Пристрій для перекриття порожнин газопроводу під тиском
Пристрій для перекриття порожнини газопроводу під тиском відноситься до галузі газової промисловості і використовується для перекриття порожнини труби під тиском при ремонтних роботах на ділянці газопровідної магістралі. Підвищує надійність у роботі, спрощує конструкцію та знижує витрати на виготовлення. Пристрій містить корпус, всередині якого рухомо розміщена пробка з заглушкою, що герметизує, і привід переміщення пробки. Герметизуюча заглушка виконана у вигляді металевих розтискних секторів, з яких два сектори зовнішні та два сектори внутрішні, і кожен з яких забезпечений еластичним ущільнювальним елементом, виготовленим переважно з поліуретану або фторопласту. Привід поступального переміщення пробки виконаний у вигляді трьох зубчастих коліс, змонтованих на корпусі, та двох різьбових пар типу гвинт-гайка, змонтованих на торці пробки з можливістю їх взаємодії із зубчастими колесами, а гвинти одним своїм кінцем жорстко скріплені з одним із ведених зубчастих коліс. Зовнішні та внутрішні сектори під тиском робочого середовища, що подається через гумовий рукав у порожнину пробки, розсуваються в крайнє положення, утворюється замкнутий контур з елементів ущільнювачів, встановлених по зовнішньому діаметру цих секторів і торця пробки, чим забезпечується надійна герметизація порожнини труби газопроводу. 1 з.п.ф-ли, 6 іл.
Винахід відноситься до галузі газової промисловості, зокрема газопровідних магістралей, а в конкретному випадку - для перекриття порожнини труби під тиском при ремонтних роботах на ділянці діючої газопровідної магістралі.
Недоліком відомого пристрою є те, що для введення заглушки з ущільнювальним елементом у порожнину трубопроводу, що перекривається, потрібно вирізання отвору в стінцітруби діаметром, що дорівнює внутрішньому діаметру труби, а це призводить до значного послаблення міцності трубопроводу, що знаходиться під тиском газу. Недоліком відомого пристрою є також те, що заглушка з ущільнювальним елементом повинні бути ретельно підібрані в залежності від внутрішнього діаметра і технічного стану труби, що перекривається, для повної герметизації в місці перекриття порожнини труби діючого газопроводу. Недотримання цієї умови через технологічну складність може призвести до витоку газу в порожнину газопроводу, що відсікається.
Недоліком відомого пристрою є те, що герметизуюча заглушка з еластичного матеріалу не забезпечує надійності в роботі в умовах високого тиску газу, що транспортується (до 7,5 МПа), т.к. у робочому положенні при перекритті внутрішньої порожнини труби можливі прогини еластичної герметизуючої заглушки в зоні її ущільнення поверхнею "K" (див. фіг. 5 патенту N 2105230). Крім того, при використанні додаткового герметизуючого середовища у вигляді рідкого парафіну, або стеарину, з низькою температурою плавлення воно не забезпечує надійності в роботі в умовах високих температур газу, так як не забезпечується її затвердіння при високих температурах проходить газу, що послаблює зусилля притиску еластичної герметизи заглушки і, отже, неспроможна забезпечити надійну герметизацію порожнини труби. Недоліком відомого пристрою можна вважати також складність конструкції для виготовлення, що звужує технологічні можливості його експлуатації та технічного обслуговування.
Завданням пропонованого винаходу є підвищення надійності в роботі, спрощення конструкції та зниження витрат на виготовлення.
Це досягається тим, що у пристрої для перекриття порожнинигазопроводу під тиском, що містить корпус, всередині якого рухомо розміщена пробка з герметизуючою заглушкою, і привід поступального переміщення пробки щодо осі корпусу, герметизуюча заглушка виконана у вигляді металевих розтискних секторів (два зовнішніх і два внутрішніх), кожен з яких забезпечений еластичним ущільнювачем. поступального переміщення пробки щодо осі корпусу виконаний у вигляді, наприклад, трьох зубчастих коліс, змонтованих на корпусі, та двох різьбових пар типу гвинт-гайка, змонтованих на торці пробки, з можливістю їх взаємодії із зубчастими колесами, при цьому два зубчасті колеса є веденими, а третє колесо є провідним (паразитним), причому гайки розміщені в пробці, а кожен гвинт одним своїм кінцем жорстко закріплений з одним із ведених зубчастих коліс. При цьому еластичні елементи ущільнювачів металевих розтискних секторів виконані переважно з поліуретану або фторопласту.
