Устройство герметичного сверления отверстий на трубопроводах под давлением для установки манометров или датчиков давления

Заявляемое изобретение относится к области транспортировки нефти и газа, в частности, к устройствам для врезки в действующие трубопроводы. Техническим результатом изобретения является обработка отверстий на необорудованных манометрами трубопроводах под давлением.

В комплект устройства входит:

- устройство герметичного сверления, в корпусе которого шток 2 с возможностью вращения внутри корпуса 1 закреплен со стандартным сверлом 7 посредством крепежного винта 4. Для исключения выдавливания штока со сверлом из устройства после окончания сверления отверстия, в корпусе предусмотрено сужение диаметра сквозного отверстия. Уплотнение штока и корпуса обеспечивается сальниковой набивкой и регулируется гайкой 5 с втулкой 6. Вращение штока устройства со сверлом производится ручной дрелью.

- фитинг 2, который перед установкой устройства приваривается к трубопроводу;

- переходник для установки манометра 8 или датчика давления 9;

- трехходовой шаровой кран для открывания-закрывания доступа к трубопроводу и слива транспортируемой жидкости при обработке отверстия. 2 ил.

Изобретение относится к области транспортировки нефти и газа, в частности, к устройствам для врезки в действующие трубопроводы.

Наиболее важным параметром при осуществлении процесса транспортировки нефти и газа является измерение проходного давления в трубопроводах. Использование манометров или датчиков давления в качестве измерителей давления позволяет контролировать режим движения жидких сред (в том числе в автоматическом режиме), обеспечивать безаварийность и экологическую безопасность транспортировки нефти и газа, повышать производительность труда.

Установка приборов для измерения давления предусматривается на новых трубопроводах, в период строительства, и на действующих, во время остановки при производстве текущего ремонта. Врезка приборов на действующих трубопроводах без остановки процесса транспортировки нефти и газа применяется редко по причине высокой стоимости мероприятия по врезке в трубопровод. Как правило, врезка в трубопровод производится через предварительно приваренный патрубок с фланцем и установленную полнопроходную задвижку специальной сверлильной установкой [1]. После демонтажа сверлильной установки с вырезанным участком стенки трубопровода к задвижке может быть смонтирован манометр.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство врезки в трубопровод для установки узлов контроля коррозии [2]. Устройство предназначено для обработки отверстий трубопроводов и коррозионного мониторинга на промысловых и магистральных трубопроводах. Устройство состоит из корпуса с размещенным в нем шпинделем, соединенным при помощи кольца со сверлом; механизма вращения и подачи; уплотняющего узла.

К недостаткам устройства врезки в трубопровод для установки узлов контроля коррозии, рассматривая на примере установки манометров, следует отнести:

- большие габаритные размеры устройства (1190х3 92 мм);

- использование специального сверла с большим диаметром 22 мм;

- ограничение по толщине стенки обрабатываемого трубопровода (не более 12 мм);

- наличие самостоятельного механизмов вращения и подачи увеличивает массу устройства;

- применение шаровых кранов большого диаметра PN 40T/50;

- необходимость в двух операторах при работе с устройством.

Целью изобретения является адаптация устройства сверления отверстий на трубопроводах под давлением к последующей установке манометров или датчиков давления.

Для достижения указанной цели, в устройстве герметичного сверления шпиндель с возможностью вращательного движения и осевого перемещения внутри корпуса закреплен со стандартным сверлом посредством крепежного винта, в корпусе устройства имеется сужение диаметра сквозного отверстия для исключения выдавливания шпинделя со сверлом, уплотнение шпинделя и корпуса обеспечивается сальниковой набивкой, которая фиксируется втулкой и затягивается гайкой.

Для установки устройства сверления отверстий необходимо использовать устройство ввода. Составными частями устройства ввода являются:

- фитинг (наваривается на трубопровод);

- шаровой кран DN 15 PN 40 (служит для открывания-закрывания доступа к трубопроводу).

Для установки манометра или датчика давления после обработки отверстий следует навернуть в резьбовую часть шарового крана соответствующий переходник.

