Термоусаживающаяся муфта

Изобретение относится к области гидроизоляции неразъемных стыков трубопроводов и может применяться для защиты участков сварных стыков теплоизолированных трубопроводов (теплопроводов, нефтепроводов, водопроводов). Изобретение направлено на увеличение прочности термоусаживающейся муфты, повышение надежности гидроизоляции участка сварного стыка теплоизолированного трубопровода, снижение трудоемкости при монтаже муфты. Термоусаживающаяся муфта содержит кожух, выполненный из сшитого полиэтилена на всей длине, состоящий из усаживаемых концов с толщиной h и средней части с толщиной Н, при этом кожух сформирован из усаживаемого листа в ряд слоев, новизна заключается в том, что слои кожуха соединены посредством клея, при этом толщина средней части кожуха и длина усаживаемых концов кожуха выбраны из соотношений: H=(1,5-2,0)h, где Н - толщина средней части кожуха; h - толщина усаживаемых концов кожуха; l=(0,1-1)L, где l - длина усаживаемых концов кожуха; L - длина средней части кожуха. 2 ил.

 

Изобретение относится к области гидроизоляции неразъемных стыков трубопроводов и может применяться для защиты участков сварных стыков теплоизолированных трубопроводов (теплопроводов, нефтепроводов, водопроводов и т.д.) с заводской полимерной (полиэтиленовой, полипропиленовой и др.) и оцинкованной стальной оболочкой.

Известно «Устройство для гидроизоляции стыкового соединения» (патент RU 2210658 от 26.11.2002 г., Е04В 1/64, Е04В 1/62).

Известное устройство не обеспечивает должной теплоизоляции участка сварного стыка, так как согласно фиг.2 слой 4 герметика или клеевого материала (1-5 мм) контактирует с металлической трубой увеличивая тепловые потери. Отсутствие теплоизоляции на участке, равном согласно патента 50-100 мм с обеих сторон от сварного шва или другого соединения труб, приведет к размягчению клея (температура в теплопроводе может достигать 130°С), затем к потере должной жесткости у сшитого участка устройства и в дальнейшем к нарушению герметичности из-за возникающих в процессе эксплуатации трубопровода деформаций.

Известен патент RU 2145688 от 20.02.2000 г., F16L 59/20 «Теплоизоляционный стык предварительно теплоизолированных трубопроводов и способ его выполнения». Недостатком данной конструкции теплоизоляционного стыка является несшитая муфта. В связи с этим, из-за низкой величины напряжения усадки (материал муфты не сшит) не обеспечивается надежное обжатие концами муфты заводской оболочки трубы, что приведет к некачественной сварке муфты к заводской оболочке.

Известен патент RU 2267687 от 01.06.2004 г., F16L 21/00 «Термоусаживающаяся муфта». Недостатком известного изобретения является одинаковая толщина муфты по краям и в серединой части. Так как муфта устанавливается внахлест на полимерную или оцинкованную стальную оболочку (согласно чертежа продольного разреза стыка), то толщину усаживаемой части муфты целесообразно иметь более тонкую для уменьшения времени усадки и для улучшения склеивания адгезивной ленты с муфтой, что обеспечивает надежную гидроизоляцию и в тоже время толщину серединной части целесообразно иметь более толстую для обеспечения требуемой жесткости муфты, что также улучшает гидроизоляцию участка сварного стыка теплопровода в случае ударных нагрузок, возникающих при строительстве теплопровода особенно при бесканальном способе.

Из известных изобретений более близким является патент GB 2319316 от 14.11.1996 г. F16L 59/20. Недостатком данного изобретения является низкая прочность муфты при изготовлении ее из листа или листов. Как следует из формулы, описания и прилагаемых рисунков 4 и 5 многослойная муфта из сшитых листов или листа формируется на оправке в трубу, а затем нагревается до плавления и формирования монолитного трубчатого элемента. Однако формирование монолитного трубчатого элемента возможно при невысокой степени сшивки листа (об этом свидетельствует и пример, где доза облучения листа всего 7 Мрад). Это обусловлено тем, что при низких дозах облучения <10 Мрад в материале листа процент сшитых макромолекул не превышает 50 процентов (гель-фракция), и несшитые макромолекулы образуют прочные связи при температуре плавления листа. При дозах облучения листа 15-35 Мрад, которые обеспечивают высокую прочность у большинства полиолефинов, процент несшитой части в материале сокращается и формирование монолитного трубчатого элемента или муфты затруднительно.

