[4]Р1бьШЬ Ж2;Ж24Г:55/12835яС 55/18
[5] , -- й/ ;--: :;. . -;. Kf:,, ;,::
[7]ГЕРМЁГИЗетУЮЩЕЕ ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОГО ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
[8]Полезная модель относится к устройствам, прнменяемым в трубопроводном транспорте н может быть нспользовано для надежной временной герметнчной
[9]локагазацнн с помощью пневматического устройства - отдельных участков газопроводных, нефтепроводных, водопроводных, каналнзацнонных н другнх труб прн пронзводстве стронтельных н ремонтно-восстановительных работ, н особенно в аварийной ситуации, в том числе н в трубопроводах, находящихся под избыточиым давленнем, например, для перекрытия полостн газопроводов с условным днаметром от 200 до 1400 мм и выше и отсечения газожидкостиых потоков от зоны ремонта при проведении ремонтно-восстановнтельных работ, тем самьщ предотвращая попадание газа к месту проведения огневых работ прн врезке катушек, отводов, запорной матуры н не допуская образования взрывоопасной газовоздушной смеси или конденсата газа.
[10]Известны различные конструкции пневматнческнх герметизирующих устройств для временного перекрытия трубопроводов, содержащих раздуваемые сжатьш газом под давлением через штуцер эластичные оболочки, которые предв нтельио вводятся внутрь трубы, подлежащей перекрытию, и под давленнем оболочкн перекрывают все внутреннее сечение трубы либо за счет своей конфигурации наружной поверхности и торцевых стенок, либо перекрытие ос тцествляпот частично н за счет металлнческой фматуры, на которой смонтированаэластнчная оболочка.
[11]Известно по авторским свидетельствад СССР № 1499049, МШС F16L 55/10, устройство, содержащее эластичную оболочку цилиндрической формы, соедннениую по торцам с метаплнческнми днскамн, к которым крепятся внутреннне штангн, связьшающне между собой днски.
[12]Наличне металлических дисков н внутренних штанг существенно увеличивают массу устройства, его стоимость н усложняют как технологнческнй процесс изготовления, так н монтаж такнх герметнзирующих устройств внутрь трубопровода
[13]дибкамн; В йроцеесё работы оболочка взаимодействует своеШ бокШай стенкой ;с диском, которШ препятствует перекатыванию оболочки под воздействием давления в перекрытом участке трубопровода, и, следовательно, удерживает устройство от смещения вдоль оси трубы.
[14]Но такая конструкция не может быть использована для перекрытия труб с большим Давлением, так как при большом давленнн сжатого газа, подаваемого внутрь оболочки, она защемляется и даже вьщавливается через зазор между дисками и внутренней поверхностью перекрытой трубы. Стремление уменьшить этот зазор ухудшает другую эксплуатационную характеристику - уменьшение диапазона диаметров перекрьшаемых труб.
[15]Торообразные оболочки с несколько другой конструкцней металлнческой арматуры, на которой монтируется оболочка, показаны и в патентах РФ № 2037728, МПК F16L 55/12. № 2042077, МПК F16L 55/12, и в авторском свидетельстве № 1689718, МПК F16L 55/128, в котором тороидальные эластичные камеры кроме того снабжены наружным полосовым кольцом нз эластнчного материала с шероховатой внешней поверхностью, с целью повьппения надежности герметЕГзацин трубопровода при больших давлениях перекрьшаемой среды. Уплотнительный элемент выполнен также в виде тороидальной камеры и в решении по авторскому свидетельству СССР № 892108, МПК F16L 55/16, но и такие устройства не могут бьпъ использованы, например, при ремонте трубопровода, когда монтаж устройства осуществляется через специально
[16]подготовленное па установленным правилам небольших размеров технологическое
[18]Известны по книге Галеев В.Б. и др. Эксплуатация магистральных нефтепродуктоводов -М.: Недра, 1973г, стр.211, устройства для перекрытия трубопроводов, состоящее из резинового полого шара с планшайбадш и направляющнмн.
[19]Устройство для перекрытия трубопроводов, выполненное в виде надувного шара, заключенного между двумя защитнымн сетками показано в заявке РФ Ка 95116695/05, МПК F16L 55/18, опубликовано в Ы1 № 27,1997г., а выполшенное в внде эластичных оболочек, установленных с образованием полости и соединенных между собой посредством гибких нитей, азложено в описании к авторскому свидетельству № 1691651, МПК F16L 55/124. Способ ремонта газопровода, заключающийся в отключении аварийного участка газопровода от магистрального участка газопровода посредством запорной арматуры - линейных кранов, освобождении отключенного частка от природного газа и установка надувных для отсечения на участке мест проведения огневых работ при замене дефектных труб показаны и в патенте РФ № 2178856, F16L
[20])18Г -- . -. Но с помощью конструкции устройств с надувными ш овыми оболочками сложно создать достаточное заклинивающие усилие, препятствующее перемещению его внутри трубопровода.