Существенные признаки, характеризующие изобретение, состоят в том, что в устройстве герметичного сверления шпиндель с возможностью вращательного движения и осевого перемещения внутри корпуса закреплен со стандартным сверлом посредством крепежного винта, в корпусе устройства имеется сужение диаметра сквозного отверстия для исключения выдавливания шпинделя со сверлом, уплотнение шпинделя и корпуса обеспечивается сальниковой набивкой, которая фиксируется втулкой и затягивается гайкой. Существенные признаки обеспечивают технический результат: адаптация устройства сверления отверстий на трубопроводах под давлением к последующей установке манометров или датчиков давления. Таким образом, существенные признаки находятся в причинно-следственной связи с достигаемым техническим результатом.

Техническая сущность поясняется чертежом устройства сверления отверстий в разрезе, приведенным на фиг.1. На фиг.2-5 показан процесс сверления и установки манометра. На фиг.6 представлен чертеж установки устройства в ручной дрели.

Корпус 1 устройства герметичного сверления содержит шпиндель 2 со стандартным сверлом 7 (06 мм), которое закрепляется в шпинделе крепежным винтом 4. Шпиндель со сверлом устанавливается в корпус 1. В корпусе устройства имеется сужение диаметра сквозного отверстия 3 для исключения выдавливания шпинделя со сверлом. Уплотнение шпинделя и корпуса обеспечивается сальниковой набивкой 8. Сальниковая набивка фиксируется втулкой 6 и регулируется гайкой 5.

Процесс сверления и установки манометра включает четыре основных этапа.

Этап 1. На трубопровод наваривается фитинг 9. На фитинг последовательно наворачивается в открытом положении шаровой кран 10 (DN 15 PN 40) и устройство герметичного сверления. Шпиндель 2 устройства закрепляется в патроне 11 ручной дрели. Вращается рукоятка дрели, производя сверление стенки трубопровода. При окончании процесса сверления сверло имеет возможность свободного перемещения вниз и вверх, повороты сверла в любом положении происходят свободно, без заклинивания.

Этап 2. По окончании процесса сверления сверло убирается в полость корпуса устройства. Приводится в действие шаровой кран, который герметично перекрывает сквозное отверстие.

Этап 3. Устройство герметичного сверления отвинчивается с шарового крана. На шаровой кран наворачивается переходник 12 и устанавливается манометр 13.

Этап 4. Для измерения проходного давления в трубопроводе открывается шаровой кран.

При использовании устройства все установочные резьбовые соединения должны быть уплотнены лентой фум.

Положительное влияние применения устройства герметичного сверления отверстий на трубопроводах для установки манометров или датчиков давления на процесс эксплуатации трубопроводов заключается в следующем:

- возможность контролирования проходного давления;

- своевременное обнаружение возникших отказов;

- снижение рисков возникновения процессов отложений парафина и песка;

- выявление неисправности или перекрытия запорной арматуры. Испытания предложенного устройства герметичного сверления отверстий на промысловых трубопроводах под давлением для установки манометров или датчиков давления показали, что оно соответствует своей технической принадлежности.

Источники информации, принятые во внимание

1. РД 39-132-94. Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов./ИПТЭР. Уфа, 1994. -23 с.

2. Устройство для установки узлов контроля коррозии и врезки в трубопровод и узлы системы «Моникор-Зонд». Паспорт и инструкция по эксплуатации ФС1Б.ОО.ООО ПС.- Уфа, 2005. - 8 с.

Устройство герметичного сверления отверстий на трубопроводах под давлением для установки манометров или датчиков давления, содержащее корпус с размещенным в нем шпинделем со сверлом и уплотнительным узлом, отличающееся тем, что в устройстве шпиндель с возможностью вращательного движения и осевого перемещения внутри корпуса закреплен со стандартным сверлом посредством крепежного винта, в корпусе устройства имеется сужение диаметра сквозного отверстия для исключения выдавливания шпинделя со сверлом, уплотнение шпинделя и корпуса обеспечивается сальниковой набивкой, которая фиксируется втулкой и регулируется гайкой.