Способ герметизации резьбового соединения для труб и его устройство

Изобретения относятся к резьбовым соединениям. Резьбовое соединение для труб содержит контактные поверхности, включающие снабженные резьбой участки и расположенный между контактными поверхностями соединяемых труб герметик. Герметик размещают в протяженном эластичном рукаве длиной не менее одного витка резьбы, снабженном штуцером на одном из своих торцов. Оболочка протяженного эластичного рукава может быть выполнена непроницаемой или частично проницаемой для герметика. Изобретение позволяет осуществлять герметизацию соединений в неотключаемых трубопроводах, там, где перекачиваемая среда препятствует размещению и началу функционирования непосредственно герметика. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретения относятся к резьбовым соединениям. Могут быть использованы для соединений труб различного назначения диаметром 250 мм и более.

Известны резьбовые соединения, которые содержат различные покрытия резьбовой поверхности.

При ремонте трубопроводов систем водоотведения большого диаметра из различных материалов (бетон, сталь и др.) применяют облегченные полиэтиленовые трубы типа «Вехолайт» для безнапорных трубопроводов. Полиэтиленовые трубы прокладываются внутри существующего ремонтируемого трубопровода. Данная операция называется «труба в трубе» или «релайнинг». При этом между собой трубы соединяют при помощи сварки, муфт или, чаще всего, резьбы. Предпочтение резьбовому соединению отдается в связи с тем, что оно не увеличивает диаметр нового трубопровода в месте стыка и позволяет максимально использовать проходное сечение имеющегося ремонтируемого трубопровода.

Герметичность резьбового соединения достигается с помощью сварки экструдером, применением термоусадочной ленты или специальных герметиков, вводимых в пространство между резьбовыми поверхностями.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемым являются способ и устройство герметизации резьбового соединения, которое содержит контактные поверхности, включающие снабженные резьбой участки, причем между контактными поверхностями соединяемых труб размещен слой олигомера уретанового АДВ-17, контактирующий с ними. Слой олигомера уретанового АДВ-17 может быть выполнен вспененным (см. описание полезной модели к патенту РФ №56546, МПК7 F16L 15/00, опубл. 10.09.2006).

Недостатками известных способа и устройства является необходимость неработающего или неэксплуатируемого трубопровода в месте соединения для осуществления герметизации соединяемых труб.

Задачей и техническим результатом данных изобретений является возможность использования способа и устройства герметизации соединения в неотключаемых трубопроводах, там, где перекачиваемая среда своим воздействием препятствует размещению и началу функционирования непосредственно герметика. Под герметиком понимается - «герметизирующие составы, композиции на основе полимеров, которые наносят на болтовые, клепанные или другие соединения с целью обеспечения их непроницаемости» («Советский энциклопедический словарь» под ред. A.M.Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1987. - 1600 с.; с.296).

Указанный технический результат в способе достигается тем, что используют способ герметизации резьбового соединения для труб, включающий свинчивание контактных поверхностей, содержащих снабженные резьбой участки, размещение герметика между контактными поверхностями соединяемых труб, причем трубы свинчивают, в охватывающей трубе в месте резьбового участка делают технологическое отверстие, через него в межрезьбовое пространство заводят протяженный эластичный рукав длиною не менее одного витка резьбы, снабженный штуцером на одном из своих торцов, затем нагнетают в рукав через штуцер герметик, скрывают в межрезьбовом пространстве все фрагменты рукава и заделывают технологическое отверстие.

Кроме того, могут использовать твердеющий герметик.

Кроме того, могут использовать расширяющийся герметик.

Кроме того, могут использовать твердеющий и расширяющийся герметик.

Кроме того, могут использовать протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов с открытым противоположным торцом.

Кроме того, могут использовать протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов в виде замкнутой оболочки.

Кроме того, для заведения протяженного эластичного рукава в межрезьбовое пространство могут использовать гибкий прут с устройством захвата дальнего конца рукава или подпор нагнетаемого через штуцер воздуха с избыточным давлением.

Кроме того, могут использовать оболочку протяженного эластичного рукава непроницаемую для герметика.

Кроме того, могут использовать оболочку протяженного эластичного рукава, по меньшей мере, часть которой частично проницаема для герметика.

Указанный технический результат в устройстве достигается тем, что резьбовое соединение для труб, содержащее контактные поверхности, включающие снабженные резьбой участки, герметик между контактными поверхностями соединяемых труб, причем герметик размещен опосредованно, в протяженном эластичном рукаве длиной не менее одного витка резьбы, снабженном штуцером на одном из своих торцов.

Кроме того, протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов может быть выполнен с открытым противоположным торцом.

