RU2245482C2

RU2245482C2 - Device for closing pipelines

Info

Publication number: RU2245482C2
Application number: RU2003105564/06A
Authority: RU
Inventors: И.В. Боев (RU); И.В. Боев; В.И. Пындак (RU); В.И. Пындак
Original assignee: Боев Игорь Васильевич
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2005-01-27

Abstract

FIELD: pipeline transport.

SUBSTANCE: device has hollow cylindrical housing with flexible inflatable seal, means for closing, central by-pass member, source of compressed gas source, screw blades arranged along the axis of the housing, power source, control unit, and distributing apparatus. The flexible inflatable seal and means for closing are made in block and made of outer cylindrical flexible flanged shell which forms closed ring space together with the housing filled, e.g., with fluid to be pumped. The compressed gas source is made of fluid-pressure separator whose hydraulic space is connected with the ring space. The central by-pass member is provided with an additional closure member with an autonomous drive. The device is provided with a tank for fluid, pump with electrical drive, hydraulic lines, and electrical gas distributor connected with the hydraulic space and ring space through a valve. The device moves inside the pipe line due to the energy of flow of fluid to be pumped. The device stops and is locked inside the pipeline by supplying fluid in the closed ring space.

EFFECT: expanded functional capabilities.

2 cl, 22 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта преимущественно нефтепродуктов и предназначено для перекрытия действующего трубопровода для последующего ремонта, испытаний, производства врезок различного назначения и т.п.The invention relates to the field of pipeline transport of mainly petroleum products and is intended to block the existing pipeline for subsequent repair, testing, production of inserts for various purposes, etc.

Известно заглушающее резинокордное устройство для перекрытия трубопроводов, содержащее цилиндрическую камеру с резиновыми стенками, при этом цилиндрическая оболочка выполнена с отогнутыми к оси камеры концевыми участками, кромки которых расположены на торцевых стенках камеры (RU №2131078 С1, МПК⁶ F 16 L 55/128, 1999).A damping rubber-cord device for blocking pipelines is known, comprising a cylindrical chamber with rubber walls, and the cylindrical shell is made with end sections bent to the axis of the chamber, the edges of which are located on the end walls of the chamber (RU No. 2131078 C1, IPC ⁶ F 16 L 55/128, 1999).

Технический недостаток подобных устройств: ограниченные функциональные возможности - использование устройства возможно только при остановленной перекачке и отрезанном дефектном участке трубы, что требует предварительного опорожнения большого участка трубопровода, увеличивает трудоемкость и экологическую напряженность технологических процессов ремонта трубопровода; устройство является изделием разового пользования.The technical drawback of such devices: limited functionality - the use of the device is possible only when the pumping is stopped and the defective pipe section is cut off, which requires preliminary emptying of a large pipeline section, increases the complexity and environmental strain of the pipeline repair processes; The device is a one-time use item.

Известно также устройство для перекрытия трубопровода, содержащее полый цилиндрический корпус с эластичным надувным герметизатором, средство для стопорения, центральный перепускной элемент, источник сжатого газа, винтовые лопасти по оси корпуса, источник электроэнергии, блок управления и распределительную аппаратуру (SU №1328634 А1, МПК⁴F 16 L 55/18, 1987, с дополнительным изобретением SU №1560888 А2, МПК⁵F 16 L 55/18, 1990; приведенные признаки отобраны из формул и описаний этих изобретений).A device for blocking a pipeline is also known, comprising a hollow cylindrical body with an elastic inflatable sealant, a locking means, a central bypass element, a source of compressed gas, screw blades along the axis of the body, an electric power source, a control unit and distribution equipment (SU No. 1328634 A1, IPC ⁴ F 16 L 55/18, 1987, with the additional invention SU No. 1560888 A2, IPC ⁵ F 16 L 55/18, 1990; the above features are selected from the formulas and descriptions of these inventions).

