CC BY
29
УДК 621.643.053 https://doi.org/10.24411/0131-4270-2020-10203
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ВВОДНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ПАТРУБКОВ
INPUT DEVICE CONSTRUCTION PERFECTION FOR NOZZLES OVERLAPPING
А.А. Гашенко
Самарский государственный технический университет, 443100, г. Самара, Россия
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5284-5852, E-mail: delte@mail.ru
Резюме: Совершенствование конструкций нефтяного оборудования с целью уменьшения времени, отводимого на проведение ремонтных работ по восстановлению работоспособности магистральных трубопроводов, является важной задачей. В статье представлена существующая конструкция вводного устройства приспособления для перекрытия патрубков типа «Пакер», описан принцип его работы. Приведена предлагаемая измененная конструкция элементов устройства, направленная на уменьшение массы приспособления и повышения удобства эксплуатации при проведении ремонтных работ на магистральном трубопроводе.
Ключевые слова: устройство, вантуз, пиноль, штурвал, шпонка, паз.
Для цитирования: Гашенко А.А. Совершенствование конструкции вводного устройства для перекрытия патрубков // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. № 2. С. 16-18.
D0I:10.24411/0131-4270-2020-10203
Aleksey A. Gashenko
Samara State Technical University, 443100, Samara, Russia ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5284-5852, E-mail: delte@mail.ru
Abstract: Perfection of oil equipment construction in order to reduce the time allocated for main pipelines repair operations is an important task. The paper presents the existing construction of input device for overlapping Packer-type nozzles. The operation is described. The proposed modified construction of the device elements, aimed at reducing the device mass and increasing the serviceability during main pipeline repair operations, is presented.
Keywords: device, tapping valve, movable sleeve, handwheel, wedge key, groove.
For citation: Gashenko A.A. INPUT DEVICE CONSTRUCTION PERFECTION FOR NOZZLES OVERLAPPING. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2020, no. 1, pp. 16-18.
DOI:10.24411/0131-4270-2020-10203
Современная сеть магистральных нефтепроводов обусловлена значительной протяженностью, большими диаметрами, значительным сроком службы и высоким эксплуатационным давлением. К линейной части магистральных нефтепроводов предъявляются высокие требования с точки зрения эксплуатационной надежности и промышленной безопасности.
В связи с этим существует необходимость обеспечения надежной, безотказной работы и предупреждения аварий трубопроводной системы. Такая необходимость возрастает и в связи с тем, что трубопроводные магистрали проложены в густонаселенных районах, пересекают многочисленные железные и шоссейные дороги, реки, каналы и т.д.
Надежная и безотказная работа магистральных нефтепроводов обеспечивается за счет правильной технической эксплуатации, своевременного проведения профилактического, капитального ремонта и реконструкции [1].
Для проведения плановых ремонтных работ на магистральном трубопроводе необходимо использовать более производительное и недорогое оборудование. Использование такого оборудования должно обеспечить наибольшую производительность труда при наименьших экономических затратах и минимальной продолжительности выполнения работ.
При выполнении ремонтных работ на нефтепроводах с впуском и выпуском воздуха при необходимости применяются временные вантузы, которые по завершении работ подлежат ликвидации [2]. Для ликвидации временных
вантузов применяют приспособление для перекрытия патрубков типа «Пакер» рис. 1.
Приспособление состоит из вводного устройства и перекрывающей головки [3]. Перекрывающая головка закрепляется на вводном устройстве непосредственно перед монтажом приспособления на задвижку. Вводное устройство содержит корпус, к которому крепится присоединительный фланец с сальниковым уплотнением. С другой стороны корпуса находятся резьбовая втулка с закрепленным на ней нижним штурвалом, втулка со шпонкой, стопорные винты. Внутри корпуса расположена пиноль, на которой закреплен верхний штурвал. Внутри пиноли проходит центральная тяга с рукояткой. Резьбовой конец тяги предназначен для удержания перекрывающей головки в пиноли. Ограничение хода пиноли и тяги обеспечивается ограничительным кольцом и фиксатором тяги. Присоединительный фланец имеет канал с установленным в нем шаровым краном, который необходим для выпуска воздуха из полости задвижки и проверки герметичности перекрытия патрубка. Для герметизации центральной тяги предусмотрены два резиновых кольца.
Принцип работы устройства ввода перекрывающей головки следующий. Стопорным винтом втулка со шпонкой закрепляется от поворота в корпусе. При этом шпонка фиксирует пиноль от вращения, но позволяет ей перемещаться в осевом направлении вдоль шпоночного паза. Так как нижний штурвал жестко закреплен на резьбовой втулке, при его вращении начинает вращаться и резьбовая
Рис. 1. Конструкция существующего приспособления:
I - рукоятка; 2 - тяга; 3 - штурвал; 4 - кольцо ограничительное; 5 - втулка резьбовая; 6 - штурвал; 7 -стопорный винт втулки; 8 - втулка; 9 - пиноль; 10 - корпус;
II - сальниковое устройство; 12 - присоединительный фланец; 13 - перекрывающая головка; 14 - шпонка; 15 -стопорный винт резьбовой втулки
втулка. А при вращении резьбовой втулки по резьбе пиноли происходит осевое перемещение пиноли вдоль шпоночного паза. Тем самым пиноль с закрепленной на ней перекрывающей головкой опускается в патрубок на требуемое расстояние до упора ограничительного кольца в корпус.
