlet and outlet openings are made in the end walls of the hollow body. The outlet is connected to an overflow pipe. The plug is placed in the internal cavity of the pipeline and the supply of medium under pressure increases the outer diameter of the elastic chamber, while the plug is fixed in the pipeline. The outer end of the overflow pipe is connected to the discharge line. The liquid medium located in the pipeline with suspensions through the inlet enters the internal cavity of the housing and is discharged through the overflow pipe, and particles suspended in the liquid medium settle in the hollow housing. A disadvantage of the known solution is the presence of a rigid housing, the size of which is limited by the permissible dimensions of the technological window in the pipeline, through which the device is introduced into the blocked trunk. In addition, there is no control over the excess pressure in front of the plug and there is no possibility of its regulation, which can lead to extrusion of the plug by the medium pumped through the pipeline, damage to the elastic chamber.

Наиболее близким к заявленной группе изобретений является известное решение SU 1079941 А, 15.03.1984 - “устройство для перекрытия трубопровода”, содержащее эластичную тороидальную камеру с гибким элементом, посредством которого участок трубопровода перед камерой сообщен с атмосферой. Тороидальную камеру устанавливают перпендикулярно оси трубопровода в сторону возможного скопления газа. Через шланг в эластичную камеру закачивают под давлением воздух и она перекрывает полость трубопровода. Гибкий эластичный рукав выводят из трубопровода через технологическое отверстие и скопившийся перед заглушкой газ сбрасывается в атмосферу.Closest to the claimed group of inventions is the well-known solution SU 1079941 A, 03/15/1984 - “device for blocking the pipeline”, containing an elastic toroidal chamber with a flexible element, through which the section of the pipeline in front of the camera is in communication with the atmosphere. A toroidal chamber is installed perpendicular to the axis of the pipeline in the direction of possible gas accumulation. Air is pumped under pressure into the elastic chamber through a hose and it closes the pipe cavity. A flexible elastic hose is removed from the pipeline through a process hole and the gas accumulated before the plug is discharged into the atmosphere.

Недостатком известного устройства является ненадежное перекрытие трубопровода ввиду повышенных требований к установке камеры, отсутствие контроля давления газовой среды перед камерой и невозможность утилизации отводимого из трубопровода газа через гибкий рукав.A disadvantage of the known device is the unreliable overlap of the pipeline due to increased requirements for installing the chamber, the lack of control of the pressure of the gas medium in front of the chamber and the inability to utilize the gas discharged from the pipeline through a flexible sleeve.

Заявленная группа изобретений решает задачу осуществления контроля и регулирования избыточного давления перед герметизирующим пневматическим устройством при проведении огневых и газоопасных работ на газонефтепроводах.The claimed group of inventions solves the problem of monitoring and regulating excess pressure in front of a sealing pneumatic device when carrying out fire and gas hazardous work on gas and oil pipelines.

Указанная задача решается тем, что в способе контроля и регулирования давления перекрывают газонефтепровод герметизирующим пневматическим устройством (ГПУ) и закрепляют его в трубопроводе путем подачи в эластичную камеру через гибкий подводящий шланг воздуха под давлением. Удаляют через гибкий отводящий рукав рабочую среду, находящуюся в трубопроводе перед запирающим его ГПУ. Контролируют давление рабочей среды в трубопроводе перед устройством посредством установленного на отводящем рукаве манометра, который располагается позади ГПУ. Давление в трубопроводе перед ГПУ регулируют посредством трехходового крана, установленного на отводящем рукаве и расположенного позади ГПУ, которое выполнено в виде раздуваемой цилиндрической оболочки. Отводящий рукав проходит через всю полость ГПУ и герметично закреплен в его торцах.This problem is solved by the fact that in the method of monitoring and regulating the pressure, they shut off the gas and oil pipeline with a sealing pneumatic device (GPU) and fix it in the pipeline by feeding it into the elastic chamber through a flexible supply air hose under pressure. The working medium located in the pipeline in front of the GPU locking it is removed through a flexible outlet sleeve. The pressure of the working medium in the pipeline in front of the device is controlled by means of a manometer installed on the outlet sleeve, which is located behind the GPU. The pressure in the pipeline in front of the GPU is controlled by a three-way valve mounted on the outlet sleeve and located behind the GPU, which is made in the form of an inflated cylindrical shell. The discharge sleeve passes through the entire cavity of the GPU and is hermetically fixed at its ends.

Запирающее герметично трубопровод ГПУ содержит эластичную герметичную камеру, подводящий гибкий шланг для подачи в нее под давлением воздуха для герметичного закрепления устройства в трубопроводе и гибкий отводящий рукав, сообщающийся с полостью трубопровода перед устройством и отводящий из указанного объема трубопровода рабочую среду. Гибкий отводящий рукав проходит через всю полость запирающего устройства, выполненного в виде раздуваемой цилиндрической оболочки, герметично закреплен в его передней и задней торцовых стенках и снабжен трехходовым краном с манометром для контроля и регулирования рабочей среды в полости трубопровода перед закрепленным в нем герметизирующим пневматическим устройством, при этом трехходовой кран и манометр располагаются позади закрепленного в трубопроводе ГПУ, то есть в неопасной зоне ведения ремонтных работ.The GPU hermetically sealed pipeline contains an elastic sealed chamber supplying a flexible hose for supplying air under it for airtight fastening of the device in the pipeline and a flexible outlet sleeve that communicates with the pipe cavity in front of the device and removes the working medium from the indicated volume of the pipeline. A flexible outlet sleeve passes through the entire cavity of the locking device, made in the form of an inflated cylindrical shell, is hermetically fixed in its front and rear end walls and is equipped with a three-way valve with pressure gauge for monitoring and regulating the working medium in the pipeline cavity before the sealing pneumatic device fixed in it, with This three-way valve and pressure gauge are located behind the GPU fixed in the pipeline, that is, in a non-hazardous area of repair work.