Технический недостаток данного устройства: усложнение конструкции и увеличение ее габаритов и массы, недостаточно надежные средства стопорения в трубе, в том числе из-за нерациональной рычажной структуры привода стопорных башмаков и необходимости приведения в действие перепускного элемента под нагрузкой, повышенная энергоемкость устройства.The technical disadvantage of this device: the complexity of the design and the increase in its dimensions and mass, insufficiently reliable means of locking in the pipe, including due to the irrational lever structure of the drive of the locking shoes and the need to actuate the bypass element under load, increased energy consumption of the device.

Техническая задача: упрощение и повышение надежности конструкции, снижение ее габаритов и массы, снижение энергоемкости устройства.Technical task: simplification and increasing the reliability of the structure, reducing its dimensions and mass, reducing the energy consumption of the device.

Согласно изобретению эластичный надувной герметизатор и средство для стопорения совмещены и выполнены в виде наружной цилиндрической, отбортованной по краям к центру, эластичной обечайки, совместно с корпусом образующей замкнутый кольцевой объем, заполненный, например, перекачиваемым продуктом, источник сжатого газа выполнен в виде пневмогидравлического разделителя сред, гидравлическая полость которого соединена с названным кольцевым объемом, при этом центральный перепускной элемент снабжен дополнительным запорным средством с автономным приводом, устройство снабжено баком для рабочей жидкости, электроприводным насосом, гидролиниями и электроуправляемым гидрораспределителем, соединенным с указанной гидравлической полостью и посредством вентиля - с кольцевым объемом.According to the invention, the elastic inflatable sealant and the locking means are combined and made in the form of an external cylindrical flanged around the center edges of the elastic shell, together with the body forming a closed annular volume filled, for example, with a pumped product, the compressed gas source is made in the form of a pneumohydraulic medium separator the hydraulic cavity of which is connected to the said annular volume, while the central bypass element is equipped with an additional locking means with automatic with a separate drive, the device is equipped with a tank for the working fluid, an electric drive pump, hydraulic lines and an electrically controlled hydrodistributor connected to the specified hydraulic cavity and, through the valve, with an annular volume.

Наряду с этим корпус устройства выполнен с выпукло-вогнутыми по краям отбортовками, концы которых скреплены с соответствующими отбортовками эластичной обечайки; пневмогидравлический разделитель сред выполнен цилиндрическим с плавающим поршнем.Along with this, the body of the device is made with flanges convexly concave at the edges, the ends of which are fastened to the corresponding flanges of the elastic shell; pneumohydraulic separator is cylindrical with a floating piston.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для перекрытия трубопровода в разрезе; на фиг.2 - электрогидравлическая схема устройства.Figure 1 shows a General view of the device for blocking the pipeline in section; figure 2 - electro-hydraulic circuit of the device.

Устройство для перекрытия трубопровода включает полый цилиндрический корпус 1 с эластичным надувным герметизатором и средством для стопорения. Последние совмещены и выполнены в виде наружной цилиндрической эластичной обечайки 2 с отбортовками 3 и 4 по краям к центру. Эластичная обечайка и корпус совместно образуют замкнутый кольцевой объем 5, заполненный рабочей жидкостью, в качестве которой может применяться очищенный перекачиваемый продукт, нефть в частности. Для герметизации кольцевого объема 5 края корпуса 1 выполнены с выпукло-вогнутыми отбортовками 6 и 7. Направленные радиально к центру концы отбортовок 3, 4 (обечайки 2) и 6, 7 (корпуса 1) скреплены между собой с помощью наружных торцевых накладок 8 и 9. Тыльный торец обечайки 2 (на фиг.1 слева) снабжен, по крайней мере, одной манжетой 10, нерабочая часть которой защемлена между отбортовкой 3 обечайки и накладкой 8. Противоположный (фронтальный) торец обечайки 2 армирован Г-образной в сечении кольцевой эластичной накладкой 11, также защемленной между своими отбортовкой 4 обечайки и накладкой 9. Обечайка 2, манжета 10 и накладка 11 выполнены из армированной резины - резинокордных оболочек.The device for blocking the pipeline includes a hollow cylindrical body 1 with an elastic inflatable sealant and means for locking. The latter are combined and made in the form of an outer cylindrical elastic shell 2 with flanges 3 and 4 along the edges to the center. The elastic shell and the housing together form a closed annular volume 5 filled with a working fluid, which can be used as a clean pumped product, oil in particular. To seal the annular volume 5, the edges of the housing 1 are made with convex-concave flanges 6 and 7. The ends of the flanges 3, 4 (shell 2) and 6, 7 (housing 1) radially directed to the center are fastened to each other using the outer end plates 8 and 9 The rear end of the shell 2 (Fig. 1 on the left) is equipped with at least one cuff 10, the non-working part of which is pinched between the flanging 3 of the shell and the lining 8. The opposite (front) end of the shell 2 is reinforced with a l-shaped cross-section of the elastic ring 11, also pinched between his crimping the sleeve 4 and the cover plate 9. Fan Casing 2, the cuff 10 and pad 11 are made of reinforced rubber - rubber-shells.

