Колодец для наблюдения за работой трубопровода и его оборудования
Разработан быстроустанавливаемый и быстросъемный герметичный колодец, который обеспечивает возможность его установки на действующем трубопроводе над ранее установленным оборудованием, возможность его установки на верхней, на боковых и на нижней образующих трубопровода. Колодец для наблюдения за работой трубопровода и его оборудования содержит вертикально установленный полый корпус с герметично заглушенными верхним и нижним отверстиями, уплотнительно-фиксирующий узел, герметично соединенный с корпусом и включающий седло и полукольцо, выполненные с возможностью совместного охвата трубопровода. Седло выполнено в виде сегмента круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, и имеет установочное отверстие по конфигурации и размерам подобное установленному на трубопроводе оборудованию. Корпус содержит вход для ввода кабеля подключения приборов наблюдения за работой трубопровода и его оборудования. На седле по всему его периметру установлено эластичное уплотнение, обеспечивающее образование зазора, предназначенного для заполнения герметиком между поверхностью седла и поверхностью трубопровода после монтажа колодца на трубопроводе. Полукольцо выполнено в виде гибкого хомута, каждый резьбовой конец которого герметизируют в специальных отверстиях корпуса с помощью Грунд-буксы. В боковой стенке корпуса выполнен люк-лаз для контроля и обслуживания оборудования, установленного на трубопроводе. Для возможности установки колодца на верхней образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел установлен в нижнем торце корпуса. Для возможности установки колодца на боковой образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел установлен в боковой стенке корпуса. Для возможности установки колодца на нижней образующей трубопровода корпус колодца выполнен одноступечатым, при этом уплотнительно-фиксирующий узел установлен в верхнем торце ступени.
Полезная модель относится к устройствам, необходимым для обеспечения наблюдения за работой трубопроводной системы и за работой оборудования этой системы. Колодец может быть использован на нефтепроводах, газопроводах, продуктопроводах, водоводах.
Известен металлический сварной колодец трубопровода по патенту на изобретение RU 
2371549, состоящий из 2-х половин, по торцам имеющий отверстия, причем, разъем располагается в диаметральной плоскости этих отверстий. После монтажа колодца на трубопроводе зазоры между отверстиями и трубопроводом герметизируют с помощью сальниковых уплотнений, которые охватывают трубопровод и крепятся к стенке с возможностью подтягивания уплотнительных колец набивки изнутри колодца.
Недостатком колодца является то, что он сложен в изготовлении и монтаже. Имея относительно большие габариты, его невозможно установить в стесненных условиях: там, где на трубопроводе имеются узлы в сочетании запорной арматуры (задвижки, краны, обратные клапаны и др.) и соединительных деталей (тройники, отводы, переходы диаметров и др.). Кроме того, необходимо проводить периодическое обслуживание сальникового уплотнения.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является колодец для обеспечения наблюдения за работой трубопровода и его оборудования (прототип - патент на полезную модель RU 62207). Колодец содержит вертикально установленный полый корпус с двумя отверстиями - верхним и нижним. Верхнее отверстие снабжено перемещаемой крышкой, а нижнее расположено напротив трубопровода. Колодец имеет герметично соединенный с корпусом элемент неподвижного присоединения корпуса к трубопроводу, являющийся уплотнительно-фиксирующим узлом и выполненный с возможностью охвата трубопровода и содержащий уплотнение для своего герметичного присоединения к трубопроводу. Уплотнительно-фиксирующий узел включает полумуфту и полукольцо, выполненные с возможностью совместного охвата трубопровода и соединения между собой. При этом полумуфта (седло) выполнена в виде сегмента (половины) круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, имеет отверстие и герметично присоединена к корпусу так, что ее отверстие и второе отверстие в корпусе совпадают, причем уплотнение расположено вокруг отверстия полумуфты. Колодец содержит вход для ввода кабеля подключения прибора наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, приточно-вытяжной вентиляционный вывод. Возможность соединения полумуфты и полукольца обеспечивается расположенными в противоположных местах соединения полумуфты и полукольца при охвате трубопровода, по меньшей мере, двумя деталями, имеющими отверстие и соединенными полумуфтой, и, по меньшей мере, двумя ответными деталями, имеющими отверстия и соединенными с полукольцом, при этом детали выполнены и установлены с возможностью фиксации в отверстиях деталей полумуфты и ответных деталей полукольца элемента их соединения. Уплотнение выполнено в виде слоя из резины с прилегающим к нему слоем герметика. Вокруг отверстия полумуфты со стороны уплотнения к полумуфте присоединен, по меньшей мере, один ряд проволоки. Для монтажа колодца раскапывают и очищают трубопровод, наносят герметик и укладывают резиновую пластину. Наносят герметик на резиновую пластину и опускают верхнюю часть колодца с приваренной полумуфтой, после чего закрепляют колодец на трубопроводе с помощью полуколец резьбовыми соединениями (не менее 4-х).