На фіг. 1 показано пристрій для перекриття порожнини газопроводу, встановлений на об'єкті і введений у порожнину труби газопроводу (сектори заглушки знаходяться в неробочому положенні, тобто не розтиснуті); на фіг. 2 - вигляд за стрілкою Б фіг. 1; на фіг. 3 - розріз по-В фіг. 2; на фіг. 4 - пристрій (нижня частина, де розташована пробка з герметизуючими секторами заглушки) в робочому положенні на об'єкті, тобто. у положенні, коли сектори розтиснуті та здійснено герметичне перекриття порожнини газопроводу під тиском; на фіг. 5 - пристрій у неробочому положенні, коли пробка з герметизуючими секторами заглушки виведена з порожнини газопроводу; на фіг. 6 - вигляд за стрілкою Г фіг. 3.
Пристрій для перекриття порожнини газопроводу під тиском складається з корпусу 1, всередині якого розміщена рухомо пробка2, до якої прикріплена герметизуюча заглушка, що складається з двох зовнішніх секторів 3 і двох внутрішніх секторів 4 з можливістю їх взаємного переміщення один щодо одного в площині, осі перпендикулярної газопроводу в горизонтально-радіальному напрямку. Сектори 3 і 4 забезпечені їх зовнішньої поверхні ущільнювальними гумовими кільцями 5 і 6 (див. фіг. 4). Крім цього, зазначені сектори 3 і 4 забезпечені еластичними ущільнювальними елементами 7 і 8, які встановлені в канавках 7' і 8', виконаних по зовнішньому діаметру цих секторів (див. фіг. 2 і фіг. 3). Нижній торець 9 пробки 2 забезпечений еластичним ущільнювальним елементом 10, встановленим у канавці 10', виконаної по зовнішньому діаметру пробки 2 у зазначеному торці 9. Для повернення секторів 3 і 4 у вихідне положення останні взаємопов'язані один з одним пружиною розтягування 11 шт.), розміщеними в порожнині 13, утвореної всередині герметизуючої заглушки. Пробка 2 забезпечена гумовим (або іншим) кільцем ущільнювачів 14, в пробці 2 також виконані різьбові отвори 15, 15 і отвори 16, 16' і 17. Привід поступального переміщення пробки 2 включає, наприклад, три зубчастих колеса, з яких два зубчасті колеса 18 і 19 є веденими, а одне зубчасте колесо 20 є провідним (паразитним), і дві різьбові пари типу гвинт-гайка, змонтовані на торці пробки 2 і відповідно відповідно з двох гвинтів 21 і 22, один кінець кожного гвинта жорстко закріплений з одним з ведених зубчастих коліс, відповідно, 18 і 19. Провідне колесо 20 забезпечене виступом 23, на якому закріплені рукоятки 24. Провідне зубчасте колесо 20, а також різьбові гвинти 21 і 22 спеціально закріплені на корпусі 1 рухомо що складається з двох половин 25 та 26,які у свою чергу, жорстко закріплені на корпусі 1, і стопорних шайб 27 і 28, що оберігають від випадання зубчасті колеса 18 і 19. Нижні торці різьбових гвинтів 21 і 22 забезпечені кільцями ущільнювачів 29 і 29', прикріпленими до 3 та 30'. Пристрій має гумовий рукав 31 для подачі робочого середовища (інертний газ, масло) під час роботи пристрою, який герметично закріплений одним своїм кінцем в пробці 2, а другий його кінець проходить через отвір в корпусі 1 пристрою (не показано). Пристрій для перекриття порожнини газопроводу встановлюється засувку 32, розміщену на трійнику 33, змонтованому на газопроводі 34.
