Устройство для устранения и предупреждения утечек нефти или газа на глубоководных трубопроводах
Полезная модель относится к средствам восстановления глубоко под водой поврежденного нефтяного или газового трубопровода с целью предупреждения или прекращения аварийных утечек.
Устройство состоит из полуавтоматического врезного устройства в виде шарнирного замка, верхняя часть которого представляет собой цельный металлический корпус дугообразной формы, к которому крепятся нижние поворотные части хомута, с жестко прикрепленными к ним рычагами и капсулы с электромагнитным поршнем состоящей из гибкого троса, электрического кабеля, корпуса, оболочки шара из высокопрочного эластичного композитного материала, шланга для подачи сжатого воздуха.
Полезная модель относится к средствам восстановления глубоко под водой поврежденного нефтяного или газового трубопровода с целью предупреждения или прекращения аварийных утечек.
Известно устройство для предотвращения утечки из трубопровода, содержащее шарнирно соединенные между собой прижимные элементы с герметизаторами для создания уплотнения между прижимными элементами и трубопроводом, механизм зажима (Заявка Великобритании 2200420, кл. F16L 55/16, 1988 г.). Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает требуемую герметизацию между прижимными элементами и трубопроводом.
Известно устройство для предотвращения утечки из трубопровода, содержащее шарнирно соединенные между собой прижимные элементы с герметизаторами для создания уплотнения между прижимными элементами и трубопроводом, механизм зажима. Герметизаторами оснащены торцы и продольный разъем прижимных элементов (А.с. SU 1725008, кл. F16L 55/17, приоритет 28.05.1990 г.). Герметизаторы могут быть выполнены в виде эластичной прокладки из бензостойкой резины, фибры или свинца.
Недостаток этого устройства заключается в том, что уплотнения из эластичных прокладок не обеспечиваются между имеющими цилиндрическую поверхность прижимными элементами и трубопроводом так, как поверхность действующих трубопроводов не является цилиндрической, а обладает овальностью и имеет различные неровности.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство для предотвращения утечки из трубопровода (Патент на полезную модель 
99587). К недостаткам данного устройства можно отнести то, что оно не обеспечивает требуемую герметизацию между прижимными элементами и трубопроводом. Кроме того, оно не предусматривает капитальные восстановительные работы трубопровода на месте утечки.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Поставленная задача достигается за счет устройства, состоящего из полуавтоматического врезного устройства (ПАВУ - фиг.3) в виде шарнирного замка, верхняя часть которого представляет собой цельный металлический корпус дугообразной формы, к которому крепятся нижние поворотные части хомута, с жестко прикрепленными к ним рычагами и капсулы с электромагнитным поршнем (КЭМП - фиг.2) состоящей из гибкого троса, электрического кабеля, корпуса, оболочки шара из высокопрочного эластичного композитного материала, шланга для подачи сжатого воздуха.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что при установке хомута в виде шарнирного замка выше места прорыва или утечки, ПАВУ своим собственным весом давит на рычаги, поворачивая их вместе с нижними частями хомута и защелкивает замки, включая гайковерты, которые закрепляют хомут на трубопроводе, после чего сверлильный аппарат просверливает отверстие и помещают туда капсулу с электромагнитным поршнем. Под собственным весом КЭМП закрепляется на патрубке, открывая шаровой вентиль, включающий электромагнитный поршень, который проталкивает капсулу в крайнее нижнее положение. После чего теряющаяся головка капсулы разделяется, отрывается от основания, открывая краник подачи сжатого воздуха. Сжатый воздух надувает оболочку шара в упругую пробку, перекрывая течение по трубопроводу нефти или газа, в том числе и утечку.
На фиг.1 изображены трубопровод 1 и хомут 2 с шаровым вентилем 3 диаметром d, не менее 50 мм. и патрубком 4 такого же диаметра.
На фиг.2 изображено полуавтоматическое врезное устройство (ПАВУ) где: 2 - корпус; 2А - поворотные части хомута; 2Б - рычаги; 5 -замки; 6 - гайковерты; 7 - сверлильный аппарат.
На фиг.3 изображено ПАВУ, жестко закрепленное на трубопроводе и готовое к работе.
На фиг.4 изображена завершенная механическая врезка в действующий трубопровод.
На фиг.5 изображена капсула с электромагнитным поршнем (КЭМП) где: 8 - гибкий трос; 9 - электрический кабель; 10 - корпус КЭМП; 11 - оболочка шара из высокопрочного эластичного композитного материала; 12 - ниппель; 13 - теряющаяся головка капсулы; 14 - электромагнитный поршень; 15 - шланг для подачи сжатого воздуха.
На фиг.6 изображена КЭМП, закрепленная в патрубке механической врезки.
На фиг.7 изображена КЭМП в крайне нижнем положении.
На фиг.8 изображен трубопровод, перекрытый упругой пробкой 16.
Устройство работает следующим образом.
На трубопровод 1, на удобном расстоянии от места прорыва или утечки выше по течению нефти или газа, на трех гибких тросах 8 опускаем ПАВУ (фиг.2), которое своим собственным весом давит на рычаги 2Б, поворачивает их вместе с нижними частями хомута 2А и защелкивает замки 5. Замки 5, срабатывая, включают гайковерты 6, которые с заданным усилием надежно закрепляют хомут на трубопроводе (фис.3). Достижение расчетного усилия на гайковертах 6 отключает их и включает сверлильный аппарат 7. Начало вращательного движения сверла 7А открывает шаровой вентиль 3. Открытие шарового вентиля 3 включает электромагнитный поршень аппарата 7, обеспечивающий поступательное движение сверла 7А. В трубопроводе просверливается отверстие заданного диаметра. Расчетный ход сверла останавливает вращательное движение сверлильного аппарата 7 и включает обратное поступательное движение сверла 7А, которое «за собой» закрывает шаровой вентиль 3. Закрытие вентиля 3 отсоединяет сверлильный аппарат 7 от патрубка 4. Средним гибким тросом 8 сверлильный аппарат 7 поднимаем на поверхность. На этом завершается так называемая «механическая врезка в действующий трубопровод» (фиг.4).
С помощью трех гибких тросов 8 опускаем КЭМП на глубину. Средний трос удерживает груз, а две другие крайние тросы направляют КЭМП, обеспечивая ее точное попадание в патрубок 4 (фиг.6). Под собственным весом КЭМП закрепляется («защелкивается») на патрубке 4, что открывает шаровой вентиль 3. Вентиль 3 «за собой» включает электромагнитный поршень 14, который проталкивает капсулу в крайнее нижнее положение. По достижении крайнего положения (фиг.7) теряющаяся головка капсулы 13 разделяется, отрывается от основания, открывая краник подачи сжатого воздуха, и уносится по трубопроводу. Сжатый воздух надувает оболочку шара 11 в упругую пробку 16 и надежно перекрывает течение нефти или газа по трубопроводу, в том числе и утечку (фиг.8). При этом место аварии свободно и там можно вести восстановительные работы.
Устройство для предотвращения утечки из подводного трубопровода, состоящее из полуавтоматического врезного устройства, в виде шарнирного замка, отличающееся тем, что верхняя часть полуавтоматического врезного устройства представляет собой цельный металлический корпус дугообразной формы, к которому крепятся нижние поворотные части хомута, с жестко прикрепленными к ним рычагами, и капсула с электромагнитным поршнем, состоящая из гибкого троса, электрического кабеля, корпуса, оболочки шара из высокопрочного эластичного композитного материала, шланга для подачи сжатого воздуха, ниппеля, теряющейся головки капсулы и электромагнитного поршня.
