RU2150683C1 - Pipe hydraulic test set - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; mounting and demounting of pipes. SUBSTANCE: device with beds for laying the pipes used in set is made in form of horizontally arranged cylindrical container with rectangular cutout in top and with plane bottoms at both end faces serving as supports. Fixed stopper is fitted in hole of one of plane bottoms inside cylindrical container. Movable stopper is installed in hole of pressure plate connected with drive made in form of three screw pairs with ball holddowns synchronously operated by one drive. Set has guide trough and hydraulic holddowns arranged on frame inside cylindrical container and equipped with cover plates with radius of curvature equal to outer radius of pipe and floating along arc. EFFECT: reduced labour input and time taken for testing. 6 cl, 6 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к испытательной технике, в частности, к устройствам для гидравлического испытания труб на герметичность. The invention relates to testing equipment, in particular, to devices for hydraulic testing of pipes for leaks.

Известно устройство для испытания труб / Авторское свидетельство СССР N 1435977, опубл. БИ 1988, N 41/, содержащее передвижную платформу, установленный на ней полый барабан с двумя кольцевыми уплотнительными узлами, каждый из которых выполнен в виде уплотнительного элемента и распорного узла с прижимными элементами, барабан установлен на платформе на подвесах с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной своей оси. Для самоустановки в трубе барабан снабжен по торцам тремя роликовыми опорами, уплотнительные элементы охватывают наружные поверхности пружинных элементов, которые при подаче рабочей среды раздвигаются в радиальном направлении и уплотнительные элементы прижимаются к стенкам трубы, в которую вкатывают устройство. Недостатком известного способа является сложность конструкции, большая трудоемкость и длительность испытания, связанные с передвижением устройства в трубе, невозможность испытания всей секции трубы. A device for testing pipes / Copyright certificate of the USSR N 1435977, publ. BI 1988,N 41 /, containing a movable platform, a hollow drum mounted on it with two annular sealing assemblies, each of which is made in the form of a sealing element and a spacer assembly with clamping elements, the drum is mounted on the platform on suspensions with the possibility of movement in a plane perpendicular its axis. For self-installation in the pipe, the drum is equipped with three roller bearings at the ends, the sealing elements cover the outer surfaces of the spring elements, which, when the medium is supplied, move apart in the radial direction and the sealing elements are pressed against the walls of the pipe into which the device is rolled. The disadvantage of this method is the design complexity, the complexity and duration of the test associated with the movement of the device in the pipe, the inability to test the entire pipe section.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является устройство для гидравлических испытаний труб /Авторское свидетельство СССР N 1370470, опубл. БИ, 1988, N 4/, содержащее установленную шарнирно на опорах с возможностью вращения вокруг продольной оси прямоугольную раму с продольными направляющими, на которых размещена тележка с ложементами, связанные продольными балками две опоры, подвижную и неподвижную заглушки и привод подвижной заглушки, выполненной в виде винтовых пар, гайка которой жестко закреплена на подвижной заглушке, которая связана с рамой с возможностью продольного перемещения относительно нее в направлении неподвижной заглушки, последняя установлена на одной из опор, а привод подвижной заглушки - на другой опоре, и гидравлическую систему, соединенную с одной из заглушек. The closest technical solution to the claimed invention is a device for hydraulic testing of pipes / Copyright certificate of the USSR N 1370470, publ. BI, 1988,N 4 /, comprising a rectangular frame pivotally mounted on supports with the possibility of rotation about a longitudinal axis with longitudinal guides, on which a trolley with lodgements is placed, two supports connected by longitudinal beams, a movable and fixed plug and a drive of a movable plug made in the form screw pairs, the nut of which is rigidly fixed to a movable plug, which is connected with the frame with the possibility of longitudinal movement relative to it in the direction of the stationary plug, the latter is mounted on one of the supports, and the drive of the movable plug is on another support, and a hydraulic system connected to one of the plugs.

Недостатком известного устройства для гидравлического испытания труб являются ненадежность герметизации испытуемых труб, трудоемкость испытания, большие энергозатраты и время на заполнение испытуемых труб рабочей жидкостью. A disadvantage of the known device for hydraulic pipe testing is the unreliability of sealing the test pipes, the complexity of the test, high energy consumption and the time it takes to fill the test pipes with working fluid.

