RU102742U1 - ELASTIC CASE FOR SEALING PIPELINES - Google Patents

Abstract

1. Эластичная оболочка для герметичного перекрытия трубопровода, содержащая цилиндрическую и две торцевые части, штуцер оболочки и пневмопровод для накачивания сжатым воздухом, соединенный со штуцером, отличающаяся тем, что штуцер установлен на внутренней части дугообразной или кольцевой канавки, сформированной стенкой оболочки на цилиндрической части, а пневмопровод размещен в указанной канавке. ! 2. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что пневмопровод имеет на концах два угловых штуцера, один из которых соединен со штуцером оболочки, а другой предназначен для закрепления в отверстии, выполненном в стенке трубопровода. ! 3. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что на наружной поверхности цилиндрической части оболочки по обе стороны от канавки выполнены лабиринтные уплотнения в виде кольцевых выступов треугольного сечения. 1. An elastic sheath for hermetically closing the pipeline, comprising a cylindrical and two end parts, a sheath fitting and a pneumatic pipe for pumping with compressed air connected to the nozzle, characterized in that the fitting is installed on the inside of the arcuate or annular groove formed by the sheath wall on the cylindrical part, and the air line is located in the specified groove. ! 2. The shell according to claim 1, characterized in that the pneumatic pipe has two corner fittings at the ends, one of which is connected to the shell fitting, and the other is designed to be fixed in the hole made in the pipe wall. ! 3. The shell according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the cylindrical part of the shell on both sides of the groove, labyrinth seals are made in the form of annular protrusions of a triangular section.

Description

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для перекрытия нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.The utility model relates to pipeline transport and can be used to shut off oil pipelines and oil product pipelines.

На нефтепроводах с целью исключения воздействия последствий огневых работ на пневмопровод подводящий сжатый воздух к оболочке, пневмопровод расположен в середине цилиндрической части оболочки по окружности в зоне контакта оболочки с трубой.In oil pipelines, in order to eliminate the effects of the effects of hot work on the pneumatic pipe supplying compressed air to the shell, the pneumatic pipe is located in the middle of the cylindrical part of the shell around the circumference in the zone of contact between the shell and the pipe.

Известна применяемая на нефтепроводах эластичная оболочка для герметичного перекрытия трубопровода, содержащая цилиндрическую и две торцевые части, штуцер, расположенный на цилиндрической поверхности или в выборке на цилиндрической части, и шланг для накачивания сжатым воздухом, соединенный со штуцером и имеющий на свободном конце угловой штуцер для закрепления в отверстии трубопровода (RU 2297571 С2, опуб. 10.10.2006).Known for use in pipelines is an elastic sheath for tightly shutting off a pipeline, comprising a cylindrical and two end parts, a fitting located on a cylindrical surface or in a sample on a cylindrical part, and a hose for pumping with compressed air connected to the fitting and having an angled fitting at the free end for fixing in the hole of the pipeline (RU 2297571 C2, publ. 10.10.2006).

При раздутии оболочка касается внутренней стенки трубопровода серединой цилиндрической части оболочки, где расположен штуцер и шланг для накачивания оболочки.During inflation, the shell touches the inner wall of the pipeline in the middle of the cylindrical part of the shell, where the fitting and hose for pumping the shell are located.

Штуцер оболочки прикрепляется к оболочке при помощи диска, диаметр которого определяется размерами оболочки и не может быть меньше определенной величины для обеспечения надежного крепления в оболочке.The shell fitting is attached to the shell using a disk, the diameter of which is determined by the dimensions of the shell and cannot be less than a certain size to ensure reliable fastening in the shell.

Поскольку в известном устройстве штуцер устанавливается на наружной стороне цилиндрической части оболочки, то и обрезиненный диск штуцера, имеющий определенные диаметр и толщину слоя металла и слоя резины, находится снаружи оболочки.Since in the known device the fitting is installed on the outside of the cylindrical part of the shell, then the rubberized disk of the fitting, having a certain diameter and thickness of the metal layer and the rubber layer, is located outside the shell.

