Устройство для обнаружения очистного снаряда в трубопроводе

Союз Советских ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 07.11,8151) М.Кл э В 08 В 9/04 Государственный комитет СССР по делам иэобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯОЧИСТНОГО СНАРЯДА В ТРУБОПРОВОДЕ Изобретение относится к области очистки трубопровода, а именно к устройствамдля обнаружения перемещающегося и застрявшего,в трубопроводе очистного устройства и может быть использовано в газовой поомышленности прои очистке магистральных трубопроводов,Известно устройство для обнаруженияочистного снаряда в трубопроводе, содержащее смонтированные последовательно навалу узел очистки .и узел сигнализации 11.Это устройство позволяет определитьместо очистного снаряда по распространению звуковых колеба 1 ний при наличии,приемника колебаний. Это затрудняет эксплуатацию устройства прои обнаружении застрявшего снаряда внутри засыпанного грунтом трубопровода в связи с ограниченнымрадиусом распространения звуковых колебаний,Цель изобретения - повышение удобства в эксплуатации устройства за счет визуального определения его места, нахождениявнутри засьлпанного грунтом трубопровода.Для этого устройство, содержащеесмонтированные последовательно на валуузел сигнализации и узел очистки, снабжено переключателем подачи рабочего агента,выполненным в виде клапана и реле времени, связанным с приводом клапана, а узел сигнализации состоит из шарнирно смонтированных на валу,по обе его стороны сверла с приводами его вращения и перемещения и дебаланса, при эгом выходной канал клапана сообщен с очпщаемым трубопроводом, а входной - с,приводами сверла,На фиг. 1 изображен трубопровод и сигналпзатор, соединенный с очистным снарядом, разрез; на фиг. 2 - переключатель подачи рабочего агента.Устройство содержит сигнализатор ночистной снаряд,в жиде поршня.Корпус поршня состоит из трубы 1, дна 15 2 и двух кольцевых фланцев 3. Этп деталижестко соединены между собой. К фланцам жестко прикреплены съемные металлические щетки 4 и кольцевые уплогнптельные элементы 5, Поршень, помещенный в трубу 20 6 трубопровода, делит всю полость трубопровода на области 7 и 8 высокого и низкого давления. Вблизи дна по окружности корпуса поршня со стороны области низкого .давления выполнены Г-образные сопла 9.Внутри корпуса размещена трубка 10для подвода рабочего агента к приводам сверла, клапан 11 сипнализатора, реле 12 времени, механизм 13 открытия клапана зО сипнализатора, перегородка 14 для образо 8783855 0 15 го 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 В цапфе вала 18 выполнены также кольцевая выточка, радиальное и осевое отверстия, Выход осевого отверстия вала 18 совмещен с входом в трубку 10. Для ,подвода рабочего агента от фильтра 28 к пневмоприводу вращения предназначен гибкий канал 32, а к пневмоприводу подачи - жесткий канал 33.От пневмопривода вращения к стакану корпуса сигнализатора протянут гибкий шланг 34. В стакане корпуса сигнализагора напротив кольцевой выточки у вала 18 предусмотрены два радиальных отверстия, что соответствует двум кана дам для рабочего агента от двух пневмоприводов. Гайка 35 со стопором 3 б препятствует снятию стакана корпуса сигнализатора в осевом направленни. вания кольцевой полости 15 между ней и дном 2 корпуса поршня, трубка 1 б для подвода рабочего агента в полость 15.Выход трубки 10 совмещен с отверстием в дне 2 корпуса, Для удобства обслуживания размещенных внутри корпуса узлов в труое 1 выполнены окна 17.К корпусу поршня жестко прикреплен ступенчатый вал 18 с цапфой, на которую шарнирно насажен корпус 19 сигнализатора, состоящий,из двух частей: стакана и направляющих 20 для пневмопривода 21 вращения сверла 22, Продольные оси поршня, вала 18, стакана корпуса 19 сигнал изатора и трубопровода на прямом участке совмещены. К наружной стороне стакана корпуса сигнализатора в качестве дебалансной массы жестко прикреплен пневмопривод 23 подачи сверла. В пневмопривод подачи сверла вставлен винт 24, соединенный с гайкой 25. В этом же корпусе пневмопрлвода 23 подачи сверла смонтирован редуктор, уменьшающий число оборотов винта 24. У гайки 25 с одной стороны предусмотрены направляющие, а с противоположной - клинообразный срез, предназначенный для взаимодействия с клином 2 б, жестко соединенным с корпусом пневмопривода 21 вращения сверла. Между