Устройство для ремонта и укрепления трубопроводов
Полезная модель относится к области строительства, обслуживания и ремонта магистральных трубопроводов и может быть использована преимущественно при ремонте нефтегазопроводов в местах их механического повреждения или ослабленных коррозией или заводским и монтажным браком, а также для укрепления конструкции трубопроводов в потенциально опасных местах, где возможно возникновение значительных механических воздействий на трубопровод, например, в местах его прокладки под дорожным полотном. Требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства и расширении функциональных возможностей, достигается при его выполнении в виде n последовательно соединенных между собой пар полумуфт, каждая из которых выполнена с возможностью герметичного соединения на трубе вдоль продольных стыков, а также пары ближних сальников и пары дальних сальников и выполненных в их корпусе технологических дренажных выпускных клапанов, установленных между сальниками, и технологических впускных клапанов для подачи в пространство между сальниками опрессовочного и герметизирующего веществ, причем, сальники выполнены в виде уплотнительных резиновых разъемных колец с возможностью их соединения в месте разъема в шип с использованием элемента для неразъемного крепления, полумуфты выполнены гофрированными с поперечной ориентацией гофра относительно оси трубопровода, уплотнительные резиновые разъемные кольца установлены между трубой и полумуфтами
вдоль соответствующих гребней гофра, технологические дренажные выпускные клапаны и технологические впускные клапаны выполнены в области гребней гофра, находящихся между уплотнительными резиновыми разъемными кольцами, полумуфты снабжены закрепленными на краях полуфланцами, выполненными с размещенными с их внутренней стороны уплотнительными резиновыми полукольцами и с возможностью разъемного соединения с полуфланцами соседних полумуфт, герметизирующее вещество с помощью технологических впускных клапанов подается в пространство между сальниками пары ближних сальников, а опрессовочное вещество - в пространство между сальниками пары ближних сальников и смежными с ними сальниками пары дальних сальников. 1 н.п.ф., ил.1.
Полезная модель относится к области строительства, обслуживания и ремонта магистральных трубопроводов и может быть использована преимущественно при ремонте нефтегазопроводов в местах их механического повреждения или ослабленных коррозией или заводским и монтажным браком, а также для укрепления конструкции трубопроводов в потенциально опасных местах, где возможно возникновение значительных механических воздействий на трубопровод, например, в местах его прокладки под дорожным полотном.
Известно устройство, содержащее основание с ложементом для обечайки с бандажом и две зажимные губки для прижатия бандажа к обечайке в зоне продольного стыка бандажа [SU 1699751, В23К 37/04, 1991.12.23].
Недостатком устройства является относительно низкое качество ремонта, поскольку оно не обеспечивает приложение равномерно распределенной радиальной нагрузки, что не гарантирует плотного прилегания муфты к трубопроводу и приводит к появлению эллипсности и появлению в трубопроводе местных напряжений.
Известно также устройство, содержащее две полумуфты, соединенные герметично между собой вдоль продольных стыков и с поверхностью трубопровода - по кольцевым краям, причем герметичное соединение выполнено с помощью сварки [Оборудование для ремонта магистральных трубопроводов в полевых условиях. Код ГРНТИ 733941. www.sibpatent.ru. 2003].
Недостатком этого устройства является относительно низкое качество ремонта, поскольку трубопроводы имеют дефекты формы образующей поверхности особенно в местах образовавшихся дефектов и точное изготовление полумуфт вызывает существенные технологические трудности. Это, в свою очередь, приводит к некачественной сварке муфт к трубопроводу и появлению напряжения в трубопроводе в местах сварки. Кроме того, механические, гидравлические и температурные нагрузки после ремонта переносятся в относительно узкие области в районе сварки по кольцевым краям.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее пару полумуфт, выполненных с возможностью герметичного их соединения вдоль продольных стыков, установленные симметрично относительно места дефекта полые сальники пары ближних полых сальников и полые сальники пары дальних полых сальников, снабженные средствами подачи внутрь полых сальников расширяющего вещества, причем пространство между полыми сальниками пары ближних сальников с введенным в них расширяющим веществом заполнено опрессовочным веществом, пространство между полыми сальниками пары ближних полых сальников и смежными с ними полыми сальниками дальней пары сальников с введенным в них расширяющим веществом заполнено герметизирующим веществом, а в корпусе полумуфт выполнены технологические впускные и выпускные клапаны [RU 2334154, C1, F16L 1/00, 2008.09.20].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно высокая сложность, обусловленная необходимостью использования полых сальников и расширяющего вещества, которое вводится в полые сальники. Кроме того, это техническое решение обладает относительно узкими функциональными возможностями, поскольку не обеспечивает повышение устойчивости трубопровода к местным продольным смещениям под влиянием внешних воздействий, а также не
позволяет производить наращивание отремонтированных и укрепленных участков за счет герметичного последовательного соединения пар полумуфт.
Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства и расширении функциональных возможностей.
Требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем первую пару полумуфт, выполненных с возможностью герметичного соединения на трубе вдоль продольных стыков, а также соответствующие первой паре полумуфт пара ближних сальников и пара дальних сальников и выполненные в корпусе первой пары полумуфт технологические дренажные выпускные клапаны, установленные между сальниками, и технологические впускные клапаны и технологические впускные клапаны для подачи в пространство между сальниками опрессовочного и герметизирующего веществ, введены n-1 пар полумуфт, где n - общее число соединенных между собой пар полумуфт, аналогичных первой паре полумуфт, и соответствующие им аналогичные пары ближних сальников и пары дальних сальников, при этом, сальники выполнены в виде уплотнительных резиновых разъемных колец с возможностью их соединения в месте разъема в шип с использованием элемента для неразъемного крепления, полумуфты выполнены гофрированными с поперечной ориентацией гофра относительно оси трубопровода, уплотнительные резиновые разъемные кольца установлены между трубой и полумуфтами вдоль соответствующих гребней гофра, технологические дренажные выпускные клапаны и технологические впускные клапаны выполнены в области гребней гофра, находящихся между уплотнительными резиновыми разъемными кольцами, полумуфты снабжены закрепленными на краях полуфланцами, выполненных с размещенными с их внутренней стороны уплотнительными резиновыми полукольцами и с возможностью разъемного соединения с полуфланцами соседних полумуфт, герметизирующее вещество с помощью технологических впускных клапанов подается в пространство между сальниками пары ближних сальников, а опрессовочное
вещество - в пространство между сальниками пары ближних сальников и смежными с ними сальниками пары дальних сальников.
На чертеже представлена конструкция устройства для ремонта и укрепления трубопроводов в сборе на участке трубопровода с вырезом (для наглядности) в полумуфтах и при числе соединенных между собой пар полумуфт, равном 2.
Устройство для ремонта и укрепления трубопроводов, представленная на чертеже, содержит две пары аналогичных полумуфт, каждая из которых содержит полумуфты 1-1 и 1-2, выполненные с возможностью герметичного соединения на трубе 3 вдоль продольных стыков.
Кроме того, устройство для ремонта и укрепления трубопроводов, содержит сальники пары 4 ближних сальников и сальники пары 5 дальних сальников, а также выполненные в корпусе полумуфт технологические дренажные выпускные клапаны 6, установленные между сальниками, и технологические впускные клапаны 7.
В устройстве для ремонта и укрепления трубопроводов сальники выполнены в виде уплотнительных резиновых разъемных колец с возможностью их соединения в месте разъема в шип с использованием элемента 8 для неразъемного крепления, например, в виде болта и гайки.
Дополнительно к указанному полумуфты 1-1, 1-2 выполнены гофрированными с поперечной ориентацией гофра относительно оси трубопровода 3, уплотнительные резиновые разъемные кольца установлены между трубой 3 и полумуфтами 1-1, 1-2 вдоль соответствующих гребней гофра, а технологические дренажные выпускные клапаны 6 и технологические впускные клапаны 7 выполнены в области гребней гофра, находящихся между уплотнительными резиновыми разъемными кольцами.
Полумуфты 1-1, 1-2 каждой пары полумуфт снабжены закрепленными на краях полуфланцами 9-1, 9-2, выполненных с размещенными с их внутренней стороны уплотнительными резиновыми полукольцами и с
возможностью разъемного соединения с полуфланцами соседних полумуфт, например, с помощью болтовых соединений 10.
При этом, герметизирующее вещество с помощью технологических впускных клапанов 7 подается в пространство между сальниками пары ближних сальников, а опрессовочное вещество - в пространство между сальниками пары 4 ближних сальников и смежными с ними сальниками пары 5 дальних сальников.
Используется устройства для ремонта и укрепления трубопроводов следующим образом.
Предварительно водолазами (при прокладке трубопровода в воде) путем размыва оголяется поврежденная часть трубопровода (или часть трубопровода для его укрепления) на длину муфты таким образом, чтобы просвет между грунтом и трубопроводом был не менее 0,5 метра. При прокладке трубопровода на суше этот процесс осуществляется путем откапывания.
Затем на трубу накладываются и скрепляются в месте разъема сальники пары 4 ближних сальников и сальники пары 5 дальних сальников, выполненные в виде уплотнительных резиновых разъемных колец с возможностью их соединения в месте разъема в шип с использованием элемента 8 для неразъемного крепления, например, в виде болта и гайки.