Устройство имеет источник сжатого газа, который выполнен в виде цилиндрического пневмогидравлического разделителя сред 12 с плавающим поршнем. Последний разделяет внутренний объем разделителя на гидравлическую 13 и пневмоническую 14 полости переменного объема. Гидравлическая полость посредством трубки 15 соединена с названным кольцевым объемом 5. Пневматическая полость разделителя содержит заправочное средство 16 с манометром. На выходе из гидравлической полости разделителя установлен специальный вентиль 17. В устройстве для перекрытия трубопровода имеется центральный перепускной элемент 18, состоящий, например, из снабженных сквозными отверстиями неподвижного диска и поворотно-подвижных дисков со своими отверстиями. Поворотно-подвижные диски приводятся в действие электродвигателем 19 посредством привода 20. Центральный перепускной элемент 18 снабжен дополнительным (с меньшим проходным сечением) запорным средством 21 с автономным приводом 22. Дополнительное запорное средство может быть выполнено в виде шарового крана.The device has a source of compressed gas, which is made in the form of a cylindrical pneumohydraulic separator media 12 with a floating piston. The latter divides the internal volume of the separator into hydraulic 13 and pneumatic 14 cavities of variable volume. The hydraulic cavity through the tube 15 is connected to the named annular volume 5. The pneumatic cavity of the separator contains refueling means 16 with a pressure gauge. At the outlet of the hydraulic cavity of the separator, a special valve 17 is installed. The device for blocking the pipeline has a central bypass element 18, consisting, for example, of a fixed disk equipped with through holes and rotary-movable disks with their holes. The rotary-movable disks are driven by an electric motor 19 by means of a drive 20. The central bypass element 18 is equipped with an additional (with a smaller passage section) locking means 21 with an independent drive 22. The additional locking means can be made in the form of a ball valve.

Устройство снабжено баком 23 для рабочей жидкости, насосом 24 с электроприводом 25, электроуправляемым гидрораспределителем 26. Бак 23 для рабочей жидкости выполнен в виде пневмогидравлического разделителя сред с пневматической полостью 27 низкого давления. В качестве рабочей жидкости в баке также может применяться очищенный перекачиваемый продукт, нефть в частности. Гидрораспределитель 26 нагнетательной гидролинией 28 соединяется с вентилем 17 разделителя сред 12 и с трубкой 15; посредством вентиля 17 распределитель 26 соединен с гидравлической полостью 13 разделителя. Нагнетательная гидролиния снабжена обратным клапаном 29, установленным на выходе из гидрораспределителя. Параллельно обратному клапану 29 установлен дополнительный противонаправленный обратный клапан 30 и электроуправляемый запорный элемент 31, сблокированный посредством электролинии 32 с электроуправлением гидрораспределителя 26. Гидропривод устройства включает также предохранительный клапан 33, электроконтактный манометр 34 на выходе из насоса 24, регулятор давления 35 в напорной линии 36 между насосом и распределителем, сливную гидролинию 37 с фильтром 38.The device is equipped with a tank 23 for the working fluid, a pump 24 with an electric drive 25, an electrically controlled valve 26. The tank 23 for the working fluid is made in the form of a pneumohydraulic separator of media with a pneumatic cavity 27 of low pressure. As a working fluid in the tank, a purified pumped product, oil in particular, can also be used. The control valve 26 by the injection hydraulic line 28 is connected to the valve 17 of the media separator 12 and to the tube 15; through the valve 17, the distributor 26 is connected to the hydraulic cavity 13 of the separator. The discharge hydraulic line is equipped with a check valve 29 installed at the outlet of the control valve. In parallel with the non-return valve 29, an additional anti-directional non-return valve 30 and an electrically operated shut-off element 31 are installed, interlocked by means of an electric line 32 with an electric control of the valve 26. The hydraulic actuator of the device also includes a safety valve 33, an electric contact pressure gauge 34 at the outlet of the pump 24, and a pressure regulator 35 in the pressure line 36 between pump and distributor, drain hydraulic line 37 with filter 38.