Задачей настоящего изобретения является создание такой муфты, которая бы устранила указанные выше недостатки. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение прочности муфты, повышение надежности гидроизоляции участка сварного стыка теплопровода, снижение трудоемкости при монтаже муфты.

Технический результат достигается тем, что термоусаживающаяся муфта, содержащая кожух, выполненный из сшитого полиэтилена на всей длине, состоящий из усаживаемых концов с толщиной h и средней части с толщиной H, при этом кожух сформирован из усаживаемого листа в ряд слоев, а слои кожуха соединены посредством клея, при этом толщина средней части кожуха и длина усаживаемых концов кожуха выбраны из соотношений:

H=(1,05-2,0)h,

где H - толщина средней части кожуха;

h - толщина усаживаемых концов кожуха;

l=(0,1-1)L,

где l - длина усаживаемых концов кожуха;

L - длина средней части кожуха.

Благодаря клеевому составу обеспечивается возможность использовать полимерный лист с высокой дозой облучения (15-35 Мрад), тем самым повышая прочностные характеристики муфты, увеличивая сопротивление ударным нагрузкам.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1, изображен разрез стыкового соединения теплопровода с заводской полиэтиленовой оболочкой. Две теплоизолированные трубы 4 и 5 соединены между собой сварным швом 2. На заводскую оболочку 3 с обеих сторон от сварного стыка нанесена адгезивная лента 7. На адгезивную ленту 7 усажены с помощью газовых горелок края термоусаживающегося многослойного кожуха 1. В отверстия, сделанные в кожухе (расположены сверху), залит пенополиуретан 6, после заливки и выхода воздуха отверстия закрыты заглушками 9, а заглушки покрыты полиэтиленовой лентой с термоплавким герметиком 8.

Конструкция установленного на сварной стык термоусаживающегося кожуха приводится на фиг.2, где 10 - слои сшитого полиэтилена, 11 - слои клея. На фиг.2 изображен кожух с расположением слоев одинаковой ширины на средней части и усаживаемых концах.

Испытания на сдвиг термоусаживающихся муфт разной длины совместно с адгезивной лентой показали высокую надежность гидроизоляции при соотношении между длиной серединной части L и длиной l концов кожуха, покрывающих заводскую оболочку: 0,1<l/L<1. Адгезивные ленты представляют собой термоплавкие клеи, отличающиеся температурой плавления, максимальным усилием отслаивания, максимальным усилием сдвига между приклеенными поверхностями и др. свойствами. При использовании адгезивных лент с высоким усилием сдвига при монтаже муфт достаточно иметь короткие концы кожуха 0,1<l/L<0,5. При использовании адгезивных лент с низким усилием сдвига, как правило это клеи с низкой температурой плавления, целесообразно использовать длинные концы 0,5≤l/L<1. Так как на практике используются различные адгезивные ленты, то, выбирая длину концов кожуха исходя из требований строительства, можно обеспечить надежную гидроизоляцию стыкового соединения теплопровода.

Уменьшенная толщина усаживаемых концов кожуха по сравнению с серединной частью H=(1,7-2,0)h позволяет уменьшить время усадки, увеличить температуру прогрева адгезивной ленты в зазоре между полиэтиленовой оболочкой и кожухом, что влияет на процесс склеивания при монтаже муфты и на надежность гидроизоляции при эксплуатации теплопровода. При уменьшенной разнотолщинности термоусаживающегося кожуха H=(1,05-1,7)h увеличивается жесткость кожуха, повышается надежность гидроизоляции при изгибающих усилиях, действующих на стык при эксплуатации теплопровода.

Использование данной конструкции термоусаживающейся муфты позволит: с подбором адгезивных лент обеспечить требуемые сдвиговые усилия; с выбором материала термоусаживающегося листа или листов обеспечить высокие механические свойства; сократить время изоляционных работ при высоком качестве; обеспечить надежную защиту сварного стыка теплопровода на протяжении всего срока его эксплуатации.

Термоусаживающаяся муфта, содержащая кожух, выполненный из сшитого полиэтилена на всей длине, состоящий из усаживаемых концов с толщиной h и средней части с толщиной Н, при этом кожух сформирован из усаживаемого листа в ряд слоев, отличающаяся тем, что слои кожуха соединены посредством клея, при этом толщина средней части кожуха и длина усаживаемых концов кожуха выбраны из соотношений

H=(1,5-2,0)h,

где Н - толщина средней части кожуха;

h - толщина усаживаемых концов кожуха,

l=(0,1-1)L,

где l - длина усаживаемых концов кожуха;

L - длина средней части кожуха.