направляющими корпуса сигнализатора и корпусом пневмопривода вращения сверла размещена пружина 27, работающая на сжатие. Она прижимает пневмопривод вращения сверла к гайке 25 и обеспечивает зазор между режущей кромкой сверла и внутренней поверхностью грубопровода,во время движения поршня, К направляющим корпуса сигнализагора жестко крепится фильтр 28 и планка 29 с пазом для направляющих гайки 25. Планка 29,перемычками 30 жестко крепится к направляющим корпуса сигнализатора и к корпусу пнввмопривода 23 подачи сверла. На сверло 22 одета втулка 31 с кольцевой выточкой и отверстиями от этой выточки на периферию для прохождения газа. Трубки 10 и 1 б каналов газа находятся о на под другой так, что плунжер 37 клапана сигнализатора, имеющий одно отверстие 38, может в любой момент времени пропускать рабочий агент только по одному каналу. Ход плунжера ограничен упорами 39 и жалом 40 замка. У крана предусмотрены пружина 41 плунжера и пружина 42 замка. С калом замка ооедпнена тяга 43, Плунжер 37 крана сигнализатора и жало 40 замка размещены в направляющих корпуса сигнализатора под прямым углом. У плунжера предусмотрена выточка для взаимодействия с жалом 40.Перед работой устройство, необходимо подготовить,Подготовка заключается в установке механизма 13 и плунжера 37 клапана в такое исходное положение, при котором отверстие плунжера,находится против трубки 1 б; в размещении гайки 25 в крайнем правом положении, при котором лневмопривод 21 вращения сверла находится глубоко в направляющих 20, и при котором между кромкой сверла и внутренней поверхностью трубы б трубопровода есть зазор; в настройке и пуске реле 12 времени; в размещении сигнализатора, соединенного с поршнем в трубопроводе; в герметизации трубопровода относительно атмосферы.Реле времени настраивается на отрезок времени Т, равный сумме времени, расходуемого на преодоление поршнем и сигналнзатором очищаемого участка, и времени ожидания. За время ожидания выполняется герметизация полости трубопровода и другие зозможные подготовительные работы. Время ожидания начинается после пуска реле времени, Установка механизма 13 открытия клалана н плунжера 37 в исходное положение выполняется под действием пружины 41 после оттягивания рукой жала 40 за тягу 43. В исходном, положении отверстие 38 плунжера расположено против трубки 1 б канала газа.По истечении времени ожидания из ресивера в трубопровод, где находятся соединенные поршень и сигнализатор, подают рабочий агент, например воздух или природный газ. Поршень начинает двигаться и увлекает за собой сигнализатор. Часть газа из области 7 высокого давления через окна 17, отверстие 38 в плунжере 7, трубку 1 б, кольцевую полость 15, отверстия в корпусе 1 поршня и Г-образные сопла 9 поступает в область 8 низкого давления. Истекающий из сопл 9 газ под действием возника ющей реактивной силы заставляет вращаться поршень вокруг продольной оси.Вместе с корпусом поршня вращаются жестко соединенные с ним щетки 4 и чистят внугреннюю поверхность труб б трубопровода, Небольшая часть газа из области 7 высокого давления из-за несовершенства уплотнительных элементов 5 проходит меж5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 6065 ду трубой б и уплотнительными элемечтами 5 в область 8 низкого давления. Газ, оказавпийся впереди поршня в области 8 низкого давления, устремляется к свобод;ному 1 открытому) концу очи)аемого участка трубопровода и увлекает за собой пыль, ржавчину и другие мелкие предметы,Вместе с движущимся вращающимся поршнем,выполняет такие же движения вал 18. Корпус 19 сигнализатора, имеющий в качестве дебаланоной массы пневмопривод 23 подачи,не обязательно вращается вокруг продольной оси с такой же средней скоростью, как поршень, Если поршень не застревает, то он,выходит из трубопровода на открытом кон)е очищаемого участка. В этом случае по истечении отрезка времени Т сработают реле 12 времени, механизм 13 открытия клавдиана и клапан 11 сигнализатора. Клапан 11 установит возможность прохождения газа по трубке 10 канала пневмоприводов и закроет вход в трубку 1 б канала газа вращения поршня. Больше никаких автоматичесиих действий не произойдет, так как сигнализатор будет находиться вне трубопровода и по обе стороны уплотнительных элементов 5 будет одинаковое давление.