Система электроснабжения и электроуправления устройства включает источник электроэнергии 39, например герметичные электрические аккумуляторы, и блок управления 40. Электродвигатели и электроприводы 19, 22, 25, а также электроуправление гидрораспределителя 26 и электроконтактного манометра 34 соединены с блоком управления 40 соответствующими электролиниями 41...45. В устройстве по оси корпуса 1 имеются винтовые лопасти 46, на их валу установлен электрогенератор 47, который с помощью электролинии 48 подключен к источнику электроэнергии 39. Последний линиями 49 соединен с блоком управления 40. Средства электроснабжения и электроуправления, электродвигатели и электроприводы, электроэлементы и электролинии выполнены в герметичном исполнении. Электроэлементы и соединяющие их электролинии показаны в упрощенном виде.The power supply and control system of the device includes an electric power source 39, for example, sealed electric batteries, and a control unit 40. Electric motors and electric drives 19, 22, 25, as well as the electric control of the control valve 26 and the electric contact pressure gauge 34 are connected to the control unit 40 by the corresponding power lines 41 ... 45 . In the device along the axis of the housing 1 there are screw blades 46, an electric generator 47 is installed on their shaft, which is connected to an electric power source 39 via an electric line 48. The latter is connected by a line 49 to a control unit 40. Power supply and control devices, electric motors and electric drives, electric elements and electric lines made in a sealed version. The electrical elements and the power lines connecting them are shown in a simplified form.

Устройство для перекрытия трубопровода работает следующим образом. Перед запуском устройства в трубопровод заполняют кольцевой объем 5 рабочей жидкостью, например очищенной перекачиваемой нефтью. Заполнение производят через штуцер 50, при этом из объема 5 выпускают воздух посредством резьбовых пробок в корпусе 1 (не показаны). Заполнение кольцевого объема 5 заканчивают при отсутствии в нем избыточного давления. В предпусковую подготовку устройства входит также закачка под давлением сжатого газа (обычно используют нейтральный технический азот N₂) в пневматическую полость 14 разделителя сред посредством заправочного средства 16 (контролируют по манометру заправочного средства). Закачку заканчивают при достижении в пневматической полости 14 давления ρ₀=(0,30...0,33) ρ₁, где ρ₁ - предполагаемое рабочее давление в гидросистеме. После этого плавающий поршень в разделителе сред 12 занимает крайнее правое положение. Пневматическую полость 27 низкого давления бака 23 для рабочей жидкости заполняют газом под давлением 0,05...0,10 МПа, после чего в бак закачивают рабочую жидкость, сжимая посредством плавающего поршня газ в пневматической полости 27. Открывая вентиль 17, гидравлическую полость 13 разделителя сред 12 заправляют под давлением рабочей жидкостью, сжимая посредством плавающего поршня газ в пневматической полости 14 (поршень смещается влево, как показано на фиг.2). Заправку заканчивают при достижении давления как в гидравлической 13, так и в пневматической 14 полостях рабочего давления ρ₁.A device for blocking the pipeline is as follows. Before starting up the device, the annular volume 5 is filled into the pipeline with a working fluid, for example, purified pumped oil. Filling is carried out through the nozzle 50, while air is discharged from the volume 5 by means of screw plugs in the housing 1 (not shown). The filling of the annular volume 5 is completed in the absence of excess pressure in it. The pre-start preparation of the device also includes the injection of compressed gas under pressure (usually using neutral technical nitrogen N ₂ ) into the pneumatic cavity 14 of the media separator by means of filling agent 16 (they are controlled by the pressure gauge of the filling agent). The injection is completed when the pressure in the pneumatic cavity 14 reaches ρ ₀ = (0.30 ... 0.33) ρ ₁ , where ρ ₁ is the estimated working pressure in the hydraulic system. After that, the floating piston in the medium separator 12 occupies the extreme right position. The pneumatic cavity 27 of the low pressure of the tank 23 for the working fluid is filled with gas at a pressure of 0.05 ... 0.10 MPa, after which the working fluid is pumped into the tank, compressing the gas in the pneumatic cavity by means of a floating piston 27. Opening the valve 17, the hydraulic cavity 13 medium separator 12 is charged under pressure with a working fluid, compressing gas in a pneumatic cavity 14 by means of a floating piston (the piston moves to the left, as shown in FIG. 2). Refueling is completed when pressure is reached in both hydraulic 13 and pneumatic 14 cavities of working pressure ρ ₁ .