Далее на трубу в этом месте накладываются и скрепляются пара полумуфт 1-1 и 1-2. Они устанавливаются и скрепляются таким образом, чтобы уплотнительные резиновые разъемные кольца были расположены между трубой 3 и полумуфтами 1-1, 1-2 вдоль соответствующих гребней гофра, а технологические дренажные выпускные клапаны 6 и технологические впускные клапаны 7 в области гребней гофра, находящихся между уплотнительными резиновыми разъемными кольцами.
В зависимости от длины участка, который необходимо отремонтировать или укрепить, к рядом с установленной парой полумуфт последовательно аналогично описанному устанавливается дополнительное
число пар полумуфт, полу фланцы 7-1 или 7-2 которых соединяются с полуфланцами соседних пар полумуфт, например, с помощью болтовых соединений. Таким образом, формируется несколько скрепленных между собой пар полумуфт.
Далее с помощью технологических дренажных выпускных клапанов 6, установленных между сальниками, производят откачку воды, если это производится в подводном трубопроводе, или выпуск воздуха. Благодаря технологическим впускным клапанам 7 обеспечивается подача герметизирующего вещества между сальниками пары 4 ближних сальников, а опрессовочного вещества - в пространство между сальниками пары 4 ближних сальников и смежными с ними сальниками пары 5 дальних сальников.
В качестве опрессовочного вещества может быть использована тампонажная добавка ДР-10 в смеси с водорастворимым латексом в соотношении 50/50%, а в качестве герметизирующего вещества -бетонополимерная смесь с комплексной добавкой, содержащую пластификатор С-3, порошок алюминия и содосульфатную смесь в соотношении 70/3/10/17%.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства достигается требуемый технический результат его упрощения, поскольку исключается необходимость использования полых сальников и расширяющего вещества, которое вводится в полые сальники. Упрощение достигается также тем, что, отпадает необходимость установки полых неразъемных сальников на трубе, что особенно затруднено на трубах без сплошных разрывов в месте дефекта, а также необходимости не ремонта, а укрепления трубопровода в местах возможного механического воздействия. Дополнительно к этому, благодаря изготовлению полумуфт гофрированными (с поперечной ориентацией гофра относительно оси трубопровода) повышается устойчивость трубопровода относительно продольных механических воздействий. Выполнение на полумуфтах каждой пары
полумуфт полуфланцев с возможностью их разъемного соединения позволяет формировать секции полумуфт требуемой длины и достаточно легко производить, при необходимости, замену пар полумуфт.
Устройство для ремонта и укрепления трубопроводов, содержащее первую пару полумуфт, выполненных с возможностью герметичного соединения на трубе вдоль продольных стыков, а также соответствующие первой паре полумуфт пара ближних сальников и пара дальних сальников и выполненные в корпусе первой пары полумуфт технологические дренажные выпускные клапаны, установленные между сальниками, и технологические впускные клапаны для подачи в пространство между сальниками опрессовочного и герметизирующего веществ, отличающееся тем, что введены n-1 пар полумуфт, где n - общее число последовательно соединенных между собой пар полумуфт, аналогичных первой паре полумуфт, и соответствующие им аналогичные пары ближних сальников и пары дальних сальников, а также выполненные в их корпусе технологические дренажные выпускные клапаны, установленные между сальниками, и технологические впускные клапаны для подачи в пространство между сальниками пары ближних сальников опрессовочного вещества, а в пространство между сальниками пары ближних сальников и смежными с ними сальниками дальней пары сальников - герметизирующего вещества, причем сальники выполнены в виде уплотнительных резиновых разъемных колец с возможностью их соединения в месте разъема в шип с использованием элемента для неразъемного крепления, полумуфты выполнены гофрированными с поперечной ориентацией гофра относительно оси трубопровода, уплотнительные резиновые разъемные кольца установлены между трубой и полумуфтами вдоль соответствующих гребней гофра, технологические дренажные выпускные клапаны и технологические впускные клапаны выполнены в области гребней гофра, находящихся между уплотнительными резиновыми разъемными кольцами, полумуфты снабжены закрепленными на краях полуфланцами, выполненных с размещенными с их внутренней стороны уплотнительными резиновыми полукольцами и с возможностью разъемного соединения с полуфланцами соседних полумуфт, герметизирующее вещество с помощью технологических впускных клапанов подается в пространство между сальниками пары ближних сальников, а опрессовочное вещество - в пространство между сальниками пары ближних сальников и смежными с ними сальниками пары дальних сальников.