Когда поршень застряхнет внутри трубопровода, то под действием силы тяжести дебалансная масса в виде,пневмолравода 23 подачи сверла установит сверло 22 почти вертикально.За отрезок времени Т поршень и сигнализатор,не выйдут из свободного конца очищаемого участка трубопровода. Реле 12 времени через усиливающий механизм И открытия клапана переместит плунжер 37.При этом канал трубки 16 закроется, а канал трубки 10 откроется. Газ будет проходить через фильтр 28, гибкий канал 82 и жесткий канал 33, пневмоприводы вращения и подачи сверла 22, пибкий шланг 34, отверстия в корпусе 19, канал в ступенчатом вале 18, а также через трубку 10 в область 8,низкого давления. За счет истечения газа пневмоприводы получают вращение. Размещенный в корпусе пневмопривода 23 подачи сверла редуктор уменьшает число оборотов винта 24. Вращающийся вият перемещает гайку 25. Ее клинообразиый срез связан с пневмоприводом 21 вращения сверла 22, Таким образом, от гайки 25 весь корпус пневмопривода 21 вращения получает поступательное перемещение. Вся конструкция заранее рассчитана на один режим резания. Корпус пневмопривода 21 вращения движетоя в направляющих 20 корпуса сигнализатора. Таким образом, вращаясь, сверло 22 перемещается вверх, преодолевает заз:р, сверлит стенку трубыи на холо том хопро,олгкаст двигаться вверх, пока гайка 25 не прется в стенк корпуса сигиализатора. Пневмонрнвод 28 подачи сверла оказывается застопоренным,но это случается уже по:ле изготовления отв-рстия, Газ из области 7 высокого давления но качавкам сверла "2 проходит через отверстие трубы б и насыпной грунт в атмосферу.Проходя сквозь насыпной грунт, газ увлекает за собой пыль ц мелкие частицы грунта, Над местом истечения газа стоит фонтан из мелких частиц грунта и газа, генчаемый облаком пыли. По этим признакам с далекого расстояния можно определить место истечения газа, а значит и место застревания очистного устройства, так как расстояние от отверстия до концов предлагаемого устройства и поршня заранее известно.После обнаружения места застревания поршня давление в трубопроводе понижают, откапывают несколько метров трубопровода в области истечения газа и вырезают просверленный участок трубы в трубопроводе 6 вместе с поршнем, предлагаемым устройством и предметом, явившимся причиной застреванця поршня. Затем извлекают поршень и соединенное с,ним устройство из вырезанного куска трубы, подготавливают устройство, и вставляют поршень и устройство в подлежащую очистке часть очищаемого участка трубопровода, После этого новым куском трубы восста,навливают трубопровод, изолируют и засыпают грунтом. Участок готов для продолжения работ по очистке.Предлагаемое устройство можно применять для обнаружения места застревания любого тела или деформации трубы в трубопроводе.Использование предлагаемого устройства позволяет упростить определение места застревания поршня путем визуального наблюдения с большого расстояния, а также резко сократить расходы времени и трудозатрат на поиск застрявших тел. Это позволяет сократить время ввода трубопровода в эксплуатацию.Предлагаемая конструкция позволяет оократить общее время поиска и извлечения:искомого стройства в 12 - 100 раз, Значительный разброс в этих числах зависит от различного времени израсходованного бригадами иа поиск и извлечение поршней без сигнализатора.Формула изобретенияУстройство для обнаружения очистного снаряда в трубопроводе, содеожащее смонтированные последователь: о на валу узел очистки н у зсл сигнализации, о; л н ч а ющ е е с я том, что, с целью повышения удобства в э: снлуагацнн за счст визуального определения места, нахождения устройства гнутри засыпанного грунтом трубопровода, оно снабжено переключателем по878385 ДУ У 7 КФ РУФУ У Составитель А. Аким 1 екред Е, Хмелева актор Т. Колодцсв орректор И. Осиповская дписное открыти аказ 1289/1003 Изд. М 542 Тираж 661ПО Поиск Государствеивого комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил ред. Патеит дачки рабочего агента, выполненным в виде клапана, и реле времени, связанным с приводом клапана, а узел сигнализации состоит из шарнирно смонтированных на валу по обе его стороны сверла с приводами его вращения и перемещения и дебаланса, при этом выходной канал клапана сообщен с очищаемым трубопроводом, а входной -с приводами сверла,Источник информации, принятый во5 внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР328955 кл. В 08 В 9/04, 1972.