Запуск устройства в трубопровод проводят через камеру пуска известным образом, ориентируя направление движения в сторону, показанную стрелкой (фиг.1). Перед перемещением устройства в трубопроводе закрывают центральный перепускной элемент 18, оставляя открытым дополнительное (с меньшим проходным сечением) запорное средство 21 (показано на фиг.1 и 2). При открытом вентиле 17 давление в кольцевом объеме 5 и в гидравлической полости 13 разделителя сред 12 выравнивается - расчетное давление в полости 13 снижается, а в объеме 5 повышается и составляет (0,2...0,3)ρ_т, где ρ_т - расчетное давление в трубопроводе при перекачке продукта. Движение устройства в трубопроводе осуществляется потоком перекачиваемого продукта. При открытом дополнительном запорном средстве 21 продукт проходит в крайний правый отсек устройства и заполняет объем впереди устройства. Вследствие этого давление на центральном перепускном элементе 18 выравнивается - становится одинаковым до и после этого элемента. Это явление может происходить при перемещении (с ограниченной скоростью) устройства в трубопроводе. Далее дистанционной подачей соответствующей команды на блок управления 40 посредством электролинии 42 приводится в действие автономный привод 22, который осуществляет закрытие дополнительного запорного средства (шарового крана) 21, и устройство за счет создавшегося перепада давления и герметичности его поперечного сечения выходит на расчетный режим движения в трубопроводе. Как правило, в трубопровод запускают с определенным интервалом два устройства.Starting the device into the pipeline is carried out through the start-up chamber in a known manner, orienting the direction of movement in the direction shown by the arrow (figure 1). Before moving the device in the pipeline, the central bypass element 18 is closed, leaving the additional (with a smaller passage section) locking means 21 (shown in Figs. 1 and 2). With the valve 17 open, the pressure in the annular volume 5 and in the hydraulic cavity 13 of the media separator 12 is equalized - the design pressure in the cavity 13 decreases, and in the volume 5 increases and is (0.2 ... 0.3) ρ _t , where ρ _t - design pressure in the pipeline when pumping the product. The movement of the device in the pipeline is carried out by the flow of the pumped product. With the additional locking means 21 open, the product passes into the far right compartment of the device and fills the volume in front of the device. As a result, the pressure on the central bypass element 18 is equalized - it becomes the same before and after this element. This phenomenon can occur when moving (at a limited speed) the device in the pipeline. Then, by remote submission of the corresponding command to the control unit 40, an autonomous drive 22 is activated by means of a power line 42, which closes an additional shut-off means (ball valve) 21, and the device, due to the pressure drop and tightness of its cross section, reaches the calculated mode of movement in the pipeline . As a rule, two devices are launched into the pipeline at a certain interval.