Недостатком прототипа является то, что монтаж оборудования, обеспечивающего наблюдение за работой трубопроводной системы на трубопроводе, можно осуществить только лишь на верхней образующей трубопровода, и только лишь после монтажа колодца на поверхности трубопровода. В случаях, когда оборудование смонтировано на трубопроводе ранее, чем колодец, а так же когда оборудование смонтировано на боковых или нижней образующих трубопровода, такой колодец не применим. Недостатком является так же то, что при монтаже колодца с указанной конструкцией уплотнения трудно достигается полная герметичность при установке его в зоне расположения продольных и поперечных швов трубопровода, а так же в случаях, когда на трубопроводе имеются коррозионный износ, отклонения геометрии трубопровода (вмятины, эллипс и т.п.). Следующим недостатком являются значительные трудозатраты и время для демонтажа колодца.
Технической задачей полезной модели является разработка быстроустанавливаемого и быстросъемного герметичного колодца, который обеспечит:
- возможность установки колодца на действующем трубопроводе над ранее установленным оборудованием, например, над вантузами диаметром до 200 мм.
- возможность установки колодца на верхней, на боковых и на нижней образующих трубопровода;
- надежную герметичность внутренней полости колодца независимо от состояния трубопровода.
Техническая задача достигается тем, что колодец для наблюдения за работой трубопровода и его оборудования содержит вертикально установленный полый корпус с герметично заглушенными верхним и нижним отверстиями, уплотнительно-фиксирующий узел, герметично соединенный с корпусом и включающий седло и полукольцо, выполненные с возможностью совместного охвата трубопровода, при этом седло выполнено в виде сегмента круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, и имеет установочное отверстие по конфигурации и размерам подобное установленному на трубопроводе оборудованию, корпус содержит вход для ввода кабеля подключения приборов наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, в котором согласно полезной модели, на седле по всему его периметру установлено эластичное уплотнение, обеспечивающее образование зазора, предназначенного для заполнения герметиком между поверхностью седла и поверхностью трубопровода после монтажа колодца на трубопроводе, кроме того, полукольцо выполнено в виде гибкого хомута, каждый резьбовой конец которого герметизируют в специальных отверстиях корпуса с помощью Грунд-букс, кроме того, в боковой стенке корпуса выполнен люк-лаз для контроля и обслуживания оборудования, установленного на трубопроводе.
Техническая задача достигается тем, что для возможности установки колодца на верхней образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел установлен в нижнем торце корпуса.
Техническая задача достигается тем, что для возможности установки колодца на боковой образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел установлен в боковой стенке корпуса.
Техническая задача достигается тем, что для возможности установки колодца на нижней образующей трубопровода корпус колодца выполнен одноступечатым, при этом уплотнительно-фиксирующий узел установлен в верхнем торце ступени.
На фигуре 1 изображен колодец для наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, установленный на верхней образующей трубопровода: а - вид спереди; б - вид сверху, в - вид сбоку. На фигуре 2 изображен колодец, установленный на боковой образующей трубопровода. На фигуре 3 изображен колодец, установленный на нижней образующей трубопровода. На фигуре 4 изображен фрагмент седла с эластичным уплотнением и фрагмент конца хомута, загерметизированного в специальном отверстии корпуса с помощью Грунд-буксы.
Колодец для наблюдения за работой трубопровода и его оборудования содержит вертикально установленный полый корпус 1 с герметично заглушенными верхним отверстием 2 и нижним отверстием 3. Уплотнительно-фиксирующий узел герметично соединен с корпусом 1 и включает седло 4 и полукольцо, выполненное в виде гибкого хомута 5, каждый резьбовой конец 10 которого герметизируют в специальных отверстиях 11 корпуса с помощью Грунд-буксы 12. Седло 4 имеет установочное отверстие 6, которое по конфигурации и размерам должно быть выполнено подобно установленному на трубопроводе 15 оборудованию 14. Корпус содержит вход 7 для ввода кабеля подключения приборов наблюдения за работой трубопровода и его оборудования 14. На седле по всему его периметру установлено эластичное уплотнение 8, обеспечивающее образование зазора 9. В боковой стенке корпуса выполнен люк-лаз 13 для контроля и обслуживания оборудования, установленного на трубопроводе.
Устройство работает следующим образом. Корпус 1 колодца изготавливают из стальной трубы, например, диаметром 1420 мм, у которой верхнее отверстие 2 заглушают стальным листом, и нижнее отверстие 3 так же заглушают стальным листом. В надземной части колодца в боковой стенке корпуса выполняют люк-лаз 13: прорезают лаз, который закрывают люком. Так же в надземной части колодца, в боковой стенке корпуса прорезают вход 7 для ввода кабеля подключения приборов наблюдения за работой трубопровода 15 и его оборудования 14. Подготавливают к работе уплотняюще-фиксирующий узел, для чего в седле 4 прорезают установочное отверстие 6, которое по конфигурации и размерам должно быть подобно установленному на трубопроводе оборудованию. Радиус кривизны седла должен быть больше радиуса трубопровода для возможности образования одинаковой величины зазора 9 между седлом и трубопроводом на всей площади их контакта. По периметру седла закрепляют эластичное уплотнение 8, которое кроме функции уплотнения обеспечивает заданный размер зазора между седлом и трубопроводом, в частности на 10-50 мм.