[21]По патентам РФ № 2037727, МПК F16L 55/12, № 2037729, МПК F16L 55/16, № 2179682,МПК F16L 55/128,по заявке ЕПВ № 0218913, МПК F16L 55/12, и другим, известны и конструкции заглушающих устройств для перекрытия трубопроводов, вьшолненные в виде цилиндрических эластичных оболочек с также эластичными торцевыми стенками дискообразной формы без громоздкой мeтaллoapмaтypьL Эти конструкции значительно расширяют эксплуатацнониые возможности герметизирующего заглушающего устройства для трубопроводов, несколько увеличивает прочность, надежность и долговечность устройства, но изготовлены они, как в цилиндрической, так и в торцевых частях с применением слоев резины, армированной нитями корда. А поскольку кордное полотно имеет неравнопрочные показателн по основе и утку материала, то полосы корда через резиновые прослойки на форме группрфуют и иакладьтают под определеиным углом относительно оси устройства для того, чтобы резииокордная оболочка деформировалась симметрично и в армирующих нитях равиомерио распределялись усилия, плавно перераспределяя нагрузкн от давления газа внутри ее между всеми армирующими нитями, тем самым исключая появленне зон концентрации иалряжеиий и способствуя повьппению прочности и долговечности работы устройства работе и подаче давления цилиндрическая оболочка должна увеличиваться в диаметре с одновременным сокращением по длине, поэтому установлена оптимальная величииаугла наклона нити корда к оси.
[22]Торцевая часть устройства представляет сложную толстостенную разинокордную конструкцию с увеличивающейся при приближении к оси вращения толщииой и количеством слоев нити корда. При изгибаиии такой многослойной стеики под действием давления газа нити корда в наружных слоях стенки растягиваются, а во внутренннх сжимаются, что приводит к большой иеравиомерности в натяжении нитей и может вызвать их разрушение. Поэтому толщина резиновой прослойки составляет у наружного диаметра диска штуцера не менее 3,5 мм, у внутреннего днаметра диска штуцера не менее 2,5 мм.
[23]3 г й/; ;; - Д1вдповь11йениягермех«чности и заклинивающего усилия| пренятст ющего ; й е ёмещению внутрт трубопровода всего уст авторской савйЙ елвстве № 1638433, авторы предлагают эластичную цилиндрическую оболочку сЭаабднть уйругййн кольцевыми элементами, выполненными из магнитного эластичного материала, на поверхности одного из них размещеиа магнитная жидкость, а иа поверхности другого магнито-абразивный порошок, или всю эластичную оболочку предлагают полностью изготовить из магнитоэластичной резины, при этом может быть значительно повышена степень надежносгн герметизадии. Дтя этой же цели в Международной заявке № 90/02290, МПК F16L 55/12, наружную поверхность оболочки снабжают уштотнительным кольцом из титроскопнческого материала, которое перед введеннем оболочки в пропитывают водой и вызывают замерзание воды в уплотнительном кольце, заполняя холодной смесью гликоля (с температурой смеси -20°С) оболочку, вытесняя из нее воздух. Но технически нзготовленне н оснащение подобных конструкций представляют значительные трудности. В специфической сфере эксплуатации для отключения участков канализационного коллектора с целью повышения надежностн путем обеспечения герметизации и увеличения сил сцепления эластичные цнлнндрнческне оболочки размещают последовательно один за другим, как это опнсано в авторском свидетельстве № 589346, ЬШК F16L 1/00 и E03F 3/00. № 684106. МПК E03F 7/02. № 815417. МПК F16L 55/12 и др. Известно по патенту РФ № 2179216, МПК E03F 7/02 и F16L 55/12, также и интересное устройство для герметичного перекрыгия трубопроводов, например, - канализационных, водопроводных, газопроводных и др., в том числе н находящихся под избыточным давлением и на криволинейных участках, содержащее иадувные оболочки в виде комбинации последовательно установленных цнлиндров с внешней торцевой поверхностью в виде плоскости, сферы или усеченного конуса, сообщенные между собой через открытые смежные торцевые стенки идш через клапан, также обтюрирующими герметизирующими элементами из полимерного магериала, расположенными по длина окружности каждой оболочки в мериднальном направлении в местах наибольшего радиуса кривизны оболочки. По крайней мере одна оболочка этого устройства выполнена из резины - анизотропного разномодульного по осям растяжения листового материала, а вторая - из прорезиненной ткани. Направление материала с меньшим модулем упругости ориентировано в меридиальном направлении оболочки из условия прилегания оболочки к внутренней поверхности трубопровода без образовання складок.