Изобретение решает задачу уменьшения трудоемкости и длительности испытаний, повышения надежности установки за счет улучшения герметизации испытуемых труб, снижения затрат энергии. The invention solves the problem of reducing the complexity and duration of the tests, increasing the reliability of the installation by improving the sealing of the tested pipes, reducing energy costs.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной установке для гидравлического испытания труб, содержащей устройство с ложементами для укладки труб, раму, опоры, подвижную и неподвижную заглушки с уплотнительными элементами, неподвижная заглушка установлена на одной из опор, привод подвижной заглушки, выполненный в виде винтовой пары установлен на другой опоре, подвижная заглушка установлена с возможностью перемещения в направлении неподвижной заглушки, и гидравлическую систему, соединенную с одной из заглушек, согласно изобретению устройство с ложементами выполнено в виде горизонтально расположенной цилиндрической емкости с прямоугольным вырезом в верхней части, обеспечивающим возможность опускания и подъема испытуемой трубы, цилиндрическая емкость выполнена с плоскими днищами по обеим торцам, являющимся одновременно опорами, снабженными усилительными элементами в виде упоров, неподвижная заглушка установлена с фиксацией в отверстии одного плоского днища цилиндрической емкости внутри нее, подвижная заглушка установлена в отверстии прижимной плиты, соединенной с приводом, выполненным в виде трех винтовых пар с шаровыми прижимами, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и синхронно работающих от единого привода, установка снабжена направляющим лотком, расположенным над прямоугольным вырезом цилиндрической емкости у неподвижной опоры, и гидравлическими прижимами, фиксирующими трубу на ложементах и неподвижной и подвижной заглушках, причем гидравлические прижимы расположены на продольной раме цилиндрической емкости и снабжены сменными, плавающими по дуге, накладками с радиусом кривизны, равным наружному радиусу испытуемой трубы, емкость установлена с уклоном в сторону неподвижной заглушки для выхода воздуха из системы. The essence of the invention lies in the fact that in a known installation for hydraulic testing of pipes, containing a device with lodgements for laying pipes, a frame, supports, movable and fixed plugs with sealing elements, a fixed plug is installed on one of the supports, the drive of the movable plug made in the form a screw pair is mounted on another support, a movable plug is mounted to move in the direction of the stationary plug, and a hydraulic system connected to one of the plugs, according to the image The device with lodges is made in the form of a horizontally arranged cylindrical container with a rectangular cutout in the upper part, which enables the lowering and raising of the test pipe, the cylindrical container is made with flat bottoms at both ends, which are simultaneously supports equipped with reinforcing elements in the form of stops, a fixed plug is installed with fixing in the hole of one flat bottom of the cylindrical container inside it, a movable plug is installed in the hole of the pressure plate, with dynamically coupled with a drive made in the form of three screw pairs with ball clamps located at the same distance from each other and synchronously working from a single drive, the unit is equipped with a guide tray located above the rectangular cut-out of a cylindrical container at a fixed support, and hydraulic clamps securing the pipe to lodges and fixed and movable plugs, and the hydraulic clamps are located on the longitudinal frame of the cylindrical tank and are equipped with removable, floating in an arc, overlays with The radius of curvature equal to the outer radius of the test tube container is installed with a bias towards the fixed plug for the air to escape from the system.

В корпусе заглушек, выполненных в виде стакана, установлена направляющая гильза с конусной расточкой, с уплотнительными кольцами и уплотнительной манжетой с защитным кольцом, снабженным перепускными отверстиями, расположенными по окружности, а ложементы выполнены со сменными накладками, кроме того сменные заглушки и накладки выполнены соответствующими диаметру испытуемой трубы и взаимозаменяемы. Прижимная плита подвижной заглушки установлена на ролики, а емкость заполнена рабочей жидкостью. Гидравлическая система включает коллектор, воздушный колпак, соединенные с заглушкой, пресс для создания давления, контрольные манометры, запорную и предохранительную арматуру. In the case of plugs made in the form of a cup, a guide sleeve with a conical bore is installed, with sealing rings and a sealing sleeve with a protective ring equipped with bypass holes located around the circumference, and lodgements are made with replaceable overlays, in addition, replaceable plugs and overlays are made corresponding to the diameter test tubes and are interchangeable. The pressure plate of the movable plug is mounted on the rollers, and the tank is filled with working fluid. The hydraulic system includes a manifold, an air cap connected to the plug, a press to create pressure, control gauges, shut-off and safety valves.

