Способ испытания устройств локализации утечек гидропневмотрубопроводов и стенд для его осуществления

(5)5 ) 15 В 19/00, 6 01 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Изобретение относится к нефтяной и Известен стенд, состоящий из мульти- газовой промышлеНности, вчастности ктеХ йликатора, ограничителя наполнения, зонике испытания устройств по ремонту тру-лотников, гидропривода, - бака, бопроводов для транспортирования йефти, контрольно-измерительной аппаратуры, и газа, химреагентов и других продуктов, предназначенный для опрессовки глубинИзвестно устройство для ликвидацйи ных штанговых насосов, размещаемых на утечек, содержащее два полухомута и нагне-ферменном рычаге, приводимым в движетательный механизм в виде полости цилин-ние гидроцилиндром для ускоренйя процесдра с камерой. заполненной клеем, са слива жидкости из полости насоса после предназначенный для выдавливания пор- . операции опрессовки.ции клея в дефектное отверстие трубопро- Недостатками стенда являются неприсвода с целью его заклеивания; пособленность его для испытания устройствдля ликвидации утечек в трубопроводах, аУказанное устройство подлежит иссле- также сложность узла мультипликатора и дованию с целью установления режима егО нерасчитанность его на пневматику, работыдляразличныхсред(жидких, газооб-, Известен способ йспытания действую- разных, газожидкостных), давлений и про-" щего трубопровода, предназначенный для изводительностей, Производить указанноеиспытания на г:рметичность отдельных учана эксплуатационном трубопроводе не стков самих эксплуатационных трубопровопредставляется возможным. Для этого не- дов непосредственно на территории их обходимо предварительное опробование" расположения, Устройство для осуществлеустройства в лабораторных условиях на ния способа включает в себя подвижную стенде. цилиндрическую. кольцевую камеру с уплот 1(71) Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности(72) Б.А.Гаджиев, Б.А,Кирш и Р.Г.Мамедов (56) Авторское свидетельство СССР М 1590943, кл, Г 15 В 19/ОО, 1989,(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ УСТРОЙСТВ ЛОКАЛИЗАЦИИ УТЕЧЕК ГИДРОПНЕВМОТРУБОПРОВОДОВ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование; испытание устройств по ремонту трубопроводов для транспортирования нефти, газа, химреагентов и других продуктов, Сущность изобретения: при нлгружении избыточным давлением последовательно создают начальное давление Рк в пределах мощности газового источника и повышают уровень рабочего давления в системе нагружения повыщением давления гидросистемой до значений Р с учетом растворимости газа в жидкости; Р =- Р, (Ч, + ЧуЧн)Ч - Чл+ (Н - Ь)/Н 1 Ч (1+ аР,. гдеЧн, Чт - обьемы бака-наполнителя, твердого наполнителя и испытываемого участка трубы; Н, й - высота бака-наполнителя и уровень жидкости в нем; а. - коэффици;,нт растворимости газа в жидкости. 2 с.п. Р-лы, 3 ил,5 10 35 40 50 нениями по концам, вставленными внутрь испытываемого участка трубопровода для создания.в нем избыточного испытательного давления, причем для облегчения работы уплотнительных манжет камера с обеих сторон поджимается давлением (прототип), Способ не служит для испытания устройств ликвидации утечек, а самих трубопроводов, Кроме того, снижается надежность за счет упйрания манжет фактически в неподготовленную для уплотнения внутренней поверхноститрубопровода, отсутствует пустотелый наполнитель, нет вертикальной емкостидля заполнения ее газом, не ликвидирует утечки,Цель изобретейия - повышение функциональной возможности испытания при . малых мощностях газового источника давления на газожидкостных рабочих средах с подачей клееотверждающей композиции в зону дефектов.Цель достигается тем, что согласно способу, включающему в себя систему нагружения избыточным давлением, имитирующий отдельный участок трубопровода в условиях стенда, который с наполнителем образует изолированную кольцевую камеру, в системе нагружения избыточным давлением последовательно создают начальное давление Рв пределах мощности газового источника и повышают уровень рабочего давления в системе нагружения повышением давления гидросистемой до значений Р с учетом растворимости. газа в жидкостиЧт+Чб ЧнР= Р ---Н - йЧ, - Ч+ Чб(1+а Р)где Чд; Чн, Чт - обьемы бака-наполнителя твердого наполнителя и испытываемого участка трубы; ,Н, Ь - высота бака-наполнителя и уровеньь жйдкости внем;а - коэффициент растворимости газа в жидкоС 1 и.