Результат интеллектуальной деятельности: Система стальных сборно-разборных трубопроводов

Система стальных сборно-разборных трубопроводов предназначена для создания временных заводских трубопроводных систем, связывающих технологическое оборудование (резервуары, емкости, реакторы, массообменные и теплообменные аппараты и др.) с общезаводскими трубопроводами подачи водяного пара, воды, инертного газа и других вспомогательных потоков, в период ремонтных операций и может быть использована в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

В ходе эксплуатации технологических установок нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслей промышленности неизбежны короткие непродуктивные периоды текущего и капитального ремонтов. В это время необходимо вскрывать ремонтируемые аппараты, обеспечивая безопасность деятельности персонала, особенно при огневых работах. Перед огневыми работами аппараты, машины, емкости, трубопроводы и другое технологическое оборудование должны быть остановлены, пропарены, промыты, очищены, освобождены от взрывоопасных, взрывопожароопасных, пожароопасных и токсичных продуктов, а также отключены заглушками от действующих аппаратов и коммуникаций. По завершении ремонтных работ аппаратура должна быть опрессована. Указанные операции выполняются путем подачи воды, водяного пара, инертного газа и других вспомогательных потоков из соответствующих общезаводских трубопроводов по вспомогательным трубопроводам, соединяющим общезаводские трубопроводы с ремонтируемым оборудованием. Во время нормальной эксплуатации аппаратов эти вспомогательные трубопроводы простаивают, что увеличивает затраты предприятия. Поэтому при строительстве новых объектов полезно использовать сборно-разборные трубопроводы, которые можно устанавливать поочередно на вновь вводимые или ремонтируемые установки. Это позволяет использовать несколько комплектов сборно-разборных трубопроводов вместо десятков стационарно установленных вспомогательных трубопроводов.

Известен временный трубопровод из металлических труб для откачки-закачки нефти и нефтепродуктов при ремонте трубопроводов, который соединяет насос с местом откачки-закачки и выполнен из гибких металлических труб (патент на полезную модель RU 119058, МПК F16L 11/14, F17D 1/14, заявлен 22.03.2012 г., опубликован 10.08.2012 г.). Недостатками полезной модели являются:

• высокая стоимость гибких труб,

• наличие дополнительного насоса, удорожающего формируемую трубопроводную систему.

Известен линейный элемент сборно-разборного трубопровода, содержащий трубу с фигурными концевыми частями, одна из которых выполнена в виде манжеты, а другая - в виде раструба, имеющего на наружной поверхности ближе к трубе прямоугольную кольцевую проточку для взаимодействия с инструментом сборки-разборки, а на внутренней поверхности раструба имеется заходная фаска и две последовательно расположенные кольцевые канавки, в первой из которых установлена микропористая резиновая подкладка со стальным запорным кольцом, а во второй - фигурное резиновое уплотнительное кольцо, на наружной поверхности манжеты выполнен заходный участок и впадина, имеющая со стороны заходного участка вогнутую радиусную поверхность для контакта со стальным запорным кольцом раструба и заканчивающаяся прямоугольным кольцевым выступом для взаимодействия с инструментом сборки-разборки, при этом наружная часть раструба на глубину h₁, внутренняя часть манжеты с толщиной стенки h₂ и труба выполнены в виде единой конструкции из стеклопластика, жестко связанной с металлическими узлами раструба и манжеты, заходный участок которой, выполненный из стеклопластика, имеет выступ, жестко соединенный с торцом металлического узла манжеты, противоположный торец которого за прямоугольным выступом имеет по кольцу, шириной l₁, сквозные отверстия и заделан на глубину l₁ в стеклопластиковую трубу, при этом металлические узлы раструба и манжеты на поверхностях, жестко соединяемых с узлами из стеклопластика, имеют кольцевые выступы (патент на изобретение RU 2543921, МПК F16L 9/14, заявлен 05.03.2014 г., опубликован 10.03.2015 г.). Недостатками изобретения являются:

• ограниченность линейности профиля вспомогательного трубопровода;

• высокая стоимость сложных конструкций концевых частей в виде раструба и конуса;

• наличие специального дополнительного устройства для разъема вспомогательного трубопровода по концевым частям на исходные конструктивные варианты.