На фиг. 1 представлен общий вид установки для гидравлического испытания труб, на фиг. 2 - привод, на фиг. 3 - гидроприжим, на фиг. 4 - узел заглушки с трубой, на фиг. 5 - схема работы установки в варианте базирования на платформе двухзвенного транспортера ДТ-30. In FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for hydraulic testing of pipes; FIG. 2 - drive, in FIG. 3 - hydraulic clamp, in FIG. 4 - a plug assembly with a pipe, in FIG. 5 is a diagram of the operation of the installation in a variant based on the platform of a two-link conveyor DT-30.

Установка содержит раму 1 (фиг. 1), емкость 2, снабженную опорами-днищами 3, 4 с упорами 5, 6; направляющий лоток 7 для укладки труб 8 в емкость 2; грузоподъемный механизм 9, привод 10. The installation contains a frame 1 (Fig. 1), acontainer 2, equipped withsupport bottoms 3, 4 with stops 5, 6; a guide tray 7 forlaying pipes 8 in acontainer 2; load-lifting mechanism 9, drive 10.

Емкость 2 снабжена: прямоугольным вырезом 11; ложементами 12 со сменными накладками 13; гидравлическими прижимами 14 со сменными накладками 15, выполненными плавающими по дуге 16 (фиг. 3) и приводящимися в действие гидроцилиндрами 17. Capacity 2 is equipped with: a rectangular cutout 11;lodgements 12 with interchangeable pads 13;hydraulic clamps 14 withinterchangeable linings 15, made floating on an arc 16 (Fig. 3) and driven byhydraulic cylinders 17.

В емкости 2 расположены: неподвижная заглушка 18, установленная в отверстие 19 опоры 3 с фиксатором 20; подвижная заглушка 21, установленная в отверстие 22 с фиксатором 23 в центре прижимной плиты 24, которая подвижна на роликоопоре 25 и соединена с приводом 10 при помощи трех винтовых пар 25 (фиг. 2) с шаровыми прижимами 27, работающих синхронно. In thecontainer 2 are located: afixed plug 18, installed in the hole 19 of the support 3 with a latch 20; amovable plug 21 installed in thehole 22 with a latch 23 in the center of thepressure plate 24, which is movable on theroller support 25 and connected to thedrive 10 using three screw pairs 25 (Fig. 2) withball clamps 27 operating synchronously.

В корпусе заглушек неподвижной 18 и подвижной 21 (фиг. 4) установлены направляющая гильза 28 с конусной расточкой, уплотнительное кольцо 29, уплотнительная манжета 30 с защитным кольцом 31, гайка 32. A guide sleeve 28 with a conical bore, an o-ring 29, asealing sleeve 30 with aprotective ring 31, anut 32 are installed in the body of the plugs fixed 18 and movable 21 (Fig. 4).