Стенд для реализации способа испытания устройств локализации утечек гидропневмотрубопроводов, содержащий гидройасос снапорной и всасывающей линиями, гидробак, компрессор с напорной компрессорной линиеи, испытательный участок, имитирующий трубопровод с фланцами, входной патрубок, снабжен вертикальным баком-наполнителем, обьемом ф к нижней части которого присоединена сливная линия,соединенная с . всасывающей линиейгидронасоса, и к верхней части которого присоединены напорная и комйрессорная линии и входной патрубок, снабжен вертикальным баком-наполнителем, соединенным с фланцем закрепления одного конца испытываемого участка трубопровода с имитирующими дефекты в виде ряда отверстий, внутрь которого с зазором вставлен твердый наполнитель в виде заглушенного с одной стороны цилиндра и концентрично прикрепленного к другому фланцу участка трубопровода, причем болтовые соединения фланцев выполнены с манжетными уплотнениями и прокладками.Таким образом, стенд позволяет предложенным способом испытать существующие конструкции по ликвидации утечек как 15 жидкостных, так и газовйх как из магистральных так и промысловых трубопроводов.На фиг. 1 схематически показан стенд.общий вид, на фиг. 3 - испытываемое на стенде и установленное на нем устройство 20 для локализации утечек, на фиг, 3 - сечениеА-А на фиг, 2, .Стенд для реализации способа испыта- .ния устройств локализации утечек гидропневмотрубопроводов включает в себя 25 вертикальный бак-наполнитель 1 обьемом .Чб в виде патрубка высотой Н, заглушенный с обеих сторон и расположенный в углублении 2. К нижней части вертикального баканаполнителя присоединена сливная линия .30 3, соединенная через задвижку 4 с всасывающей линией, закрываемой задвижкой 5 гидронасоса 6. Последний через золотник 7 и предохранительный клапан 8 своей напорной линией 9 соединен с верхней частью вертикального бака-наполнителя 1, От клапана 8 отходит сливная линия 10 в приемный бак 11. К верхней части вертикального бака-наполнителя 1 также присоединены компрессорная линия от компрессорной установки 13 с линией 14 стравливания давления, а также линией 15 манометра 16, а также входной патрубок 17, соединенный с фланцем 18, закрепленным на фланце 19 одного конца испытываемото участка тру бопровода 20 обьемом Ч с участками, имитирующими дефекты, в виде ряда отверстий 21, На трубопроводе 20 устанавливается устройство 22 ликвидации утечек, Другой конец трубопровода 20 закрыт фланцем 23,прикрепленным к фланцу 24 трубопровода 20, К фланцу 23 крепится твердый наполни- тель, вставляемый с зазором в трубопровод 20 в виде заглушенного заглушкой 25, пустотелого цилиндра 26, концентрически закрепленного на фланце 23,. Выноской 27 показан уровень и жидкости в баке-наполнителе 1, Стенд оснащен необходимыми термометрами. Испытуемое на стенде устройство содержит два полухомута 28 и 29, устанавливаемые на трубопроводе 20 на резиновой прокладке 30, и нагне- . При испытании гаэожидкостной средойтательный механизм 31 в виде цилиндра 32 имеют трубопровод диаметром 275 мм, рас герметичной резиновой камерой 33, за- ботающийподдавлением Р=50-60 атл,прополненнойклеящейкомпозицией,закрыва- дукцию нефть с газом, в зону дефектаемой шариком 34 и подпираемым. 5 которого необходимо подать клееогверждаподпружиненнымшариком 35, при этом от- ющую композицию с избыточным давлениверстие 36 открыто и сообщается с отвер- ем,стием 37, соединенным с отверстием 21 Предположим, предложенный стенд напропуска в трубе 20, Сверху цилиндра 32, ходится на заводе, где имеется одноступензаполненного гидравликой, помещен пор чатый компрессор 13, обеспечивающийшень 38 с силовым винтом 39 и штурва- давление не более Р =5 атм, примерно в 10лом 40. раз меньше. Для того, чтобы поднять испыРабота на стенде производится следую- тательное давление до нужной величины,щим образом. систему заполняют воздухбм до Р = 5 атм.После установления на стенде испйта Затем начинают заполнять систему водойтельного давления сначала компрессором гидронасосом по напорйой линии 9. При13 и затем гидронасосом 6.и обеСпечения этом обьем газа в ней, приведенный к Р 1.=при этом пропуска газа через одно иэ граду- =1 агм, с учетом растворимости газа в жидированных отверстий (другие при этом за- кости равенкрыты), устанавливают устройство (фиг. 2 и 20 Ч Р Ч Ч Н -Ь3), причем отверстие пропуска 21 должйо Ч Рфт+Чб-Чц - Й -- . Ч-дР),7совпадать с отверстием 37 в прокладке 30, где Чб, Чн, Чт - объемы.