В процессе движения устройства в трубопроводе эластичная обечайка 2 обеспечивает надежное перекрытие всего сечения трубы. При наличии на внутренней поверхности трубы наплывов и определенных неровностей металла, а также некоторого сужения или расширения площади поперечного сечения трубы, искривления ее геометрической формы и т.п. эластичная обечайка за счет изменения кольцевого объема 5 приспосабливается к названным несовершенствам формы трубы. Это достигается наличием упругого передаточного канала между объемом 5 и посредством трубки 15 гидравлической полостью 13 переменного объема разделителя сред 12. Возможные изменения кольцевого объема 5 и, следовательно, полости 13 компенсирует посредством плавающего поршня высокоэластичная пневматическая полость 14 разделителя. Герметизации поперечного сечения трубы способствует также манжета 10 и накладка 11, несущая функции манжеты и усиления обечайки 2.During the movement of the device in the pipeline, the elastic shell 2 provides reliable overlap of the entire cross section of the pipe. If there are sagging on the inner surface of the pipe and certain metal irregularities, as well as some narrowing or expansion of the cross-sectional area of the pipe, curvature of its geometric shape, etc. the elastic shell due to changes in the annular volume 5 adapts to these imperfections in the shape of the pipe. This is achieved by the presence of an elastic transfer channel between the volume 5 and by means of the tube 15 of the hydraulic cavity 13 of the variable volume of the medium separator 12. Possible changes in the annular volume 5 and, therefore, of the cavity 13 are compensated by the floating piston of the highly elastic pneumatic cavity 14 of the separator. Sealing the cross section of the pipe also contributes to the cuff 10 and the lining 11, bearing the functions of the cuff and reinforce the shell 2.

За 80-150 м до намеченного места фиксации устройства в трубопроводе на блок управления 40 и привод 22 подается команда на открытие шарового крана 21. После этого движение устройства замедляется (происходит торможение) за счет пропуска перекачиваемого продукта через образовавшееся проходное сечение в шаровом кране. Одновременно с этим выравнивается давление на центральном перепускном элементе 18. Далее подается новая команда на блок 40 и посредством электролинии 41 срабатывает электродвигатель 19 и привод 20, которые открывают разгруженный от продольных усилий центральный перепускной элемент 18. Благодаря этому движение устройства практически прекращается за счет существенного сокращения площади поперечного сечения и наличия трения между трубопроводом и эластичной обечайкой. Окончательное стопорение и надежная фиксация устройства в заданном месте производится подачей под давлением дополнительного количества рабочей жидкости в кольцевой объем 5. Это достигается работой насоса 24 от электропривода 25 посредством электролинии 43 и переключением на нагнетание электроуправляемого гидрораспределителя 26 посредством электролинии 44; команды на электроуправление также подаются дистанционно.For 80-150 m to the intended place of fixation of the device in the pipeline, the control unit 40 and actuator 22 are given a command to open the ball valve 21. After this, the movement of the device is slowed down (braking occurs) due to the passage of the pumped product through the formed passage in the ball valve. At the same time, the pressure on the central bypass element 18 is equalized. Then a new command is sent to the block 40 and the electric motor 19 and the actuator 20 are triggered by the electric line 41, which open the central bypass element unloaded from the longitudinal forces 18. Due to this, the movement of the device is practically stopped due to a significant reduction cross-sectional area and the presence of friction between the pipeline and the elastic shell. The final locking and reliable fixation of the device in a given place is performed by applying an additional amount of working fluid to the annular volume 5 under pressure. This is achieved by the operation of the pump 24 from the electric drive 25 via the electric line 43 and by switching to the discharge of the electrically controlled valve 26 by the electric line 44; electric control commands are also given remotely.