[24]В этом техническом решении, вместо резиио-кордного материала, использованного для изготовления всех приведенных выше конструкций цилнщфических оболочек, применена прорезиненная ткань, однако прочность ее по разрьтной нагрузке основы в 2,5 раза больше прочностн по утку, а относительное удлинение нрн разрьте по утку в 4 раза больше, чем по основе.
[25]Всем цилиндрическим оболочкам с торцевыми стенками в виде плоскости, дисков, 1
[26]сферы шш усеченного конуса, особенно если они выполнены из резинокордного
[27]магернала, присущ такой недостаток как повьппенные размеры сечення укладкн оболочкн нз-за увеличения толщнностенностн и тем самым затруднен монтаж заглушающих устройств в трубопроводе через ограннченные размерами операционные отверстия в нем. Как правило, такие оболочкн имеют и технологические сложиости в процессе изготовления, собираются они на разборных формах путем поочередного иаложения слоев резнны и корда и нолучаются онн многослойиыми и то.ястостенными. Недостатками таких конструкций, как правило, являются и меньшая прочность торцевых стенок, недостаточная прочность и иадежносгь соединения боковых стенок с цнлиндрнческой частью оболочкн, низкая податливость цилиндрической части оболочки при раздутии под действием давления газа, несимметричное деформирование таких резинокордньк оболочек. Перечисленные недостатки затрудняют эксплуатацию устройств при повьпненном внутреннем давленнн газа в трубах.
[28]Интересное техническое решение по конструкции загл ш ющего устройства для перекрытия трубонроводов, которое можно принять в качестве прототипа, изложено в свидетельстве РФ Хе 15214. МПК F16L 55/128. Цилиндрическую форму центрального участка эластичной оболочки в этом патенте получают только в рабочем положении внутри трубонровода прн раздуваннн оболочки из сверн ого пакета, которьй в развернутом виде имеет прямоуго.11ьиую форму и плоские поверхности, а торцевые поверхности внутри трубопровода имеют подушкообразную форму. По мнению авторов, оболочка при удалении из нее внутренней средах, например, воздуха, способиаунруго сворачнвагься (как из материалов с «эффектом памяти), так как зкладка слоями оболочки из невулканизованного резинокордиого материала в прямоугольный пакет до аулканнзацнн всей оболочки прямо в пакете позволяет зафикснровать лннии перегиба слоев укладкн н эти линнн вследствие некоторой упрзтости будут способствовать началу процесса обратного сворачнвання оболочкн в пакет.
[29]Однако силовой каркас резинОво11 камеры оболочки образован нитями корда, расположенными под оиределениьш углом к продо. осн оболочки. Для повышения прочности соединения частей силового каркаса увеличивают число слоев иигей корда Кроме того, оболочка имеет дополнительные усиливающие полосы из резннокордного полотна, в каждой из которых нити корда также расположены в несколько слоев под
[30]определенньм углом. Такая многослойность конструкции оболочки с усиленными
[31]1 торцевыми пoвq5xнocтями все же затрудняет складьтание слоями оболочки, особенно в
[32]зоне торца при подготовке ее к монтажу внутри трубопровода, что создает возможность совершенствования конструкции оболочки дня обеспечеиия более компактной укладки
[33]этой формы на базе новых материалов.
[34]Технической задачей, решаемой полезной моделью, является создание компактного, с уменьшенньпн весом, надежного и хорошо складьшаемого н демонтируемого герметизирующего пневматического устройства для временного перекрытия полости эксплуатируемых трубопроводов с диаметрами от 200 до1400 мм и выше с небольшими установленных размеров технологическими отверстиями в газопроводе при проведении ремонтно-восстановительньк работ, особенно в аварийных снтуацнях. на трассах с целью предотвращення попадания газов н газового конденсата в зону проведения огневых работ н обеспечения возможности эксплуатации его при температуре от -40°С до +80°С. Устройство при размещении вне трубы должно быть прочным при проверочном избыточном давления 0,1ч-0,2 кГсУсм, н герметичным при нзбыточном давленни воздуха в его полости 0,1-гО,15 кГс/см, устройство возможно применять при нзбыточном давленнн газа в трубопроводе не более 0,5 кГссм и при рабочем давлении внутри оболочки, размещенной в трубопроводе, не более 0,7 кГс/см.
