Устройство герметизации магистральных нефтепроводов и газопроводов при проведении ремонтных и строительных работ

Полезная модель относится к области энергетики, конкретнее к герметизаторам полости магистральных нефтегазопроводов, а именно к устройствам для предотвращения истекания жидкости или газа из открытых концов труб путем введения в трубопровод элемента, расширяющегося на месте его установки в трубопроводе, и может быть использовано при ремонте трубопровода в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности, где используются трубопроводы для транспортировки жидких или газообразных сред.

При этом устройство герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ содержит нефтепровод, причем с каждого его открытого конца установлены по одному запорному устройству с образованием группы запорных устройств, причем все запорные устройства группы установлены с возможностью перемещения их по нефтепроводу поданным потоком нефти после завершения ремонта и выведения их из нефтепровода через камеру приема-пуска.

Применение предложенной полезной модели повышает надежность герметизации открытого участка нефтепровода и, следовательно, предотвращает попадание в зону проведения ремонта огнеопасных паров перекачиваемого продукта.

Полезная модель относится к области энергетики, конкретнее к герметизаторам полости магистральных нефтегазопроводов, а именно к устройствам для предотвращения истекания жидкости или газа из открытых концов труб путем введения в трубопровод элемента, расширяющегося на месте его установки в трубопроводе, и может быть использовано при ремонте трубопровода в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности, где используются трубопроводы для транспортировки жидких или газообразных сред.

Известно устройство для герметичного перекрытия внутренней полости нефтепровода или нефтепродуктопровода, содержащее замкнутую надувную оболочку, к внешней поверхности которой присоединена упрочняющая стенка, при этом в устройстве имеется отверстие для подачи расширяющей среды в надувную оболочку, при этом материалом упомянутой надувной оболочки является термопластичная полиуретановая пленка, а материалом упрочняющей стенки - полиуретановый эластомер (см. патент RU 121892 от 10.11.2012, МПК F16L 55/0).

Известно устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода, содержащее эластичную цилиндрическую замкнутую оболочку, на торцевой стенке которой выполнено отверстие, снабженное узлом подачи среды, расширяющей оболочку, при этом оно включает эластичный экран, присоединенный к упомянутой торцевой стенке с возможностью расположения между этими экраном и стенкой (см. патент RU 119841 от 27.08.2012, МПК F16L 55/0).

Известно устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода, которое относится к средствам для остановки потока из труб путем введения в трубу элемента, расширяющегося на месте, и может быть использована при ремонте трубопроводов различного назначения, в частности, магистральных нефтепроводов. Устройство для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода содержит эластичную оболочку, которая имеет цилиндрическую поверхность с торцевыми стенками и отверстие на цилиндрической поверхности, герметично соединенное с одним концом шланга для подачи расширяющей оболочку среды. Технический результат заключается в снижении вероятности нарушения герметичности соединения оболочки со шлангом, в результате чего повышается безопасность при работе с устройством для герметичного перекрытия внутренней полости трубопровода (см. патент RU 54649 от 10.07.2000, МПК F16L 55/0).

Недостатками вышеуказанных устройств является высокая стоимость материала герметизирующей оболочки, а также то обстоятельство, что эти устройства не являются серийно выпускаемыми изделиями.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является «Способ герметизации полости трубопровода при помощи глиняного тампона и устройство для его осуществления» (см. патент RU 2176354, МПК F16L 55/10, F16L 55/16).

Прототип содержит коленообразный отвод с обвязкой, отвод соединен с загрузочным бункером пресса. В трубопровод через коленообразный отвод с обвязкой на длину, обеспечивающую его герметизацию, запрессовывают глину. Перед запрессовыванием в трубопровод поверхность контакта глины с обвязкой коленообразного отвода смачивают водой в узле смачивания, в который воду подают по периметру. Первоначально глину запрессовывают в количестве, при котором статическое давление продукта будет меньше, чем удерживающая способность запрессованной глины, затем через задвижку и вырезанное в трубопроводе окно смоченную водой глину непрерывно запрессовывают в трубопровод до достижения герметизации. По окончании запрессовки глины поврежденный участок трубопровода удаляют.

Недостатком данного изобретения является недостаточная надежность, сложность и трудоемкость применяемого устройства, особенно при отрицательной температуре окружающего воздуха.

Задача, решаемая предлагаемой полезной модели, является создание эффективной системы временного перекрытия внутренней полости нефтепровода, опорожненного от нефти.

Технический результат заключается в повышении надежности герметизации открытого участка нефтепровода и, следовательно, предотвращении попадания в зону проведения ремонта огнеопасных паров перекачиваемого продукта.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что устройство герметизации открытых концов нефтепровода ремонтируемого магистрального нефтепровода содержит установленные в трубопроводе с каждого его открытого конца по одному запорному устройству.

При этом устройство герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ содержит нефтепровод, причем с каждого его открытого конца установлены по одному запорному устройству с образованием группы запорных устройств, причем все запорные устройства группы установлены с возможностью перемещения их по нефтепроводу поданным потоком нефти после завершения ремонта и выведения их из нефтепровода через камеру приема-пуска.

Вторым отличительным признаком является то, что поверхность участка трубопровода для установки каждого запорного устройства группы очищена от парафиновых отложений и грязи на длину, превышающую два диаметра трубопровода плюс один метр, а расстояние от торца трубопровода до установленного запорного устройства составляет не менее одного метра.