Насос 24, забирая рабочую жидкость из бака 23, нагнетает ее по напорной линии 36 через регулятор давления 35 и направляет в гидрораспределитель 26. Последний направляет жидкость в нагнетательную гидролинию 28 (преодолевая “слабую” пружину обратного клапана 29), далее жидкость через открытый вентиль 17 по трубке 15 поступает в кольцевой объем 5 и одновременно в гидравлическую полость 13 разделителя сред 12. Давление в объеме 5 и в полости 13 возрастает до необходимого рабочего давления ρ₁, превышающего давление в трубопроводе. После чего срабатывает электроконтактный манометр 34 и посредством электролиний 45 и 43 отключает электропривод 25 насоса 24. Дублирующим средством манометра 34 является регулятор давления, который не пропускает через себя давление свыше ρ $\binom{+0,5}{1}$ МПа. Третьим предохранителем и дублирующим средством, которое может сработать в непредвиденных ситуациях, является предохранительный клапан 33, настроенный на давление (ρ₁+0,5)^+0,5 МПа. При давлении ρ₁ в кольцевом объеме 5 устройство может длительное время удерживаться в трубопроводе. При открытом центральном перепускном элементе 18 или хотя бы шаровом кране 21 образуется переток продукта внутри корпуса 1, что приводит во вращение лопасти 46, которые, в свою очередь, задействуют электрогенератор 47. Последний вырабатывает электроэнергию и через электролинию 48 дополнительно заряжает источник электроэнергии 39. Источник 39 и блок управления 40 электролиний 49 постоянно соединены между собой. Для выполнения ремонта и испытаний трубопровода, производства врезок в трубу и т.п. прекращают перекачку продукта и закрывают центральный перепускной элемент 18 и шаровой кран 21. Перекрытие дефектного участка трубопровода (с последующей откачкой из него продукта) осуществляют двумя устройствами, которые располагают по краям участка. Герметизации устройства в трубе способствует манжета 10 и накладка 11.The pump 24, picking up the working fluid from the tank 23, pumps it along the pressure line 36 through the pressure regulator 35 and directs it to the control valve 26. The latter directs the fluid to the discharge hydraulic line 28 (overcoming the “weak” spring of the non-return valve 29), then the fluid through the open valve 17 through the tube 15 enters the annular volume 5 and at the same time into the hydraulic cavity 13 of the medium separator 12. The pressure in the volume 5 and in the cavity 13 rises to the required working pressure ρ ₁ exceeding the pressure in the pipeline. After that, the electric contact pressure gauge 34 is activated and, by means of the electric lines 45 and 43, turns off the electric drive 25 of the pump 24. The duplicating means of the pressure gauge 34 is a pressure regulator that does not pass pressure above ρ $\binom{+0.5}{one}$ MPa The third fuse and backup means, which can operate in unforeseen situations, is a safety valve 33, configured for pressure (ρ ₁ +0.5) ^+0.5 MPa. At a pressure ρ ₁ in the annular volume 5, the device can be held in the pipeline for a long time. With the central bypass element 18 open, or at least a ball valve 21, product overflow is formed inside the housing 1, which rotates the blades 46, which, in turn, activate the electric generator 47. The latter generates electricity and additionally charges the electric power source 39 through the electric line 48. Source 39 and the control unit 40 of the power lines 49 are constantly interconnected. For the repair and testing of the pipeline, the production of tie-ins into the pipe, etc. stop pumping the product and close the central bypass element 18 and the ball valve 21. Overlapping the defective section of the pipeline (followed by pumping out of it product) is carried out by two devices that are located at the edges of the site. The sealing device in the pipe contributes to the cuff 10 and the lining 11.

Для расфиксации устройства с целью последующей его транспортировки (потоком продукта) в камеру приема снижают давление в кольцевом объеме 5. Для этого от блока 40 по электролиниям 44 и 32 подают сблокированную команду на электроуправление гидрораспределителя 26 (на слив жидкости) и запорного элемента 31 (на открытие). После этого рабочая жидкость под действием давления в объеме 5 и гидравлической полости 13 и подпора со стороны пневматической полости 14 разделителя сред 12 по трубке 15 и далее по гидролинии 28 проходит через открытый запорный элемент 31 и, преодолевая “слабую” пружину противонаправленного обратного клапана 30, поступает в гидрораспределитель 26. Откуда жидкость сбрасывается в гидролинию 37 и через фильтр 38 возвращается в бак 23. При достижении указанного давления (0,2...0,3)ρ_т расфиксацию устройства прекращают, закрывают центральный перепускной элемент 18 и шаровой кран 21, возобновляют перекачку продукта по трубопроводу и устройство (или оба устройства) отправляют в камеру приема.To unlock the device with the purpose of its subsequent transportation (by the product stream), the pressure in the annular volume is reduced to the receiving chamber 5. For this, a blocked command is sent from block 40 via power lines 44 and 32 to electrically control the valve 26 (to drain the liquid) and the shut-off element 31 (to opening). After that, the working fluid under the action of pressure in the volume 5 and the hydraulic cavity 13 and the pressure from the side of the pneumatic cavity 14 of the media separator 12 through the tube 15 and then through the hydraulic line 28 passes through the open shut-off element 31 and, overcoming the “weak” spring of the anti-directional check valve 30, enters the control valve 26. Where the fluid is discharged into the hose 37 and through a filter 38 back into the tank 23. Upon reaching a specified pressure (0,2 ... 0,3) ρ _t release operating unit is stopped, the closed center bypass lement 18 and ball valve 21, resuming the pumping of the product conduit and the device (or two devices) is sent to the receiving chamber.