Гидравлическая система включает (фиг. 5) коллектор 33, соединенный с неподвижной заглушкой 18, пресс 34 для создания давления, воздушный колпак 35, соединенный с подвижной заглушкой 21, контрольные манометры 36, 37, обратный, предохранительный и редукционый клапаны 38, 39, 40, запорную арматуру 41, 42, 43. The hydraulic system includes (Fig. 5) amanifold 33 connected to thefixed plug 18, apress 34 for creating pressure, anair cap 35 connected to themovable plug 21,control manometers 36, 37, check, safety andpressure reducing valves 38, 39, 40 ,stop valves 41, 42, 43.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Трубу 8, подлежащую испытанию, грузоподъемным механизмом 9 по направляющему лотку 7 наклонно опускают в заполненную водой емкость 2, кладут на ложементы 12 с накладками 13 на максимально близком расстоянии от неподвижной заглушки 18, причем сменные накладки 13, 15 и заглушки 18 и 21 должны соответствовать наружному диаметру испытуемой трубы 8. Труба 8 при опускании в емкость 2 через открытые концы заполняется водой. Включают привод 10, соединенный с прижимной плитой 24 подвижной заглушки 21, установленной в отверстие 22, и начинают перемещать подвижную заглушку 21 к концу испытуемой трубы до упора. При этом труба 8 заходит в заглушки 18 и 21. Линия воздушного колпака 35 должна быть открыта. При достижении заданного усилия привод 10 отключают. При помощи гидравлических прижимов 14 с накладками 15 дополнительно фиксируют положение трубы по длине в емкости 2. Приводят в действие гидравлическую систему испытаний. Пресс 34 через обратный клапан 38 соединен с емкостью 2 (фиг. 5) и с заглушкой 18. Запорная арматура 41 на воздушном колпаке 35 подвижной заглушки должна быть открыта. Начинают прессом 34 дополнять трубу 8 водой до появления последней в колпаке 35. Пресс останавливают, запорную раму 41 закрывают, устанавливают при помощи редукционного клапана 40 заданное давление испытания. Прессуют и выдерживают под испытательным давлением трубу установленное время. Снижение давления контролируют двумя манометрами 36 и 37. После окончания испытаний открывают арматуру 42 на линии сброса давления. Для облегчения вывода трубы 8 из заглушек 18, 21 стропят трубу к подвижной плите 24 за ушки или при помощи хомута, надетого вблизи подвижной заглушки. Thepipe 8 to be tested by a load-lifting mechanism 9 along the guide tray 7 is obliquely lowered into acontainer 2 filled with water, placed onlodges 12 with overlays 13 at the closest possible distance from thefixed plug 18, and theremovable overlays 13, 15 andplugs 18 and 21 must correspond the outer diameter of the testedpipe 8. Thepipe 8 when lowered into thecontainer 2 through the open ends is filled with water. Thedrive 10 is connected, connected to thepressure plate 24 of themovable plug 21 installed in thehole 22, and themovable plug 21 is started to move towards the end of the test pipe until it stops. In this case, thepipe 8 enters theplugs 18 and 21. The line of theair cap 35 should be open. When the specified force is reached, thedrive 10 is turned off. Usinghydraulic clamps 14 withpads 15 additionally fix the position of the pipe along the length in thetank 2. The hydraulic test system is activated. Press 34 through thecheck valve 38 is connected to the tank 2 (Fig. 5) and to theplug 18. Shut-offvalves 41 on theair cap 35 of the movable plug must be open. Thepress 34 begins to refill thepipe 8 with water until the latter appears in thecap 35. The press is stopped, the shut-offframe 41 is closed, and the set test pressure is set using thepressure reducing valve 40. The pipe is pressed and held under test pressure for the set time. The pressure reduction is controlled by twopressure gauges 36 and 37. After testing, open thevalve 42 on the pressure relief line. To facilitate the withdrawal of thepipe 8 from theplugs 18, 21, the pipe is slinged to themovable plate 24 by the ears or with a clamp worn close to the movable plug.

При снижении давления отводят гидравлические прижимы 14 в исходное положение и, включив реверсивный механизм привода 10 прижимной плиты 24, освобождают трубу сначала от неподвижной заглушки 18, затем, сняв строповку, освобождают подвижную заглушку 21 из трубы. Трубу 8 во время испытаний не освобождают от захватов грузоподъемных механизмов, при наклоне для слива воды трубу вытаскивают из емкости и складируют, а установка готова к следующим испытаниям. With a decrease in pressure,hydraulic clamps 14 are returned to their original position and, by turning on the reversing mechanism of thedrive 10 of thepressure plate 24, the pipe is first released from thefixed plug 18, then by removing the sling, themovable plug 21 is released from the pipe. During the tests, thepipe 8 is not exempted from the grips of the hoisting mechanisms, when tilted to drain the water, the pipe is pulled out of the tank and stored, and the installation is ready for the next tests.

Предложенная установка для гидравлических испытаний труб найдет применение в нефтяной, газовой, перерабатывающей и других отраслях промышленности, в коммунальном хозяйстве и там, где есть необходимость в демонтаже и монтаже трубопроводов и их испытаний. The proposed installation for hydraulic pipe testing will find application in the oil, gas, processing and other industries, in utilities and where there is a need for dismantling and installation of pipelines and their tests.

Применение предложенного изобретения позволит снизить длительность и трудоемкость гидравлических испытаний труб различных диаметров, повысить надежность герметизации и обеспечить высокую эффективность обнаружения дефектов, повысить тем самым надежность в целом эксплуатируемого трубопровода. The application of the proposed invention will reduce the duration and complexity of hydraulic testing of pipes of various diameters, increase the reliability of sealing and ensure high efficiency of detection of defects, thereby increasing the reliability of the entire pipeline.