Третьим отличительным признаком является то, что запорное устройство первое и запорное устройство второе, выполненное в виде замкнутой оболочки с герметизирующей камерой, подсоединено к компрессору через клапан выносной со штуцером вентиля и манометром

Полезная модель поясняется схемой. На схеме представлено устройство герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ.

На схеме приняты следующие обозначения:

1 - нефтепровод;

2 - участок нефтепровода, вырезанный для установки катушки;

3 - запорное устройство первое;

4 - запорное устройство второе;

5 и 6 - муфтовый тройник;

7 и 8 - откачивающий трубопровод;

9 - компрессор;

10 и 11 - мановакууметр;

12 и 13 - отверстие для щупа.

В отличие от прототипа поверхность участков нефтепровода 1, подлежащего ремонту для установки запорного устройства первого 3 и запорного устройства второго 4 очищают от парафиновых отложений и грязи на длину, превышающую два диаметра нефтепровода плюс один метр, а расстояние от торца нефтепровода до запорного устройство составляет не менее одного метра. С обоих концов ремонтного участка установлены муфтовые тройники 5 и 6 с откачивающими трубопроводами 7 и 8. На участках нефтепровода 1 с обоих открытых концов просверлены отверстия: для ввода штуцера компрессора 9; для установки мановакууметров 10 и 11. Отверстие для щупа 12 и 13 предназначены для контроля нефти в трубопроводе.

Запорные устройства 3 и 4 предназначены для временного перекрытия внутренней полости нефтепровода, опорожненного от нефти, с целью предотвращения выхода горючих газов, нефти и ее паров при плановых и внеплановых (в т.ч. аварийно-восстановительных) работ, выполняемых методом замены «катушки».

Загрузка запорных устройств осуществляется через открытый конец трубопровода, образовавшийся после вырезки катушки или дефектного участка нефтепровода

В отличие от известного устройства запорные устройства 3 и 4 содержат герметизирующую оболочку и пневмопривод, при этом герметизация внутренней полости запорных устройств осуществляется за счет подачи сжатого воздуха (инертного газа) в герметизирующую оболочку запорных устройств от компрессора, что обеспечивает удержание статического давления нефти и горючих газов в период проведения ремонтно-восстановительных работ.

Устройство герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ содержит установленное в нефтепроводе 1 с каждого его открытого по одному запорному устройству 3 и 4.

Все запорные устройства установлены с возможностью перемещения их по нефтепроводу после завершения ремонта потоком нефти и выведения их из нефтепровода через камеру приема-пуска.

Запорное устройство первое 3 устанавливается в нефтепровод 1 со стороны движения нефти и представляет замкнутую оболочку цилиндрической формы с плоскими днищами и состоит из герметизирующей камеры, резинокордового каркаса и внешнего защитного слоя. Для подсоединения его к источнику сжатого воздуха (инертного газа), их герметизации и приведения в рабочее состояние используется компресср 9 и клапан выносной со штуцером вентиля и манометром.

Запорное устройство второе 4 представляет собой замкнутую оболочку цилиндрической формы с плоскими днищами и состоит из герметизирующей камеры, резинокордового каркаса и внешнего защитного слоя. Для подсоединения его к источнику сжатого воздуха (инертного газа), герметизации и приведения в рабочее состояние используется пневматический герметизатор 9 и клапан выносной со штуцером вентиля и манометром.

Работа.

При необходимости проведения ремонта нефтепровода отсекают подачу перекачиваемой нефти или газа на дефектном участке нефтепровода 1. Затем по краям ремонтируемого участка нефтепровода 1 вырываются котлованы, удаляются остатки перекачиваемой нефти или газа. Далее проводится вырезка участка нефтепровода с дефектом. После этого с каждого открытого конца трубопровода устанавливают запорное устройство первое и запорное устройство второе, образующие группу запорных устройств.

Поверхность участка нефтепровода 1 для установки каждого запорного устройства очищают от парафиновых отложений и грязи на длину, превышающую два диаметра трубопровода плюс один метр. Устанавливают запорное устройство первое 3 и запорное устройство второе 4 на расстояние не менее один метр от торца трубопровода до запорного устройства. Затем производят сварочные работы по восстановлению дефектного участка нефтепровода 1. После завершения ремонта группы запорных устройств извлекаются из трубопровода 1 путем их транспортировки по нефтепроводу 1 потоком нефти или газа к камере приема-пуска.

Применение предложенной полезной модели повышает надежность герметизации открытого участка нефтепровода и, следовательно, предотвращает попадания в зону проведения ремонта огнеопасных паров перекачиваемого продукта.

1. Устройство герметизации нефтепровода при проведении ремонтных работ, содержащее нефтепровод, отличающееся тем, что с каждого его открытого конца установлены по одному запорному устройству с образованием группы запорных устройств, причем все запорные устройства группы установлены с возможностью перемещения их по нефтепроводу поданным потоком нефти после завершения ремонта и выведения их из нефтепровода через камеру приема-пуска, причем расстояние между крайними запорными устройствами указанных групп запорных устройств не должно превышать восемнадцати километров.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность участка трубопровода для установки каждого запорного устройства группы очищена от парафиновых отложений и грязи на длину, превышающую два диаметра трубопровода плюс один метр, а расстояние от торца трубопровода до установленного запорного устройства составляет не менее одного метра.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что запорное устройство первое и запорное устройство второе, выполненное в виде замкнутой оболочки с герметизирующей камерой, подсоединено к компрессору через клапан выносной со штуцером вентиля и манометром.