Кроме того, при размещении штуцера в выборке в покровной резине оболочки, отверстие в штуцере для крепления шланга выполнено перпендикулярно оси штуцера и имеет свои размеры и размеры стенки штуцера, которые располагаются над диском штуцера и выступают за цилиндрическую поверхность оболочки.In addition, when placing the fitting in the sample in the cover rubber of the sheath, the hole in the nozzle for attaching the hose is made perpendicular to the axis of the nozzle and has its own dimensions and dimensions of the nozzle wall, which are located above the nozzle disk and protrude beyond the cylindrical surface of the shell.

Поэтому чтобы разместить штуцер полностью внутри выборки в покровном слое резины необходимо, чтобы толщина покровного слоя резины в месте установки штуцера была не менее 18 мм, а общая толщина оболочки в месте установки штуцера - не менее 30 мм.Therefore, in order to place the fitting completely inside the sample in the rubber coating layer, it is necessary that the thickness of the rubber coating layer at the fitting location is at least 18 mm, and the total shell thickness at the fitting location is at least 30 mm.

Таким образом, в известном устройстве штуцер находится в окружении массива резины толщиной, в четыре раза превышающей толщину остальной цилиндрической части оболочки, и при раздутии оболочки из-за жесткости утолщенной части стенки растягивается только основная тонкая стенка оболочки. При этом в местах перехода стенки оболочки в утолщенную часть массива возникает концентрация напряжений в отдельных нитях силового каркаса, вызывающая снижение прочности оболочки.Thus, in the known device, the fitting is surrounded by an array of rubber with a thickness four times the thickness of the remaining cylindrical part of the shell, and when the shell is inflated due to the stiffness of the thickened part of the wall, only the main thin wall of the shell is stretched. At the same time, in the places where the shell wall transitions to the thickened part of the array, stress concentration arises in individual threads of the power frame, causing a decrease in the shell strength.

На применяемых в настоящее время оболочках для герметизации нефтепроводов цилиндрическая часть оболочки в исходном состоянии имеет диаметр в 1,5 раза меньший, чем внутренний диаметр самого нефтепровода и соответственно большую, чем у трубы кривизну. При раздутии оболочки, ее кривизна приближается к кривизне трубы. Однако кривизна утолщенного массива участка оболочки в области штуцера изменяется незначительно в силу своей жесткости и при контакте с трубой превышает кривизну трубы, что вызывает неприлегание части оболочки к стенке трубы и образование просветов между оболочкой и трубой, а соответственно и отсутствие герметизации трубопровода. Через эти просветы возможно проникновение горючих газов из полости нефтепровода в зону проведения огневых ремонтных работ.On the currently used shells for sealing oil pipelines, the cylindrical part of the shell in the initial state has a diameter 1.5 times smaller than the inner diameter of the pipeline itself and correspondingly larger than the curvature of the pipe. When the shell is inflated, its curvature approaches the curvature of the pipe. However, the curvature of the thickened array of the section of the shell in the area of the fitting changes slightly due to its rigidity and when in contact with the pipe exceeds the curvature of the pipe, which causes the non-adherence of part of the shell to the wall of the pipe and the formation of gaps between the shell and the pipe, and, accordingly, the lack of sealing of the pipeline. Through these openings, penetration of combustible gases from the cavity of the pipeline into the area of conducting hot repair work is possible.

Кроме того, в известном решении шланг, и угловой штуцер находятся между оболочкой и внутренней поверхностью трубы, что также вызывает неприлегание цилиндрической части оболочки к трубе и, соответственно, образование просветов. Чтобы добиться полной герметизации трубопровода и убрать все возникшие просветы, необходимо значительно увеличить внутреннее давление сжатого воздуха в оболочке, что заведомо снизит запас прочности изделия и, соответственно, его надежность.In addition, in the known solution, the hose and the corner fitting are between the shell and the inner surface of the pipe, which also causes non-adherence of the cylindrical part of the shell to the pipe and, accordingly, the formation of gaps. In order to achieve complete sealing of the pipeline and remove all the gaps that have arisen, it is necessary to significantly increase the internal pressure of compressed air in the shell, which will obviously reduce the margin of safety of the product and, accordingly, its reliability.