Известны варианты элемента металлического сборно-разборного трубопровода, содержащего, в частности, центральную часть, выполненную из низколегированной бесшовной или сварной трубы, и концевых частей, приваренных к трубе и выполненных одна в виде раструба, а другая в виде конуса, при этом длина элемента выполнена кратной 0,15 м, для обеспечения сварного соединения на торцах концевых частей, присоединяемых к трубе, выполнены кольцевые выступы с внутренней проточкой для ввода трубы, причем на внутренней поверхности раструба выполнены заходная фаска и две последовательно расположенные канавки, в первой из которых расположены микропористая резиновая подкладка со стальным запорным кольцом, а во второй - резиновое уплотнительное кольцо, при этом на конце наружной поверхности раструба, ближайшем к трубе, выполнена кольцевая проточка, образующая концевой прямоугольный выступ, а на наружной поверхности конуса выполнены заходная фаска или радиусное закругление и конусный заходной участок и впадина, имеющая со стороны конусного заходного участка вогнутую радиусную поверхность для контакта с запорным кольцом раструба при сборке трубопровода, а заканчивается впадина прямоугольным выступом, кроме того, элемент может иметь форму угольника с углом 15°, 30°, 45° и 90° (патент на полезную модель RU 69191, МПК F16L 9/02, заявлен 06.08.2007 г., опубликован 10.12.2007 г.). Недостатками полезной модели являются:

• ограниченность профиля небольшим числом конструктивных вариантов;

• высокая стоимость сложных конструкций концевых частей в виде раструба и конуса;

• наличие специального дополнительного устройства для разъема вспомогательного трубопровода по концевым частям на исходные конструктивные варианты.

Известен также элемент стального трубопровода с внутренним защитным покрытием, содержащий стальную трубу, имеющую на концах, по крайней мере, один фланец с отверстиями под крепежные элементы для соединения со смежными элементами трубопровода, при этом стальная труба снабженная внутренней защитной камерой из износостойкой резины, которая выполнена выступающей за пределы стальной трубы с созданием защитного слоя, покрывающего часть фланца, может быть выполнена линейной, а смежные вторые элементы трубопровода могут иметь форму крутоизогнутой трубы или содержать стальную трубу и сопряженные с ней патрубки, имеющие на концах, по крайней мере, один фланец с отверстиями под крепежные элементы для соединения с другими смежными элементами трубопровода, благодаря которым вторые элементы могут иметь форму тройника, крестовины или коллектора (патент на полезную модель RU 138519, МПК F16L 9/02, заявлен 07.12.2012 г., опубликован 20.03.2014 г. ). Недостатками полезной модели являются:

• наличие внутреннего защитного покрытия, необязательного для водяного пара, инертного газа или воды;

• сложность формирования трассы трубопровода из-за ограниченного набора стандартных фитингов.

При создании изобретения была поставлена задача разработки элементов системы стальных трубопроводов, обеспечивающей временные вспомогательные трубопроводы, функционирующие только в период ремонтных работ на технологических установках для подачи воды, водяного пара, инертного газа из соответствующих общезаводских трубопроводов в ремонтируемые технологические аппараты и разбираемые после окончания ремонтных работ.

Решение поставленной задаопроводов состоит из линейных участков и стандартных фитингов с, почи обеспечивается за счет того, что система стальных сборно-разборных труб крайней мере, двумя фланцами по краям, а также содержит, по крайней мере, одну трассу вспомогательных трубопроводов с возможностью переключения ее с одного вспомогательного потока на другой или с одного ремонтируемого аппарата на другой, и возможностью полного размыкания вспомогательных трубопроводов путем перестановки в нейтральное положение с установкой фланцевой заглушки.

Переключение трассы вспомогательных трубопроводов с одного вспомогательного потока на другой или с одного ремонтируемого аппарата на другой, а также размыкание вспомогательных трубопроводов обеспечивается с помощью дополнительного трубопроводного элемента Z-образной формы. Трубопроводный элемент Z-образной формы может быть дополнительно оснащен устройством для временной фиксации фланцевых заглушек, невостребованных во время подачи вспомогательных потоков.

Заявляемое изобретение иллюстрируется фигурами 1 и 2 с использованием следующих обозначений:

1 - линейный участок;

2 - вспомогательный трубопровод;

3 - клапан;

4 - трубопроводный элемент Z-образной формы;

5 - фланец;

6 - устройство для временной фиксации фланцевых заглушек$

7 - положение подключения водяного пара;

8 - положение подключения инертного газа;

9 - положение отключения участка.

Линейный участок 1 системы сборно-разборных трубопроводов с одной стороны подключен к ремонтируемому оборудованию (на фигуре не указан), а с другой с помощью фланца 5 - к трубопроводному элементу Z-образной формы 4. В свою очередь, трубопроводный элемент Z-образной формы 4 подключается через клапан 3 к трассе вспомогательных трубопроводов 2, куда из общезаводских трубопроводов поступают вода, водяной пар, инертный газ и другие вспомогательные потоки для проведения соответствующих операций.

На фигуре 2 трубопроводный элемент Z-образной формы 4 дополнительно оснащен устройством для временной фиксации фланцевых заглушек 6 на время подключения элемента к одному из вспомогательных трубопроводов 2.

Таким образом, разработанная система стальных сборно-разборных трубопроводов обеспечивает временные заводские трубопроводные системы, связывая технологическое оборудование с трубопроводами подачи вспомогательных потоков на время проведения ремонтных работ.