Изобретение поясняется чертежом, где изображена выделенная посредством герметизирующих пневматических устройств зона трубопровода при проведении огневых и газоопасных работ.The invention is illustrated by the drawing, which shows the selected by means of pneumatic sealing devices zone of the pipeline when carrying out firing and gas hazardous work.

В полости трубопровода 1 размещают герметизирующее пневматическое устройство (ГПУ) 2. Через гибкий подводящий шланг 3 подают под давлением воздух в эластичную герметичную камеру 4, которая увеличивается в объеме, ее внешняя поверхность с помощью уплотнительных лент 13 взаимодействует с внутренней поверхностью трубопровода 1, фиксирует и закрепляет ГПУ 2 в трубопроводе 1. Устройство содержит гибкий отводящий рукав 5, который проходит через внутреннюю полость ГПУ 2 и герметично закреплен соответственно в передней 7 и задней 8 торцовых стенках ГПУ 2. Рабочая среда, содержащаяся под давлением в зоне 9 трубопровода 1 перед ГПУ 2, через входное отверстие 10 гибкого отводящего рукава 5 поступает к манометру 11, который посредством трехходового крана 12 установлен на гибком отводящем рукаве 5 и располагается в неопасной зоне ведения ремонтных работ. Чтобы ГПУ 2 не сместилось с места установки при превышении давления рабочей среды, например газа, в зоне 9 трубопровода 1, по показаниям манометра 11 понижают давление в указанной зоне до расчетного, для чего рабочую среду, например газ, стравливают по гибкому отводящему рукаву 5 через трехходовой кран 12, после чего газ поступает на утилизацию по патрубку 6.A sealing pneumatic device (GPU) 2 is placed in the cavity of the pipeline 1. Through a flexible supply hose 3, air is supplied under pressure into an elastic sealed chamber 4, which increases in volume, its external surface interacts with the internal surface of the pipeline 1 with sealing tapes 13, fixes and secures the GPU 2 in the pipe 1. The device contains a flexible outlet sleeve 5, which passes through the internal cavity of the GPU 2 and is hermetically fixed in the front 7 and rear 8 end walls G PU 2. The working medium contained under pressure in zone 9 of the pipeline 1 in front of the GPU 2, through the inlet 10 of the flexible outlet sleeve 5 enters the pressure gauge 11, which is installed on the flexible outlet sleeve 5 through a three-way valve 12 and is located in a non-hazardous area for repair work . So that the GPU 2 does not move from the installation site when the pressure of the working medium, for example gas, is exceeded in zone 9 of pipeline 1, according to the pressure gauge 11, the pressure in this zone is reduced to the calculated one, for which the working medium, for example gas, is vented along the flexible outlet 5 through three-way valve 12, after which the gas enters for disposal through the pipe 6.

Заявленная группа изобретений расширяет арсенал технических средств, повышает безопасность огневых и газоопасных работ при ремонте трубопроводов различного назначения. Кроме того, контроль и регулирование давления в зоне трубопровода перед ГПУ исключает конструктивные решения, обеспечивающие надежное закрепление известных устройств при избыточных давлениях в трубопроводе, например, таких как увеличение массы устройства, его длины, что в свою очередь ведет к увеличению вырезаемых в трубопроводе технологических отверстий для введения герметизирующих устройств внутрь трубопровода.The claimed group of inventions expands the arsenal of technical means, increases the safety of fire and gas hazardous work in the repair of pipelines for various purposes. In addition, the control and regulation of pressure in the pipeline zone in front of the GPU eliminates structural solutions that provide reliable fastening of known devices at excessive pressures in the pipeline, for example, such as an increase in the mass of the device and its length, which in turn leads to an increase in the technological holes cut out in the pipeline for introducing sealing devices into the pipeline.

Claims

1. A method of monitoring and regulating pressure when shutting off a gas and oil pipeline, which consists in placing a sealing pneumatic device (GPU) in the latter, securing it in the pipeline by supplying pressure air to a flexible chamber through a flexible inlet hose, and removing the working medium through a flexible outlet hose, located in the pipeline in front of the GPU locking it, characterized in that the pressure in the pipeline is controlled in front of the GPU locking pipeline by means of the pressure gauge’s outlet sleeve, which is located behind the GPU locking pipe, and the pressure in the pipeline in front of the GPU locking it, is controlled by a three-way valve mounted on the flexible discharge sleeve behind the GPU, the latter being made in the form of a swellable cylindrical shell, the flexible discharge sleeve passes through the entire cavity GPU locking pipeline and hermetically fixed in its front and rear ends.

2. The GPU locking pipeline containing an elastic tight chamber, supplying a flexible hose for supplying air pressure to it for hermetically securing the device in the pipeline and a flexible outlet sleeve in communication with the pipeline cavity in front of the GPU locking it and diverting the working medium from it under excessive pressure, characterized in that the elastic sealed chamber is cylindrical, a flexible outlet sleeve passes through the entire cavity of the GPU, is hermetically fixed in its front and rear end walls and is equipped with a three-way valve with pressure gauge for monitoring and regulating the pressure of the working medium in the pipeline before the locking GPU fixed in it, while the three-way valve and pressure gauge are located behind the locking device fixed in the pipeline in the repair zone.