[35]Время монтажа устройства в трубопроводе через технологическое отверстие с подготовнтельньшн операциями не более 25 мин, а время демонтажа - не более 45 мин., в том числе, время удаления B03ziyxa из устройства компрессором 25 мин. гщя оболочки в трубопроводе диаметром 1400 мм.
[36]Технический результат достнгается тем. что герметизирующее пиевматическое устройство для временного перекрытия трубопроводов содержит эластичную оболочку, в развернутом виде имеющую прямоугольную форму с соеднненньпяи между собой плоскими верхними н ннжннмн поверхностями и штуцером для наполнения оболочки н удаления газообразной среды из нее, расположенным по крайней мере на одной из торцевых кромок оболочки. Эластичная оболочка вьшолнена с возможностью, прн подаче внутрь ее газообразной среды под давленнем, разворачивания в трубопроводе предварите,пьно подготовленной укладки из слоев этой оболочки, полученных путем
[37]неоднократного перегиба ее прямоугожных верхннх и нижних поверхностей по ширине и герметичного при этом перекрытия трубопровода
[38]Отличительными особеииостями устройствалвляется то, что плоские верхние и нижние поверхности оболочки образованы из полотиищ полимерного армированного материала, имеющих только продольные соединительные швы и две лнннн перегиба без
[39]поперечных швов по каждой из торцевых кромок эластичной оболочки с образованием
[40]1 поперечного шва оболочкн только в центральной части на одной из поверхностей ее.
[41]Для трубопроводов диаметром свыше 600 мм верхние и ннжнне поверхности оболочки нмеют в центральной части наклонные к горнзонгальиой оси оболочкн продольные соединительные швы со смещением концов каждого продольного шва на лнннн формирования поперечного шва оболочки на расстояние равное не менее 2-3 ширнн пересклейкн шва, при этом на развертке оболочки полотиища, примыкающие к продольным кромкаг, параллельным осн оболочкн, нмеют форму трапецнй, а центральные полотнища имеют форму параллелограммов.
[42]Полимерный армнрованный материал полотнищ выбран из ткани равиопрочной по основе н утку с показателями разрьтиой нагрузки полоски тканн шнрнной 25 мм, как по основе, так и по }лгку, не менее 90 кГс. тщлниеннем при разрьше полоски тканн не более 30% с поверхностной плотностью нитей не менее 150 г/м, при общей толщине
[43]нолнмерного фмированного матернапа не более 2,0 мм, и массе 1 м его не более 2500г.
[44]Длина эластичной оболочкн в плоском сосгоянин выполнена больше лолупернметра ее не менее чем в 1,3 раза, а поперечный пол пернметр не более чем на меньше поперечного полупериметра, рассчитанного по диаметру трз опровода, для исключения перемещения оболочки внзтри трубопровода при наличии одностороннего давления на нее при созфанении герметичности и исключения складкообразования.
[45]На торцевой кромке эластичной оболочки, нмеющей штуцер со шлангом для наполнения шш удаления газообразной среды выполнены эластичные петли и через них протянут фал для удобства нзвлечення устройства нз трубопровода
[46]В центральной части устройства поперечно, на наружной поверхностн оболочки, расположены герметизирующие пояса нз пористого полимерного материала с ориеитировочиой то1Ш|нной не более 8 мм.