В случае, когда массив в области штуцера или шланг с угловым штуцером попадают на сварной шов трубопровода, герметичность перекрытия может обеспечиться только оставшейся частью цилиндрической части оболочки, имеющей контакт с трубой, длина которого в силу большого размера массива резины составляет около половины длины пятна контакта, разделяющего полость нефтепровода и зону ремонта, а это в свою очередь может привести к разгерметизации перекрытия и прорыву горючих газов в зону проведения огневых работ.In the case when an array in the area of the nozzle or a hose with an angled fitting falls on the weld of the pipeline, the tightness of the overlap can be ensured only by the remaining part of the cylindrical part of the shell in contact with the pipe, the length of which due to the large size of the rubber array is about half the length of the contact spot, separating the cavity of the oil pipeline and the repair zone, and this, in turn, can lead to depressurization of the ceiling and the breakthrough of combustible gases in the zone of hot work.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно, увеличение запаса прочности оболочки и надежности герметизации внутренней полости трубопровода, а также повышение пожаробезопасности проводимых огневых и сварочных работ.The technical result of the claimed utility model is to eliminate these drawbacks, namely, increasing the margin of safety of the shell and the reliability of sealing the internal cavity of the pipeline, as well as increasing the fire safety of ongoing fire and welding works.

Для достижения указанного технического результата штуцер оболочки установлен на внутренней части дугообразной или кольцевой канавки П-образного сечения, сформированной из стенки оболочки в середине цилиндрической части. Штуцер оболочки выполнен без наружной части, которую заменил угловой штуцер пневмопровода, состоящего их двух угловых штуцеров и рукава. Пневмопровод расположен в дугообразной или кольцевой канавке, где один из угловых штуцеров герметично фиксируется в штуцере оболочки, а другой - в стенке трубопровода.To achieve the specified technical result, the shell fitting is installed on the inner part of the arcuate or annular grooves of a U-shaped section formed from the shell wall in the middle of the cylindrical part. The shell fitting is made without the outer part, which was replaced by an angular fitting of the pneumatic pipe, which consists of two corner fittings and a sleeve. The air line is located in an arcuate or annular groove where one of the corner fittings is hermetically fixed in the shell fitting and the other in the pipe wall.

Таким образом, в эластичной оболочке для герметичного перекрытия трубопровода, содержащей цилиндрическую и две торцевые части, штуцер оболочки и пневмопровод для накачивания сжатым воздухом, соединенный со штуцером оболочки и имеющий на свободном конце угловой штуцер для закрепления в отверстии стенки трубопровода, согласно изобретению штуцер оболочки установлен на внутренней части дугообразной или кольцевой канавки, сформированной из стенки оболочки на цилиндрической части, а пневмопровод размещен в указанной канавке и соединен со штуцером оболочки предпочтительно посредством второго углового штуцера.Thus, in an elastic shell for tightly shutting off a pipeline containing a cylindrical and two end parts, a shell fitting and a pneumatic pipe for pumping with compressed air, connected to the shell fitting and having an angled fitting at the free end for fixing in the hole of the pipe wall, according to the invention, the shell fitting is installed on the inner part of the arcuate or annular groove formed from the wall of the shell on the cylindrical part, and the pneumatic pipe is placed in the specified groove and connected to the shell fitting, preferably by means of a second corner fitting.

Кроме того, на наружной поверхности цилиндрической части оболочки по обеим сторонам канавки могут быть выполнены лабиринтные уплотнения в виде кольцевых выступов треугольного сечения для герметизации сварного шва трубы.In addition, on the outer surface of the cylindrical part of the shell on both sides of the groove, labyrinth seals in the form of annular protrusions of a triangular section can be made to seal the pipe weld.