Claims (6)

Translated fromRussian

1. Установка для гидравлического испытания труб, содержащая устройство с ложементами для укладки труб, раму, опоры, подвижную и неподвижную заглушки с уплотнительными элементами, неподвижная заглушка установлена на одной из опор, привод подвижной заглушки, выполненный в виде винтовой пары, установлен на другой опоре, подвижная заглушка установлена с возможностью перемещения в направлении неподвижной заглушки, и гидравлическую систему, соединенную с одной из заглушек, отличающаяся тем, что устройство с ложементами выполнено в виде горизонтально расположенной цилиндрической емкости с прямоугольным вырезом в верхней части, обеспечивающим возможность опускания и подъема испытуемой трубы, цилиндрическая емкость выполнена с плоскими днищами по обоим торцам, являющимися одновременно опорами, снабженными усилительными элементами в виде упоров, неподвижная заглушка установлена с фиксацией в отверстии одного плоского днища цилиндрической емкости внутри нее, подвижная заглушка установлена в отверстии прижимной плиты, соединенной с приводом, выполненным в виде трех винтовых пар с шаровыми прижимами, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и синхронно работающих от единого привода, установка снабжена направляющим лотком, расположенным над прямоугольным вырезом цилиндрической емкости у неподвижной опоры, и гидравлическими прижимами, фиксирующими испытуемую трубу на ложементах и неподвижной и подвижной заглушках, причем гидравлические прижимы расположены на продольной раме внутри цилиндрической емкости и снабжены сменными, плавающими по дуге накладками, с радиусом кривизны, равным наружному радиусу испытуемой трубы. 1. Installation for hydraulic testing of pipes, containing a device with lodges for laying pipes, a frame, supports, movable and fixed plugs with sealing elements, a fixed plug installed on one of the supports, the drive of the movable plug made in the form of a screw pair mounted on another support , a movable plug is mounted to move in the direction of the stationary plug, and a hydraulic system connected to one of the plugs, characterized in that the device with lodges is made in the form of horiz of a cylindrical container with a rectangular cutout in the upper part, which enables the lowering and raising of the test pipe, the cylindrical container is made with flat bottoms at both ends, which are simultaneously supports equipped with reinforcing elements in the form of stops, a fixed plug is installed with fixation in the hole of one flat bottom a cylindrical container inside it, a movable plug is installed in the hole of the pressure plate connected to the drive, made in the form of three screws x pairs with ball clamps located at the same distance from each other and synchronously working from a single drive, the unit is equipped with a guide tray located above the rectangular cutout of the cylindrical container at the fixed support, and hydraulic clamps that fix the test pipe on the lodges and fixed and movable plugs, moreover, the hydraulic clamps are located on the longitudinal frame inside the cylindrical tank and are equipped with interchangeable plates floating along the arc with a radius of curvature equal to the outer at the radius of the test pipe. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость установлена с уклоном в сторону неподвижной заглушки для выхода воздуха из системы и заполнена рабочей жидкостью. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the tank is installed with a slope in the direction of the fixed plug for air to exit the system and is filled with a working fluid. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе заглушек, выполненных в виде стакана, установлена направляющая гильза с конусной расточкой, с уплотнительными кольцами и уплотнительной манжетой с защитным кольцом, снабженным перепускными отверстиями, расположенными по окружности. 3. Installation according to claim 1, characterized in that in the body of the plugs made in the form of a glass, a guide sleeve with a conical bore is installed, with sealing rings and a sealing sleeve with a protective ring provided with bypass holes located around the circumference. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ложементы выполнены со сменными накладками, заглушки выполнены сменными, причем накладки и заглушки соответствуют диаметру испытуемой трубы и взаимозаменяемы. 4. Installation according to claim 1, characterized in that the lodgements are made with replaceable covers, the plugs are replaceable, and the covers and plugs correspond to the diameter of the tested pipe and are interchangeable. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что прижимная плита подвижной заглушки установлена на роликоопоры. 5. Installation according to claim 1, characterized in that the pressure plate of the movable plug is mounted on roller bearings. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что гидравлическая система включает коллектор, воздушный колпак, соединенные с заглушкой, пресс для создания давления, контрольные манометры, запорную и предохранительную арматуры. 6. Installation according to claim 1, characterized in that the hydraulic system includes a manifold, an air cap connected to a plug, a press to create pressure, control gauges, shut-off and safety valves.

Images