Пристрій для перекриття порожнини газопроводу під тиском працює в такий спосіб. Пристрій, попередньо виставлене вихідне положення, при якому пробка 2 знаходиться в крайньому верхньому положенні всередині корпусу 1, герметично встановлюється на шиберну засувку 32 і жорстко кріпиться до неї фланцем корпусу 1 за допомогою різьбового з'єднання. Засувка 32 попередньо встановлена на трійнику 33, змонтованому на трубі газопроводу 34, і в стінці труби газопроводу 34 попередньо вирізаний отвір діаметром "ф отв", через яке має пройти пробка пристрою 2. Розмір "А" пробки 2 у цьому перерізі повинен бути меншим, ніж діаметр отвору "ф отв". Після герметичного закріплення пристрою на засувці 32 відкривають до кінця шибер засувки (шибер не показаний) і виставляють пристрій в робоче положення, як показано на фіг. 1. Для цього обертанням рукоятки 24 приводу за годинниковою стрілкою обертають зубчасті колеса 20, 18 і 19 і різьбову частину гвинтів 21 і 22 у взаємодію з гайками в різьбових отворах 15, 15' пробки 2. Тим самим здійснюють поступальнепереміщення пробки 2 порожнину газопроводу 34 до упору нижнього торця 9 стінку труби газопроводу, при цьому ущільнювальний елемент 10 забезпечує герметичність перекриття порожнини газопроводу на даній ділянці труби. Одночасно з цим забезпечується також герметичне ущільнення пробки 2 у відгалуженні трійника 33, запобігаючи витоку газу за рахунок деформації кільця ущільнювача 14, а ущільнювальні кільця 29, 29' забезпечують герметизацію між різьбовими отворами 16, 1. Після цього через рукав 31 і далі через отвір 17 в пробці 2 в порожнину 13, де змонтовані сектори 3 і 4, під тиском подають робоче середовище (інертний газ або масло). Робоче середовище розсуває сектори 3 і 4 крайнє положення, як показано на фіг. 4, і тим самим утворюється замкнутий контур з елементів ущільнювачів 7, 8 і 10, який забезпечує герметичне ущільнення порожнини газопроводу по його внутрішньому діаметру "Двнутр.газопров.". Еластичні елементи ущільнювачів 7,8 і 10 виготовляють з матеріалу, стійкого до впливу агресивного середовища і високих температур, переважно з поліуретану або фторопласту. У такому положенні пристрій знаходиться до закінчення ремонтних робіт на об'єкті - на ділянці газопроводу (у цей час у порожнині 13 повинен постійно підтримуватися та контролювати заданий тиск розтискання секторів). Після закінчення ремонтних робіт на об'єкті тиск робочого середовища в порожнині 13 скидається, і під дією пружини розтягування 11 сектора 3 і 4 повертаються у вихідне положення (поверненню секторів у вихідне положення сприяє також тиск газу в газопроводі через зазор між стінкою труби і еластичними ущільнювальними елементами 7 та 8). Далі, обертанням проти годинникової стрілки рукоятки 24 приводу, здійснюється підйомпробки 2, тобто. виведення її з порожнини труби газопроводу 34 і засувки 32 у вихідне положення, закривається шибер засувки, наповнюється газ з корпусу 1 і пристрій демонтується з об'єкта. Перед повторним використанням пристрій піддається ретельному технічному огляду на предмет відсутності дефектів у елементах ущільнювачів 7, 8 і 10, після чого він може бути повторно використано для монтажу його на об'єкт.
Запропонована конструкція пристрою порівняно з відомими дозволяє значно підвищити надійність у роботі за рахунок виконання герметизуючої заглушки у вигляді розтискних металевих секторів, на яких змонтовані еластичні елементи ущільнювачів (переважно з поліуретану або фторопласту). Виконання приводу переміщення пробки у вигляді, наприклад, трьох зубчастих коліс та двох різьбових пар типу гвинт-гайка дозволяє спростити конструкцію пристрою та його виготовлення.
Заявлене технічне рішення дозволяє значно підвищити надійність перекриття герметичного порожнини газопроводу під тиском, спростити конструкцію пристрою і знизити витрати на його виготовлення.
1. Пристрій для перекриття порожнини газопроводу під тиском, що містить корпус, усередині якого рухомо розміщена пробка з герметизуючою заглушкою, і привід поступального переміщення пробки щодо осі корпусу, що відрізняється тим, що герметизуюча заглушка виконана у вигляді металевих розтискних секторів (два зовнішніх і два зовнішніх і два , кожен з яких забезпечений еластичним ущільнювальним елементом, а привід поступального переміщення пробки виконаний у вигляді, наприклад, трьох зубчастих коліс, змонтованих на корпусі, і двох різьбових пар типу гвинт-гайка, змонтованих на торці пробки з можливістю їх взаємодії з зубчастими колесами, цьомудва зубчасті колеса є веденими, а третє колесо є провідним, причому гайки розміщені в пробці, а кожен гвинт одним своїм кінцем жорстко закріплений з одним із ведених зубчастих коліс.
2. Пристрій для перекриття порожнини газопроводу під тиском по п.1, що відрізняється тим, що еластичні елементи ущільнювачів металевих розтискних секторів виконані переважно з поліуретану або фторопласту.