бака-наполнителя,П ропуск агента, находящегося в трубопро- твердого наполнителя и испытательноговоде 20, должен через отверстие 37 посту- участка трубы;пать внутрь нагнетательного механизма 31 25 Н, Ь - высота бака-наполнителя и урои через отверстие 36 уходить наружу, в ат- вень жидкости в неммосферу. Испытания на данном этапе сво- а - коэффициент растворимости газа вдятся к проверке легкости установки; жидкости.безопасности, удобства в работе и других Таким образом, если заполнить ба 1характеристик. Вращением винта 39 штур жидкостью до высоты и в нем остане ся1нетсявалом 40 перемещают поршень 38 вниз, при обьем Чб, заполненный воздухомэтом сжимают жидкость, находящуюся 1 Н - ивнутри цилиндра, Последняя, в свою оче- б Нредь, давитна резиновую камеру 33. и кле- Общий обьем в системе. заполненныйящая композиция, находящаяся в нем, 35 сжатым воздухом придавлении Р, будетдавит на шарик 34, открывая клапан. Шарик Н - и34, открывая клапан, опускаясь, давит н . Чр Ч Чн+ Н Чб;шарик 35, сжимает пружину, и последний Так как согласно уравнению Бойля-Уазакрываетотверстие Зб, перекрывает выход риотта РЧр -- Р 1 Ч 1= сопзт, то, решая относипродукцииизтрубопровода, а клеящая ком тел: но Р при Р 1= 1), имеемпозиция входит в отверстие 37 и затем в Н - Ьдефект стены трубы 20, закупоривая отвер-: Ч 1 Чт + Чб - Чн - Н Чб а Рстие. Испытание на данном этапе сводится Чр " Н - ик проверке надежности перекрытия поступ- Чт - Чл + Н Чбленин продукции иэ трубопровода, легкости 45 Решив указанное уравнение относивращения штурвала, необходимости обог- тельно Р, имеемрева района дефекта, заполненного клея-р р Чт + Чб Чнщей композиций, с целью определения ее ", Н - Ьсхватывания и других моментов, характери- Чт Чн + Н Чб (1 + й Р)зующих надежность локализации утдчки. 50 Утечки газа из-за сравнительно малогоПосле этого снимают хомуты 28 и 29, про- обьема не учитываем, Указанная зависиверяют при этом легкость отсоединения мость позволяет выбрать основные параклеящей композиции от клапанного меха-:метры стенда, на котором можно развитьнизма и дают рекомендации о воэможности необходимое испытательное давление Р,его вторичного использования или же счи-. 55 Ф о р м у л а и з о б р е т е и и ятать резиновую камеру разового испольэо. Способ испытания устройств.локаливания и т.д. зации утечек гидропневмотрубопроводов,П р и и е р. При испытании гидравликой включающий систему нагружения избыточвыпускают воздух из системы и наполняют ным давлением отдельного испытуемогоее водой до необходимого давления, участка трубопровода и проверку его герметичности путем образования у поверхности изолированной кольцевой камеры, о т л и- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения функциональных возможностей испытания при малых мощностях газового источника 5 давления на газожидкостных рабочих средах с подачей клееотверждающей композиции в зону дефектов, в системе нагружения избыточным давлением последовательно создают начальное давление Рк в пределах 10 мощности газового источника и повышают уровень рабочего давления в системе нагружения повышением давления гидросистемой до значений Р с учетом растворимости газа в жидкости 15Чт + ЧО - ЧнКЧт Чы+ Н Чб (1 +Рк) где Чб, Чн, Чт - обьемы бака-наполнителя, твердого наполнителя и испытуемого участ ка трубы;Н, и - высота бака-наполнителя и уровень жидкости в нем;й- коэффициент растворимости газа в жидоси. 25 2. Стенд для испытания устройств локализации утечек гидропневмотрубопроводов, содержащий гидронасос с напорной и всасывающей линиями, гидробак, компрессор с напорной компрессорной линией, испытуемый участок трубопровода с фланцами, входной патрубок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен вертикальным баком-наполнителем, к нижней части которого присоединена сливная линия, соединенная с всасывающей линией гидронасоса, и к верхней части которого присоединены напорная и компрессорная линии и входной патрубок, соединенный с фланцем закрепления одного конца испытуемого участка трубопровода с имитирующими дефектами в виде ряда отверстий, внутрь которого с зазором вставлен .твердый наполнитель в виде заглушенного с одной стороны цилиндра и кон центрично прикрепленного к другому фланцу участка трубопровода, причем болтовое соединение фланцев выполнено с манжетными уплотнениями и прокладками,1756664 Составитель Б. КиршТехред М,Моргентал, Корректор Н, Туп едактор А. Козори Производственно-изда-ельский комбинат "Патент" г, Ужгород ул на, 101 Заказ 3078 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5