На фиг.1 показана предложенная эластичная оболочка, вид спереди.Figure 1 shows the proposed elastic shell, front view.

На фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1.Figure 2 is a section along aa in figure 1.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2.Figure 3 is a section bB in figure 2.

На фиг.4 - сечение В-В на фиг.3.Figure 4 is a section bb in figure 3.

Эластичная оболочка для герметичного перекрытия трубопровода содержит цилиндрическую часть 1 и две торцевые части 2, 3, на одной из которых закреплен хвостовик 5 сцепного устройства. Штуцер 4 оболочки установлен на внутренней части дугообразной или кольцевой канавки 9 П-образного сечения, сформированной на ее цилиндрической части 1 стенкой оболочки, либо по части окружности (канавка 9 имеет в продольном сечении дугообразную форму), либо по всему периметру окружности (канавка 9 имеет замкнутую кольцевую форму). В отличие от выборки в покровной резине при неизменной форме силового каркаса в известном устройстве, канавка 9 образована путем формования самой стенки оболочки вовнутрь и является продолжением цилиндрической части оболочки. Канавка может также иметь сечение иной формы, например, с наклонными боковыми стенками.The elastic shell for tight shutoff of the pipeline contains a cylindrical part 1 and two end parts 2, 3, on one of which a shank 5 of the coupling device is fixed. The sleeve 4 of the shell is installed on the inside of the arcuate or annular groove 9 of the U-shaped section formed on its cylindrical part 1 by the wall of the shell, either along the circumference (the groove 9 has an arcuate shape in longitudinal section) or around the entire circumference (the groove 9 has closed ring shape). In contrast to the sample in the cover rubber with an unchanged shape of the power frame in the known device, the groove 9 is formed by molding the wall of the shell inward and is a continuation of the cylindrical part of the shell. The groove may also have a cross section of a different shape, for example, with inclined side walls.

Штуцер оболочки 4 выполнен без наружной части, которую заменил угловой штуцер 7 пневмопровода, состоящего из двух угловых штуцеров 7 и 8 и рукава 6. Пневмопровод располагается в канавке 9, где угловой штуцер 7 герметично фиксируется в штуцере оболочки 4, а угловой штуцер 8 закрепляется в отверстии, выполненном в верхней части стенки трубопровода.The fitting of the casing 4 is made without the outer part, which was replaced by the corner fitting 7 of the pneumatic pipe, which consists of two corner fittings 7 and 8 and the sleeve 6. The pneumatic pipe is located in the groove 9, where the corner pipe 7 is hermetically fixed in the pipe fitting 4, and the corner pipe 8 is fixed in a hole made in the upper part of the pipeline wall.

На наружной поверхности цилиндрической части 1 оболочки выполнены лабиринтные уплотнения в виде кольцевых выступов треугольного сечения, расположенных по обе стороны от кольцевой канавки 9. Лабиринтные уплотнения дополнительно повышают надежность герметизации внутренней полости трубопровода имеющего сварной шов.On the outer surface of the cylindrical part 1 of the shell, labyrinth seals are made in the form of annular protrusions of a triangular section located on both sides of the annular groove 9. The labyrinth seals further increase the reliability of sealing the internal cavity of the pipeline having a weld.

Эластичная оболочка работает следующим образом.The elastic shell works as follows.