[47]В качестве полимерного мированного материала эластичной оболочки применен эластичный вулканизованный прорезиненный материал на основе синтетической ткани с рецептурой обкладочной резины, обеспечивающей выше указанные показатели и такие показатели как морозостойкость при температуре не ниже , теплостойкость при температуре не вьппе +80°С и стойкость к воздействию природного газа, газового конденсата и нефтепродуктов в среде дизельного тонлнва при темпёра1 е 20°G в течении 22 час. i , ;.:, ;-,/);, , Для повышения эффективиости процессов уст;адовки эластичиой оболочки в трубопроводе через предусмотренные технологические отверстия заданных размеров оптимальные размеры укладки оболочки ио высоте ее и по пгарина гофр, например, при сложении гармошкой по ширние оболочки, перед размещеиием оболочки в трубопроводе выбирают из следующих размерных соотношений по преобразованным уравнениям: ,03-a-b;(1) ,(2) где 71 - ирраднонапьное число 3,14159..., вьфажающее отношение длины окружности к длиие ее диаметра; D - диаметр трубопровода; b - высота сложения гофрой укладки эластичной оболочки; А - длина технологического отверстия в трубопроводе; В - ширина технологического отверстия в трубопроводе; Т - максимальная толщииа оболочки (даа слоя полотнищ) в зоне щвов с приклеениыми герметизирующими поясами из пористого материала, причем Т 2-(71+72) где 7i - толщииа щва оболочки; 72 - толщина приклееиного герметизирующего пояса из пористого материала; 1,03 - коэффициент, учитьшающий уменьшение размера полупериметра оболочки в поперечиом сечении для исключения складкообразования; а- ширина гофры укладки по ширине эластичной оболочки -это расстояние от торцевой продольной кромки оболочки до лииии, по которой образуется ребро гофры, определяемая, например, при решении ква фатиого фавнения: й +й-(25-.4)-.-7-1)-Г/1,03-0 причем расчетные значеиия «а и «Ь уточняют с учетом того, что 2 Л-2-(1ч-3)- Т {А и i В - (1-г 3) при целых числах количества слоев укладки эластичной оболочки от 5 до 8; (1-5-3) - коэффициенты, учитьюающие величину зазора между размерами укладки
[48]из уровня техники.. Полезная модель промышленно ирнмеинма, поскольку позволяет достигнуть технический результат.
[49]Сущность нредлагаемой нолетной модели ноясняется чертежами, где на фиг.1 - изображен общий вид герметизирующего пневматического о устройства для
[50]временного перекрытия трубопроводов в развернутом плоском виде до его
[51]монтажа в трубонровод;
[52]на фиг.2 - изображено продольное сечение оболочки устройства А-А на фнг. 1; на фиг.З - изображено поперечное сеченне оболочки устройства Б-Б на фиг. 1; на фнг.4 - изображена развертка оболочки, набранная из отдельных полотнищ; нафнг.5 - изображена схема продольной укладки гофрами оболочки в стопу с указанием
[53]параметров укладкн н контуров технологического отверстия трубопровода; на фиг.б - изображена схема размещения герметизирующего пневматического устройства внутри трубопровода
[54]На фигурах приняты следующие обозиачеиия: D - диаметр трубопровода;
[55]А - длина технологического отверстия в трубопроводе; В - щнрина технологического отверстия в трубопроводе; Т - максимальная толщина оболочки (два слоя полотнища) в зоне швов с нриклеениымн
[56]герметнзирующнмн поясами; Ti - толщина щва оболочки;
[57]Т2 - толщина приклеенного герметизирующего нояса; а - ширина гофры укладки эластичной оболочки; b - высота стопы сложенной гофрой укладки эластичной оболочки.
[58]Герметизирующее пневматическое устройство для временного перекрытия трубопроводов 1 содержит эластичную оболочку, в развернутом виде нмеющую прямоуго-тькую форму с соеднненнымн между собой плоскими, нанример, верхними 2 и нижними 3 поверхностями и штуцером 4 для наполнення оболочки н удаления газообразной среды (возд5ха), расположенного по крайней мере на одной из торцевых кромок оболочки.
[59]Каждая из поверхностей 2 и 3 выполнена из набора полотнищ 5,6,7 (одного, двух, трех и т.п. в завнснмостн от днаметратрубопровода) прорезиненного вулканнзованного материала, имеющего только нродольные швы 8 и две лннии перегиба 9 и 10 по каждой из торцевых кромок эластичной оболочки с образованием поперечного пюа И оболочки только в иентоальной части на одной из повеохностей ее.
[60]рДля трубопроводов диаметром свьппе 600 мм верхние н нижние поверхности Оболочки., образованные также из одной развертки полотнища, имеют в центральной части наклонные к горизонтальной оси оболочки продольные соединительные швы полотнищ, при этом на развертке оболочки полотнища 5 и 7, примыкающие к продольным кромкам, и аллельным оси оболочки, имеют форму траиецаи. а центральные полотнища,
[61]например, б, имеют форму параллелофамма Наклоииые продольные центральные швы
[62]позволяют сместить иа расстояине, равное ширинам пересклейкн швов, концы
[63]каждого продольного шва в центре оболочки на линни формирования иоперечиого шва оболочки. Если развертка оболочки набрана только из двух полотишц, соединенных одним наклонным продольньга швом, то эти оба полотиища имеют форму прямоугольной трапеции.
