RU34989U1 - Заглушающее устройство для перекрытия трубопровода (варианты) - Google Patents

Description

20 0 3128294 Заглушающее устройство для перекрытия трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту жидкостей и газов и предназначена для перекрытия трубопровода при его ремонте или во время аварийной ситуации и может быть использована для перекрытия водопроводов, нефтепроводов и других трубопроводных систем.

Из уровня техники известны конструкции устройств для перекрытия трубопроводов (заглушек), представляющие собой сферические или цилиндрические надувные оболочки, например заглушки фирм «Hollmatro (Нидерланды), «Vetter (ФРГ), «ОРКО (г. Омск). Такие устройства вводятся внутрь подлежащей перекрытию трубы, в них подается сжатый газ, под давлением которого оболочка устройства увеличивается в диаметре и перекрывает внутреннее сечение трубы.

Основными недостатками этих заглущек являются невысокое рабочее давление (0,15...0,3 МПа), что, соответственно, ограничивает давление в перекрываемом трубопроводе, а также малая площадь поверхности контакта с трубой (особенно характерно это для заглушек в трубопроводах большого диаметра), что зачастую приводит к перемещению заглушки вдоль трубы под действием давления в перекрытом трубопроводе. Кроме того, учитывая их значительный объем и давление внутри, эти заглушки являются энергоемким, весьма небезопасным объектом, непредвиденное разрушение (прокол, разрыв) которого может привести к достаточно неприятным последствиям, включая разлетающиеся части, повреждение оборудования и т.п.

Известны заглушающие резинокордные устройства для нефтепроводов и трубопроводов, содержащие эластичную раздуваемую цилиндрическую камеру, соединенную торцевыми стенками, одна из которых снабжена расположенным по оси камеры трубным штуцером.

F16L 55/18

(варианты)

переходящим внутри камеры в кольцевой диск, соединенный с торцевой стенкой камеры через резиновую прослойку. Такое устройство защищено патентом РФ №2037729 С1, МПК7 F16L 55/16, 19.06.1995, в нем цилиндрическая оболочка камеры соединена торцевыми стенками, выполненными из отдельных радиально направленных и частично перекрывающих одна другую полос с отогнутыми вдоль оси камеры концами. Такое устройство позволяет расширить эксплуатационные возможности за счет перекрытия трубопроводов с большим диапазоном диаметров труб и давлений в них за счет повышения прочности устройства и обеспечения увеличения давления сжатого газа, подаваемого внутрь устройства.

Однако оно имеет сложную конструкцию, весьма больщой вес и при этом не обеспечивает достаточной надежности перекрытия трубопровода.

Наиболее близким заявляемому герметизирующему устройству по конструкции является устройство, раскрытое в SU 892108, МПК 7 F16L 55/16, 23.12.1981, содержащее корпус и установленный на нем уплотнительный элемент в виде эластичной оболочки тороидальной формы, деформируемой под действием давления рабочей среды. Корпус этого устройства выполнен в виде барабана конической формы, соединенного со штоком механизма его ввода и установки. Такая конструкция позволяет увеличить площадь контакта эластичной оболочки с внутренней поверхностью тубы за счет использования давления среды для повышения надежности перекрытия трубопровода. Однако при увеличении давления внутри трубопровода степень его перекрытия при сохранении нормального рабочего давления сжатого воздуха в уплотнительном элементе недостаточна, что не позволяет эксплуатировать устройство при повышенном внутреннем давлении газа в трубах, имеющих низкий коэффициент трения. возможностей заглушающего устройства и повышение безопасности

ремонтных работ.

Поставленная задача решается путем разработки двух вариантов конструкции заглушающего устройства для перекрытия трубопровода.

Согласно первому варианту в устройстве, содержащем корпус и установленную на нем эластичную герметизирующую оболочку тороидальной формы, деформируемую под действием давления рабочей среды, в исходном состоянии внешняя и внутренняя части оболочки, ориентированные вдоль оси, вогнуты в сторону оси, а торцы оболочки закреплены на корпусе. Корпус может содержать жестко связанные друг с другом дисковые элементы. Герметизирующая оболочка может быть установлена на опорном элементе корпуса, размещенном, в частности, между дисковыми элементами, поверхность которого, обращенная к поверхности внутренней части оболочки, повторяет ее форму в исходном состоянии. Кроме того, поверхность корпуса, обращенная к поверхности внутренней части оболочки, может образовывать с ней полость, заполненную жидкостью.

Согласно второму варианту в заглушающем устройстве для перекрытия трубопровода, содержащем корпус и установленную на нем герметизирующую оболочку, имеющую форму поверхности вращения и деформируемую под действием давления рабочей среды, оболочка выполнена разомкнутой с торцов, в исходном состоянии вогнута в сторону оси вращения и закреплена своими краями на корпусе. Корпус может содержать жестко связанные друг с другом дисковые элементы. Герметизирующая оболочка может быть установлена на опорном элементе корпуса, размещенном, в частности, между дисковыми элементами, поверхность которого, обращенная к поверхности внутренней части оболочки, повторяет ее форму в исходном состоянии. Кроме того, поверхность корпуса, обращенная к оболочке, может образовывать с ней полость, заполненную в исходном состоянии жидкостью. Технический результат, обеспечиваемый предложенной