Эластичную оболочку перемещают вдоль трубопровода с помощью сцепного устройства 5 до места ремонта. Угловой штуцер 8 закрепляют в отверстии выполненном в верхней части стенки трубопровода и закачивают в оболочку через пневмопровод сжатый воздух. Оболочка раздувается, прилегает своей цилиндрической частью 1 к стенке трубопровода и герметично перекрывает внутреннюю полость трубопровода. При этом рукав 6 и штуцеры 7 и 8 пневмопровода размещены в дугообразной или кольцевой канавке 9, ограниченной боковыми стенками и не препятствуют контакту остальной поверхности цилиндрической части 1 с трубопроводом, что обеспечивает надежное уплотнение и герметизацию внутренней полости трубопровода.The elastic shell is moved along the pipeline using the coupling device 5 to the repair site. The corner fitting 8 is fixed in the hole made in the upper part of the pipe wall and compressed air is pumped into the shell through the pneumatic pipe. The shell is inflated, adjoins its cylindrical part 1 to the wall of the pipeline and hermetically closes the internal cavity of the pipeline. In this case, the sleeve 6 and the fittings 7 and 8 of the pneumatic pipe are placed in an arcuate or annular groove 9, limited by the side walls and do not interfere with the contact of the remaining surface of the cylindrical part 1 with the pipeline, which provides reliable sealing and sealing of the internal cavity of the pipeline.

Предложенная конструкция имеет следующие преимущества перед известной:The proposed design has the following advantages over the known:

1) увеличение прочности оболочки за счет отсутствия на цилиндрической части в месте установки штуцера многократного утолщения стенки оболочки и, соответственно, концентрации напряжений в нитях силового каркаса оболочки;1) an increase in the strength of the shell due to the absence on the cylindrical part at the installation site of the fitting of multiple thickening of the shell wall and, accordingly, the concentration of stresses in the threads of the shell shell;

2) увеличение запаса прочности силового каркаса оболочки за счет снижения необходимого давления воздуха в оболочке на величину, требуемую для устранения просветов между оболочкой и трубой, вызванных жесткостью резинового массива в месте установки штуцера оболочки;2) an increase in the safety margin of the power shell of the shell by reducing the necessary air pressure in the shell by the amount required to eliminate the gaps between the shell and the pipe caused by the stiffness of the rubber array at the installation location of the shell fitting;

3) увеличение надежности герметизации внутренней полости трубопровода за счет увеличения площади пятна контакта оболочки с внутренней поверхностью трубопровода вызванного перенесением рукава пневмопровода и углового штуцера к наружной поверхности оболочки в кольцевую канавку;3) an increase in the reliability of sealing the internal cavity of the pipeline by increasing the area of the contact spot of the shell with the inner surface of the pipeline caused by the transfer of the sleeve of the pneumatic pipe and the corner fitting to the outer surface of the shell in the annular groove;

4) повышение пожаробезопасности проведения огневых работ за счет вышеуказанных преимуществ.4) increasing the fire safety of hot work due to the above advantages.

Claims (3)

1. Эластичная оболочка для герметичного перекрытия трубопровода, содержащая цилиндрическую и две торцевые части, штуцер оболочки и пневмопровод для накачивания сжатым воздухом, соединенный со штуцером, отличающаяся тем, что штуцер установлен на внутренней части дугообразной или кольцевой канавки, сформированной стенкой оболочки на цилиндрической части, а пневмопровод размещен в указанной канавке.1. An elastic sheath for hermetically closing the pipeline, comprising a cylindrical and two end parts, a sheath fitting and a pneumatic pipe for pumping with compressed air connected to the nozzle, characterized in that the fitting is installed on the inside of the arcuate or annular groove formed by the sheath wall on the cylindrical part, and the air line is located in the specified groove. 2. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что пневмопровод имеет на концах два угловых штуцера, один из которых соединен со штуцером оболочки, а другой предназначен для закрепления в отверстии, выполненном в стенке трубопровода.2. The shell according to claim 1, characterized in that the pneumatic pipe has two corner fittings at the ends, one of which is connected to the shell fitting, and the other is designed to be fixed in the hole made in the pipe wall. 3. Оболочка по п.1, отличающаяся тем, что на наружной поверхности цилиндрической части оболочки по обе стороны от канавки выполнены лабиринтные уплотнения в виде кольцевых выступов треугольного сечения.

3. The shell according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the cylindrical part of the shell on both sides of the groove, labyrinth seals are made in the form of annular protrusions of a triangular section.