[64]Эластичная оболочка выполнеиа из вулканизованного прорезииеиного материала на основе синтетических ткаией, напрнмер, капронов ТК-50, ТК-80,56026 или на основе лавсано-вискозных тканей, равнопрочных по основе н по утку, с показателями разрьшиой нагрузки полоски ткани шириной 25 мм как по основе, так и по утку, не менее 90 кГс, удлинением при разрьше полоски ткани не более 30% с поверхностной плотностью нитей
[66]не менее 150 г/м, при общей толщине прорезиненной ткани ие более 2 мм и массе 1 м его не более 2500 г.
[67]Рецептура обкладочньк резин иа основе хлоропреновых (иаирит) каучуков обеспечивает такие показатели как морозостойкость при температуре не ниже -40°С, теплостойкость при температуре не выше +80°С и стойкость к воздействию природного газа, газового конденсата и нефтепродуктов в среде дизельного тоилива при температуре +20°С в течение 22 часов.
[68]Для исключения перемещеиия эластичной оболочки внутри трубопровода при наличии одностороннего давления на нее при сохранен1ш герметизации и исключения складкообразования, длина эластичной оболочки в плоском состоянии, полученная экспернменгальиым путем, выполиена больше полупериметра ее не менее чем в 1,3 раза, а поперечный по-т еримет}) не более чем на 3% меныпе поперечного полупериметра, рассчитаниого по диаметру трубопровода, эта разница в размерах компенсируется удлинением ткани.
[69]На торцевой кромке эластичной оболочки, имеющей штуцер 4 со шлангом длиной ДО 5 м для наполнения или удаления газообразной среды для удобства извлечения устройства из трубопровода вьшолнены также з.т1астичные петли 12, через которые протянут фал 13 с прочностью не менее 100 кг. При размещении эластичных петель на полотнищах, образующих торцевую часть оболочки, усганавливают размеры междч ними
[70]И ОТ продольной кромки оболочки с учетом того, чтобы приклейка петель была смещена ОЖ; продольных швов И ПО возможности, чтобы центр петель cj жшIopнeнтнpoм для формирования ребер гофр при укладке готовой оболочки в стопу
[71]Рабочее давление не более 0,7 кГс при наполнении эластичиой оболочки, находящейся в трубопроводе, контролируют по манометру 14.
[72]В центральной части устройства поперечно, на наружной поверхности оболочки,
[73]расположены герметизирующие пояса 15 из пористого резинового материала, иапример,
[74]из губки Р-29, толщиной не более 8 мм.
[75]Перед монтажом герметизирующего устройства внутри магистральиого
[76]трубопровода оболочку складьтают вдоль длинной стороны от края в стопку с расчетной шириной гофры «а. Для повышения эффективности процесса установки эластичной оболочки в трубопроводе через предусмотренные технологическне отверстия 16 заданных размеров А н В н йзвлечеиие ее, оптимальиые размеры укладки оболочки в трубопроводе: b по высоте ее и а- по ширине гофр, выбирают из следующих размерных соотношений по преобразованным уравнениям:
[79]где It - иррациональное число 3 Д4159..., вьфажающее отношение длины окружности к
[80]длиие ее диаметра; D - диаметр -трубопровода;
[81]b - высота сложения гофрой укладки эластичиой оболочки; А - длина технологического отверстия в трубопроводе; В - ширина технологического отверстия в трубопроводе; Т- максимальная толщина оболочки (два слоя полотнищ) в зоне швов с
[82]приклеенными герметизирующими поясами из пористого материала, причем
[84]где Ti - толщина шва оболочки;
[85]Т2 - толщина приклееиного герметизирующего пояса из пористого магериапа; 1,03 - коэффициент, учитьшающий уменьшение размера полупериметра
[86]оболочки в поперечном сечении для исключения складкообразования; а- ширина гофры укладкн по ширине зластичиой оболочки -это расстояние от торцевой продольной кромкн оболочки до лянии, по которой образуется ребро гофры, определяемая, например, при решении квадратиого уравнения: а+а-(25-Л),03 0 (3) Расчетные значения а И b уточняют н корректнруют, варьнруяЗначеннямнТв «др д даннбЩлИределах н с учетом количества слоев закладки эляегачкой оболочки; выраженной в целыхчислах. этом анЬдолжнь1бьпъ: -г а - 2 (1 т-3 ) Г(Л и 2 5 - (1-г 3) 7(5 при целык числах количества слоев укладки эластичной оболочки от 5 до 8; ( ) - коэффициенты, учитьшающне велнчину зазора межд5 размерамн укладкн . - оболочки и размерамн технологического отверстия в трубопроводе, степень уплотнения сечения техиологического отверстия ири проходе через него уложениой в стопу оболочки. Ориентировочная толщина апрнмер, шва внахлест эластичной