Таким образом, за счет совмещения внешнего герметизатора и средства для стопорения, выполнения их в виде кольцевого объема с эластичной обечайкой, наличия пневмогидравлической системы поддерживания и регулирования давления, наличия дополнительного запорного средства и разгрузки центрального перепускного элемента, указанного конструктивного исполнения систем и элементов в предложенном устройстве для перекрытия трубопровода достигается:Thus, by combining the external sealant and means for locking, making them in the form of an annular volume with an elastic shell, the presence of a pneumohydraulic system for maintaining and regulating pressure, the presence of additional locking means and unloading the central bypass element, the indicated design of systems and elements in the proposed device to block the pipeline is achieved:

1) упрощение конструкции и алгоритма управления процессом торможения и стопорения;1) simplification of the design and control algorithm of the braking and locking process;

2) снижение габаритов и массы из-за отсутствия указанных громоздких узлов;2) a decrease in size and weight due to the absence of these bulky nodes;

3) обеспечение стопорения всей наружной поверхностью обечайки и, как следствие, сокращение длины корпуса;3) ensuring the locking of the entire outer surface of the shell and, as a result, reducing the length of the body;

4) поддержание давления управления до величины, несколько превышающей давление в трубопроводе;4) maintaining the control pressure to a value slightly higher than the pressure in the pipeline;

5) повышение быстродействия, надежности и долговечности, снижение энергоемкости устройства;5) increasing speed, reliability and durability, reducing the energy intensity of the device;

6) герметичность электрических и гидравлических элементов;6) tightness of electrical and hydraulic elements;

7) высокие демпфирующие и диссипативные свойства пневмогидравлических разделителей сред;7) high damping and dissipative properties of pneumohydraulic media separators;

8) безопасность и экологичность как следствие использования перекачиваемого продукта и инертного газа, наличия дублирования;8) safety and environmental friendliness as a result of the use of the pumped product and inert gas, the presence of duplication;

9) щадящие условия эксплуатации и многократное использование эластичной обечайки.9) sparing operating conditions and repeated use of an elastic shell.

Claims

1. A device for shutting off a pipeline, comprising a hollow cylindrical body with an elastic inflatable sealant, locking means, a central bypass element, a source of compressed gas, screw blades along the axis of the housing, an electric power source, a control unit and distribution equipment, characterized in that the elastic inflatable sealant and the locking means are combined and made in the form of an outer cylindrical flanged along the edges to the center of the elastic shell, together with the body forming a closed to an annular volume filled with, for example, a pumped product, a source of compressed gas is made in the form of a pneumohydraulic media separator, the hydraulic cavity of which is connected to the said annular volume, the central bypass element is equipped with an additional locking means with an autonomous drive, the device is equipped with a tank for working fluid, electrically driven a pump, hydraulic lines and an electrically controlled hydrodistributor connected to the specified hydraulic cavity and, through a valve, from the ring m volume.

2. The device according to claim 1, characterized in that its body is made with flanges convexly concave at the edges, the ends of which are bonded to the corresponding flanges of the elastic shell.

3. The device according to claim 1, characterized in that the pneumohydraulic separator is made cylindrical with a floating piston.