После ввода перекрывающей головки в патрубок производят ее затяжку. Для этого добиваются вращения пиноли вокруг своей оси без осевого перемещения.
Чтобы убрать фиксацию пиноли от вращения, втулка со шпонкой освобождается стопорным винтом. Далее на верхнем и нижнем штурвалах закрепляется скоба для их синхронного вращения. Верхний штурвал жестко закреплен на самой пиноли. Поэтому при синхронном вращении штурвалов совпадают собственная скорость вращения пиноли за счет вращения верхнего штурвала и скорость вращения резьбы на резьбовой втулке за счет вращения нижнего штурвала. При этом не происходит осевого перемещения пиноли по резьбе резьбовой втулки, как это было при вращении только нижнего штурвала.
Благодаря этому пиноль вращается вокруг своей оси без осевого перемещения, тем самым производя затяжку гайки перекрывающей головки. Для предотвращения поворота перекрывающей головки необходимо придерживать рукоятку тяги.
С целью упрощения приспособления вводного устройства предлагается изменить конструкцию нижнего штурвала и втулки (рис. 2).
В предлагаемой конструкции резьбовая втулка выполнена в виде восьмиугольника и посажена на роликовые подшипники, которые, в свою очередь, запрессованы в корпусе приспособления и обеспечивают втулке свободное вращение. Нижний штурвал выполнен со ступицей, внутри которой установлена шпонка, закрепленная от смещения в шпоночном пазе ступицы двумя винтами. При этом параметры шпонки достаточны для передачи крутящего момента на пиноль приспособления. Данное техническое решение позволит исключить верхний штурвал и элементы его крепления к пиноли из конструкции вводного устройства, а также установить дополнительное устройство в виде скобы для синхронного вращения верхнего и нижнего штурвала.
Принцип действия усовершенствованного вводного устройства заключается в следующем. Стопорным винтом резьбовая втулка закрепляется от поворота в корпусе. Путем вращения нижнего штурвала со шпоночным
Рис. 2. Конструкция нижнего штурвала и резьбовой втулки: 1 - нижний штурвал; 2 - стопорный винт втулки; 3 - резьбовая втулка; 4 - роликовый подшипник; 5 -пиноль; 6 - корпус; 7 - шпонка; 8 - стопорный винт нижнего штурвала
2
• 2020
17
соединением опускаем пиноль и закрепленную на ней перекрывающую головку в патрубок на требуемое расстояние до упора ограничительного кольца. Далее резьбовая втулка освобождается стопорным винтом. При вращении нижнего штурвала крутящий момент через шпоночное соединение передается пиноли, которая, свободно вращаясь вместе с резьбовой втулкой, производит затяжку гайки перекрывающей головки. Снятие перекрывающей
головки с патрубка вантуза осуществляется в обратной последовательности.
Таким образом, применение вводного устройства с измененной конструкцией нижнего штурвала и резьбовой втулки позволит уменьшить массу приспособления для перекрытия патрубков, за счет исключения верхнего штурвала. А также повысить удобство эксплуатации из-за отсутствия необходимости соблюдения синхронного вращения штурвалов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Халлыев Н.Х., Будзуляк Б.В., Лежнев М.А. Ремонт линейной части магистральных газонефтепроводов: учеб. пособие под общ. ред. Н.Х. Халлыева. М.: Нефть и газ, 2005. 183 с.
2. Гашенко А.А., Лещенко А.А., Гашенко Ю.В., Тарасов С.Н. Усовершенствование вводного устройства приспособления для перекрытия патрубков типа «Пакер» // Нефть. Газ. Новации. 2019. № 5. С. 72-74.
3. Туманов И.Е. Патент РФ № 125671 Устройство типа «Пакер» для перекрытия и ликвидации вантузов / Туманов И.Е. Опубл.: 10.03.2013. Бюл. № 7.
REFERENCES
Khallyyev N.KH., Budzulyak B.V., Lezhnev M.A. Remont lineynoy chasti magistral'nykh gazonefteprovodov [Repair of the linear part of the main gas and oil pipelines]. Moscow, Neft' i gaz Publ., 2005. 183 p. Gashenko A.A., Leshchenko A.A., Gashenko YU.V., Tarasov S.N. Improvement of the input device for blocking branch pipes of the "Packer" type. Neft'. Gaz. Novatsii, 2019, no. 5, pp. 72-74 (In Russian). Tumanov I.YE. Ustroystvo tipa «Paker» dlya perekrytiya i likvidatsii vantuzov ["Packer" type device for closing and eliminating plungers]. Patent RF, no. 125671, 2013.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ / INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Гашенко Алексей Александрович, к.т.н., доцент кафедры Aleksey A. Gashenko, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of
трубопроводного транспорта, Самарский государственный Pipeline Transport, Samara State Technical University.
технический университет.