оболочки в одном из в ианов ее изготовления lura тр5 опроводов диаметром 1400 мм из прорезиненной ткани на основе капрона ТК-80 с учетом толщины заделочных лент из невулканизованной резины, расположенных как между кромками шва, так и с иаружных сторон пересклейки, составила .3 мм, а максимальная толщина одного слоя полотиища в зоне шва с приклеенным герметизирующим поясом из пористого полимерного материала составила 14,3 мм (при мм), при этом толщина максимальная оболочки Т(даа слоя полоти1пц в зоне наложения двух швов с прнклеенньши гермегизир тощими поясами из пористого полимерного матернааа) составила 28,6мм - (Ti+T2)., а в зоне, где смещены швы на верхней и иижней поверхностн оболочки Т Т1+2Т2+Тк (толщииаткани)24Д мм. Изготовление предложенного герметизирующего пневматического устройства для каждого типоразмера их начинается со стыковки продольных полотнищ швами 8 ., вьшолиенными внахлест. При формировании таких швов иевулканизованиую резиновую пластину ТО.ШЦИИОЙ до 0,9 мм размещают как между кромками стьпсуемых иолотнищ так и с обеих сторон кромок полотнищ. Каждый получениый шов в отдельности вулканизуют на прессе. Гфиклеивают и привулканизовывают к полотн1нду шайбы под штуцер и шайбы с петлей. Подготавливают развертку оболочки нз продольных полотнищ для склейки поперечного шва 11, для чего намечают линии поперечных сгибов 9 н 10, производят уточияющую размерные параметры обрезку, затем производят склейку и вулканизацню в прессе шва 8 н заканчивают сборку оболочки, когда кромки ннлшего нолотннща перегибают в продольном направлении и приклеивают к кромкам верхнего, предвгфительио заделав их и углы леиточками из невулкаиизованной резииы, аналогичио соединению центральных продольных и поперечного швов. Язгот&ЕлёйЯое изделие в свободном состоянии (вне трубопровода) испытьтают на й|ючнОсть и герметичность, наполняя его воздухом: до нзбьггочного давления 0,1 0,2:; kTc/CM при нровёрке напрочносгь и вьщерживают 5 мин, и до ОД-гО.15 кГс/см при проверке на герметичность и вьщержнвают 30 мин, при этом допустимое падение давления, например, для трубопроводов диаметром 1400 мм, не более 0,02кГс см. В одном из вариантов CTOHIW укладки оболочки гофрами в нескольких местах перевязьтают гибкой связью с прочностью не более 30±5 кг. Работа герметнзир5 ющего пневматического устройства осуществляется следующим образом : К штуцеру 4 присоединяют шланг и устройство, сложенное гофрами в стопу, вводится в заглушающую трубу через технологическое операционное отверстне 16. выполненное в стенке трубы 1. От источника сжатого воздуха, например, компрессора Кили К-26 (с производительностью до 0,5 ) по шлангу и штуцеру 4 в устройство подают сжатый газ (воздух), при этом пневматическое герметизирующее устройство сначала разворачивается нз стопки-укладки, затем раздувается и переходит в рабочее положение, образуя цилиндрическую оболочку с герметизирующими поясами и подущкообразньшп торцевыми стенкамн, плотно облегая внутреннюю полость трубопровода, надежно перекрьшая доступ газа или газового конденсата к месту проведения ремонтно-восстановительных работ. При применении в ианта укладки в стопку гофрами сложенной оболочки и перевязки укладки в иеско.11ьких местах по длиие кладки гибкой связью, последняя разрьшается при превышении разрьтного усилия гибкой связи, например, 30 кг. После окончания работ давление сжатого газа из оболочки сбрасьтают. подтягивают устройство с эластичной оболочкой с помощью фала 13 к технологическому отверстию 16, по возможности вьфавнивают и собирают в гармошку торец устройства так., чтобы высота сложенной гофрой укладки эластичной оболочки не превышала ширины технологического отверстия в трубопроводе и чтобы он вышел нз технологического отверстия и аккуратно, осторожно вытаскивают устройство из трубопровода Таким образом, создано более совершенное герметизирующее пневматическое устройство иаосиове новых для такого внда устройств материалов, которое позволило расширить диапазон средств, применяемых для временного перекрытия трубопроводов диаметром от 200 до 1400 мм и выше, рассчитанное на более высокое давление, чем известные аналоги, с отдельными расчетными параметрам и эластичных оболочек для каждого диаметра трубопровода
[87]Достичь такой компактности укладки эластичной оболочки перед монтажом ее чере зшехнолопшескоео/гверстне в трубопроводе стало возможным: siwcti; --; я
