ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

При ремонтно-профилактических работах на действующих нефтепроводах применяют различные устройства для перекрытия трубопроводов. Наиболее распространёнными являются надувные «снаряды» из резины или из резинокордовых оболочек. Применяют также устройства, включающие трубчатый металлический корпус с надувными герметизаторами и стопорными элементами, приводимыми в действие от автономного источника сжатого газа. Предпринимаются попытки дистанционного управления подобными аппаратами. Устройства для перекрытия запускают в нефтепровод в специальной камере пуска, перемещение устройства осуществляется потоком перекачиваемой нефти, а «вылавливают» подобные «снаряды» в камерах приёма. Наиболее сложными проблемами эксплуатации аппаратов для перекрытия нефтепровода являются: надёжность функционирования, наличие внутри аппарата автономных источников энергии и средств для дистанционного приёма и передачи команд управления, остановка и фиксация в строго заданном месте. В противном случае приходится останавливать перекачку нефти на длительное время, сливать большое количество нефти - между штатными задвижками на трубопроводе и вырезать для ремонта излишние участки трубы. Предлагаемый дистанционно управляемый аппарат лишён указанных недостатков.

Аппарат включает трубчатый металлический корпус 1 (см. рисунки), на наружной поверхности - по краям которого смонтированы специальные манжеты 2. Рядом с манжетами расположены направляющие 3 из полимерного материала, в которых размещены эластичные надувные герметизаторы 4. На одной стороне корпуса, на рычагах шарнирно закреплены стопорные башмаки 5 (обычно три комплекта), приводимые в действие посредством гидроцилиндров 6. На корпусе между башмаками смонтированы подпружиненные катки 7 с эластичной окантовкой. Корпус 1 выполнен ступенчатым, внутри него размещён центральный перепускной элемент 8 с большим проходом. Последний представляет шаровой кран с приводом от своих гидроцилиндров 9 посредством зубчато-реечной передачи. Для управления герметизаторами 4 и гидроцилицдрами 6 и 9, а также для приёма и передачи внешних сигналов предусмотрены: маломощный гидронасос 10 с приводом от электродвигателя 11, бак 12 для рабочей жидкости, пневмогидравлические аккумуляторы 13, источники сжатого газа 14, детектор 15 приёма и передачи сигналов (команд), источник электрического тока 16. Источники сжатого газа выполнены в виде пневмогидравлических разделителей сред, пневматические полости которых сообщаются с соответствующими герметизаторами 4. Бак 12 имеет вытесняющую пневматическую полость. В системе гидравлического управления предусмотрены электроуправляемые гидрораспределители 17, регулятор давления 18, предохранительный клапан 19, электроконтактный манометр 20 и другие элементы (рис. 2). Внутри корпуса размещены также винтовые лопасти 21, на валу которых установлен электрогенератор 22. Электрические, гидравлические и пневматические элементы выполнены герметичными и в коррозионностойком исполнении. Оборудование внутри корпуса 1 расположено таким образом, что, находясь в нефтепроводе, тяжёлая сторона корпуса смещается вниз и опирается на нижние катки 7.

Два аппарата через камеру пуска последовательно - с заданным расстоянием - запускают в нефтепровод. Перемещение аппарата производится потоком перекачиваемой нефти при закрытом шаровом кране 8, при этом корпус 1 аппарата движется на катках 7. Краевые специальные манжеты 2 берут на себя некоторые функции скребков при минимальном давлении в герметизаторах 4. При подходе к месту остановки аппарата в нефтепроводе - примерно за 50 метров до заданной точки, детектор 15 получает первый внешний сигнал, и происходит предварительное торможение аппарата за счёт открытия шарового крана 8 с помощью электрогидравлической системы и гидроцилиндров 9. При подходе к месту остановки - получении последующих внешних сигналов - система приводит в действие гидроцилиндры 6, которые переводят башмаки 5 до упора во внутреннюю поверхность трубы. Вследствие этого аппарат фиксируется в трубе, после чего система подаёт рабочую жидкость в гидравлические полости разделителей сред 14, из пневматических полостей сжатый газ выдавливается в герметизаторы. Давление газа повышается, аппарат герметизируется, предотвращая переток нефти в трубе. Затем между расположенными на заданном расстоянии (30-50 м) двумя аппаратами производят необходимые технологические операции со сливом нефти из незначительного участка, ограниченного указанным расстоянием. Надёжность, безопасность и экологичность ремонтно-профилактических работ достигается дистанционным управлением. и эффективным функционированием аппарата, в том числе выработкой электроэнергии посредством лопастей 21 и генератора 22.

Рис. 1

Рис. 2