Для возможности установки колодца на верхней образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел устанавливают в нижнем торце корпуса. Для этого в нижней части корпуса перпендикулярно его вертикальной оси вырезают сегмент, соответствующий форме и размеру седла. На место вырезанного сегмента герметично с помощью сварки присоединяют седло. На седле по всему его периметру устанавливают эластичное уплотнение. Таким образом колодец подготовлен к установке на трубопроводе.
Перед монтажом колодца трубопровод раскапывают и очищают от изоляции. Устанавливают корпус с седлом на трубопровод, при этом установленное на трубопроводе оборудование 14 свободно проходит через установочное отверстие 6. Фиксируют корпус на трубопроводе гибким хомутом 5, резьбовые концы 10 которого пропускают через специальные отверстия 11 в корпусе 1, через Грунд-буксы 12 и закрепляют гайками. Далее зазор 9 со стороны установочного отверстия в седле заполняют герметиком. При этом в качестве герметика используют, в частности, резино-битумную мастику, пенополиуретан, монтажную пену. Эластичное уплотнение не позволяет выходить герметику наружу, и он, расширяясь, равномерно заполняет весь объем зазора между седлом и трубопроводом независимо от наличия сварочных швов, состояния поверхности и отклонений геометрии трубопровода.
Для возможности установки колодца на боковой образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел устанавливают в боковой стенке корпуса. Для этого в боковой стенке корпуса вырезают сегмент, соответствующий форме и размеру седла. Для возможности установки колодца на нижней образующей трубопровода корпус колодца выполняют одноступечатым, устанавливая уплотнительно-фиксирующий узел в верхнем торце ступени. Для этого в верхней части ступени корпуса вырезают сегмент, соответствующий форме и размеру седла. Далее установку и герметизацию колодца осуществляют способом, описанным выше.
Установленный колодец оснащают необходимым дополнительным оборудованием: замком на люк-лаз, концевым выключателем, системой сигнализации уровня жидкости в колодце и т.д.
При необходимости демонтажа колодца гибкий хомут отделяют путем отвинчивания гаек внутри колодца, и последний легко демонтируется. Для повторного монтажа колодца необходимо удалить старый герметик, и выполнить операции, описанные выше.
В конструкции предлагаемого в качестве полезной модели колодца, устанавливаемого для газопроводах, нефтепроводах, продуктопроводах, естественная вентиляция не предусмотрена, так как она способствует образованию взрывоопасной смеси в случае попадания паров перекачиваемого продукта во внутреннюю полость колодца через установленное оборудование. Перед спуском в указанный колодец необходимо брать на анализ воздух из внутренней полости, и, в случае превышения ПДК углеводородов (>300 мг/м3 ), производить принудительное проветривание переносным вентилятором во взрывобезопасном исполнении.
1. Колодец для наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, содержащий вертикально установленный полый корпус с герметично заглушенными верхним и нижним отверстиями, уплотнительно-фиксирующий узел, герметично соединенный с корпусом и включающий седло и полукольцо, выполненные с возможностью совместного охвата трубопровода, при этом седло выполнено в виде сегмента круглого полого цилиндра, разрезанного по продольной оси, и имеет установочное отверстие по конфигурации и размерам подобное установленному на трубопроводе оборудованию, корпус содержит вход для ввода кабеля подключения приборов наблюдения за работой трубопровода и его оборудования, отличающийся тем, что на седле по всему его периметру установлено эластичное уплотнение, обеспечивающее образование зазора, предназначенного для заполнения герметиком между поверхностью седла и поверхностью трубопровода после монтажа колодца на трубопроводе, кроме того, полукольцо выполнено в виде гибкого хомута, каждый резьбовой конец которого герметизируют в специальных отверстиях корпуса с помощью Грунд-буксы, кроме того, в боковой стенке корпуса выполнен люк-лаз для контроля и обслуживания оборудования, установленного на трубопроводе.
2. Колодец по п.1, отличающийся тем, что для возможности установки колодца на верхней образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел установлен в нижнем торце корпуса.
3. Колодец по п.1, отличающийся тем, что для возможности установки колодца на боковой образующей трубопровода уплотнительно-фиксирующий узел установлен в боковой стенке корпуса.
4. Колодец по п.1, отличающийся тем, что для возможности установки колодца на нижней образующей трубопровода корпус колодца выполнен одноступечатым, при этом уплотнительно-фиксирующий узел установлен в верхнем торце ступени.