[88]-во-первых, за счет применения раскроя оболочки.с продольным раеположеннем швов,
[89]часть из которых наклонны к оси оболочки и которые равнопрочны с целой тканью, и
[90]за счет отсутствия поперечных швов на торцевых поверхностях эластичной оболочки;
[91]во-вторых, за счет прнменения однослойной тонкой вулканизованной прорезиненной
[92]t ткани, равнопрочной по основе и утку, с определенными показателями по плотностн
[93]нити, удлнненню при разрьше, обшей толщины н массе дпя изготовлення самой оболочки;
[94]-в-третьих, оболочка имеет только одни поперечный шов, расположенный в центральной части ее, менее науженной, чем торцевые частн, н только на одной из поверхностей - верхней или нижней;
[95]-в-четвертых, налнчне эластнчных петель и фала увелнчнло возможность быстрого, без затрзднения, здаления оболочки из магистрального трубопровода;
[96]-н, в-пятых, устранено техническое противоречие, которое было присуше оболочкам аналогам других форм, заключающееся в том, что, с одной стороны, для начала пропуска укладки в трубопровод торец укладки должеи иметь большую свободу размешения в технологическом отверстии, то есть иметь возможность более компактной укладки, а с другой стороны, из-за условня обеспечения прочности при присоединении торцевой части к цилиндрической все известные оболочки - аналоги гьшолнены с усиленнымл многослойными торцами, и обеспечена более компактная уклацываемость торцевой части нашей оболочки и практически только на двух ограниченных участках размером пордцка40 мм, в зоне расположения герметизирующих поясов в центральной частн, высота укладки гофрой сложенной эластичной оболочки несколько выше, чем по всей остальной длнне оболочки, причем именно 3 этой зоне продольные швы верхней и нижней поверхности оболочки смешены и не накладываются тфуг на друга, уменьшая обшую толщину укладки оболочки.
[97]Кроме того., подбор состава резиновых обкладок ткани позволил значительно расширить климатический диапазон эксплуатации герметизирующего пневматического устройства.
[98]Рассчитанные по у1)авнениям параметры укладки в стопу эластичной оболочки позволяют на казкдом отдельном устройстве для магистральных трубопроводов диаметром 200, 300, 400, 500, 700, 800, 1000, 1200,1400 мм и выше произвести на наружных поверхностях оболочки разметку ширины гофр укладки по шнрнне эластичной
[99]оболочки (линий перегибаоболочкй для укладки) и тем самым более оперативно готовить укладки К;размещеЕНЮ внутри трубопроводов и получить достаточно свободные; ii
[100]величины зазора между размерами укладки оболочки и размерами отверстия в трубопроводе .
[101]Препятствует перемещению эластичной оболочки внутри трубопровода при
[102]наличнн одностороннего давления на нее при сохранении герметичности не только то, что
[103]1 оболочка в плоском состоянии выполнена больше пол периметра ее не менее чем в 1,3
[104]раза, а и то, что подушкообразные торцевые участки оболочки, помешенные в трубопровод, прниимают деформированную форму с вогнутыми в сторону оболочки
[105]кривыми линиями торца, и при этом угловые участки торцев с обоих сторои оболочки за счет своей упругости создают дополнительные заклнн1так5щие усилия оболочки в трубопроводе.
[106]Предложенная конструкцня герметизирующего пневматнческого устройства для временного перекрытия трзбопроводов в неналолнеином состоянии намного компактнее других известных устройств - аиалогов, легко транспортируется и может быть включена в набор средств централизованного оснащения ав ийиых брнгад но устраненпю поврежпеиий магистральных газопроводов и других трубопроводов.
[107]Изготовление предложенной конструкции герметизирующего иневматического устройства может быть осуществлено промышленным способом в условиях нашего производства с использованием с щесгвующего оборудования и оснастки, что позволит значительно упростить процесс его изготовления и сборки и улучшит эксплуатационные свойства изделия. Наше предприятие располагает всеми необходимьпяи материалами и осиасткой для промышленного выпуска предложенных конструкций устройств по всем типоразмерам эксплуатируемых магистральных трубопроводов. Опытный образец макета пневматического герметизирующего устройства изготовлен для испытания предприятием, ос ществляющим редюит газопроводов.
[108]Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной технической задачи, а вся совокупность ушляется достаточной дня характеристики заявленного нового техннческого решения.