конструкцией заглушающего устройства, заключается в возможности повышения давления жидкой и газообразной среды внутри трубопровода, удерживаемого устройством при нормальном рабочем давлении сжатого воздз а в герметизирующей оболочке. Предложенное устройство обеспечивает герметичное перекрытие внутренней полости трубопровода за счет увеличения площади контакта упомянутой оболочки с внутренней поверхностью стенки трубы, обеспеченного вогнутой формой оболочки в исходном состоянии, при этом радиус оболочки в рабочем состоянии (в раздутом виде) может быть увеличен в 2 - 3 раза по сравнению с обычным ее выполнением. Кроме того, повышается коэффициент полезного действия устройства за счет увеличения соотношения давления среды на него внутри трубопровода к давлению внутри устройства. Таким образом, устройство выдерживает большее давление среды за счет увеличения площади его контакта и, соответственно, силы трения о стенку трубопровода.

На фиг. 1 показано осевое сечение заглушающего устройства в исходном состоянии, согласно первому варианту изобретения. На фиг. 2 осевое сечение заглушающего устройства в рабочем состоянии после создания в нем давления среды, согласно первому варианту изобретения. На фиг. 3 и фиг. 4 показано исходное и рабочее положения заглушающего устройства по первому и второму варианту, соответственно. На фиг. 1 и фиг. 2 показаны варианты выполнения опорного элемента корпуса заглушающего устройства с поверхностью, повторяющей форму герметизирующей оболочки в исходном состоянии. На фиг. 3 и фиг, 4 выполнение опорного элемента корпуса с образованием полости с герметизирующим элементом.

Заглушающее устройство содержит корпус 1, состоящий из дисковых элементов 2 и опорного элемента 3, на котором размещена герметизирующая оболочка 4. Герметизирующая оболочка 4 может иметь

4 тороидальную форму, в рабочем состоянии она раздута рабочей средой,

для подачи которой во внутреннюю полость 5 оболочка 4 снабжена вентилем 6 (фиг. 1, 2).

Герметизирующая оболочка может быть выполнена в виде мембраны (диафрагмы) 7, имеющей форму поверхности вращения, (фиг. 3, 4) и в этом случае для приведения устройства в рабочее состояние рабочая среда подается в полость 8 между корпусом 1 мембраной 7. Оболочка 4 может быть выполнена из маслостойкой резины, корпус 1 - из пластмассы. Корпус 1 устройства может быть выполнен из двух половин. Разгрузка оболочки 4 от действия деформирующего усилия, создаваемого рабочей средой трубопровода, в обоих вариантах обеспечивается выполнением опорного элемента 3 корпуса 1 с поверхностью, повторяющей форму герметизирующей оболочки 4 в исходном состоянии (с каркасом), либо, при отсутствии каркаса, образованная поверхностями герметизирующей оболочки 4 и опорным элементом 3 корпуса 1 полость 9 может быть заполнена водой (летом) или тосолом (зимой). Закачку жидкости в полость 9 производят после установки конструкции в трубу, а перед демонтажем устройства жидкость откачивают.

Заглушающее устройство может быть выполнено и без опорного элемента 3 и без жидкости в полости 9 в исходном состоянии. В этом случае не обеспечивается разгрузка оболочки 4 от действия давления рабочей среды трубопровода, но достигается указанный выше технический результат - повышение площади контакта и повышение давления рабочей среды и надежности герметизации.

При работе устройство вводится в заглушаемз ю трубу 10 через ее проходное отверстие или отверстие, выполненное в стенке трубы. От источника сжатого газа по шлангу в устройство подают сжатый газ, при этом диаметр герметизирующей оболочки 4 увеличивается, и устройство перекрывает проходное отверстие трубопровода. Заглушающее устройство переходит из исходного положения в рабочее положение. После перехода

5 заглушающего устройства в рабочее жидкости или газа прекращается. положение движение по трубе

Claims (8)

1. Заглушающее устройство для перекрытия трубопровода, содержащее корпус и установленную на нем эластичную оболочку тороидальной формы, деформируемую под действием давления рабочей среды, отличающееся тем, что в исходном состоянии внешняя и внутренняя части оболочки вогнуты в сторону оси, а торцы оболочки закреплены на корпусе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус включает жестко связанные друг с другом дисковые элемент.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что поверхность корпуса, обращенная к поверхности внутренней части оболочки, повторяет ее форму в исходном состоянии.

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что поверхность корпуса, обращенная к поверхности внутренней части оболочки, образует с ней полость, заполненную в исходном состоянии жидкостью.

5. Заглушающее устройство для перекрытия трубопровода, содержащее корпус и установленную на нем оболочку, имеющую форму поверхности вращения и деформируемую под действием давления рабочей среды, отличающееся тем, что оболочка выполнена разомкнутой с торцов, в исходном состоянии вогнута в сторону оси вращения и закреплена своими краями на корпусе.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что корпус содержит жестко связанные друг с другом дисковые элементы.

7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что оболочка установлена на опорном элементе корпуса, поверхность которого, обращенная к поверхности внутренней части оболочки, повторяет ее форму в исходном состоянии.

8. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что поверхность корпуса, обращенная к оболочке, образует с ней полость, заполненную в исходном состоянии жидкостью.