Кроме того, протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов может быть выполнен в виде замкнутой цилиндрической оболочки.

Кроме того, оболочка протяженного эластичного рукава может быть выполнена непроницаемой для герметика.

Кроме того, по меньшей мере, часть оболочки протяженного эластичного рукава может быть выполнена частично проницаемой для герметика.

Использование предложенного устройства позволит осуществлять монтаж и герметизацию стыков в условиях проходящей перемещаемой внутри труб среды.

Изобретения иллюстрируются чертежами.

На фиг.1 изображены трубы в разомкнутом, несоединенном состоянии.

На фиг.2 изображены трубы в соединении.

На фиг.3 изображен протяженный эластичный рукав, заполненный герметиком, длиной немногим более одного витка резьбы. Рукав изображен занимающим рабочее пространственное положение в резьбовых витках. Сами трубы и резьбовое пространство для наглядности не показаны.

На фиг.4 изображен протяженный эластичный рукав, заполненный герметиком, длиной пять витков резьбы. Рукав изображен занимающим рабочее пространственное положение в межрезьбовом пространстве. Сами трубы и резьбовое пространство для наглядности не показаны.

Заявленные изобретения реализуются следующим образом. Трубу 1 соединяют с другой трубой 2 по резьбовому соединению «муфта»-«ниппель» внутри действующего ремонтируемого трубопровода через его вскрытую верхнюю часть согласно рекомендациям завода изготовителя труб. Трубы 1 и 2 изготовлены способом спиральной навивки замкнутого профиля со сваркой прилегающих соседних стенок. При снятии слоя полиэтилена внутри трубы получается винтовая резьбовая поверхность «муфта», при снятии слоя полиэтилена снаружи трубы получается резьбовая поверхность «ниппель». «Муфта» и «ниппель» могут сопрягаться между собой свинчиванием и образовывать резьбовое соединение. Для осуществления заявляемых герметизации и соединения в верхней части резьбового соединения с помощью механизированного инструмента на наружном диаметре трубы вырезается «окно» (отверстие; на чертеже условно не показано) в межрезьбовое пространство, которое по размерам может открывать доступ на один или несколько витков резьбы. Вырезанный элемент (на чертеже условно не показан) сохраняется для последующей заделки полученного отверстия - «окна».

Через проделанное отверстие в межрезьбовое пространство запускают протяженный эластичный рукав 3, имеющий замкнутую цилиндрическую поверхность, а в одной из торцовых поверхностей штуцер 5. К штуцеру 5 на первом этапе подключается источник сжатого воздуха для продвижения рукава по внутреннему резьбовому пространству. В другом варианте реализации заявляемых изобретений - протяженный эластичный рукав можно продвигать по витку резьбы с помощью гибкого прута, например, вводимого в рукав через штуцер. Гибкий прут используют также в случае эластичного рукава с открытым противоположным торцом. Для этого прут может быть снабжен, например, управляемым зажимом для фиксирования дальнего края оболочки рукава. Длина рукава выбирается не менее длины одного витка резьбы (см. поз. 3 и 4), с поперечным сечением, позволяющим перекрыть сечение межвиткового резьбового пространства. Если используют протяженный рукав с открытым торцом, то дальний край рукава выводят наружу через проделанное отверстие с целью глушения (закупорки) открытого торца. К пространственно заправленному и расположенному рукаву через штуцер 5 нагнетают герметик в жидкой фазе. Для доставки герметика в дальнюю точку используют тонкий шланг, который постепенно выводится из рукава по мере его заполнением герметиком (на чертеже условно не показан). В случае использования протяженного рукава с открытым торцом нагнетание герметика может осуществляться без тонкого шланга, а непосредственно через штуцер 5. Глушение открытого торца в таком случае производят после наполнения рукава герметиком.

По окончании заполнения рукава тонкий шланг вынимают (если он применялся), штуцер 5 рукава закрывается, конец рукава заправляется в «окно» и закрепляется к стенке трубы, например, саморезом. «Окно» закрывают ранее вырезанной частью и закрепляется, например, ручным экструдером. Оболочка рукава может быть использована и выполнена частично проницаемой для герметика, чтобы обеспечить поступление герметика в пространства, прилегающие к основному перекрываемому сечению. В малых пространствах и опираясь на эффект армирования просачивающегося рукава (чулка), жидкий герметик герметизирует прилегающие щели и пространства в условиях проходящей среды (стоков) по трубам.

Ввод рукава в заявляемом резьбовом соединении выполняют в зоне выше уровня стоков. Вода (стоки; перемещаемая трубопроводом жидкая среда), которая может находиться в герметизируемом соединении в межрезьбовом пространстве, при выполнении заявлемого стыка вытесняется вводимым герметиком в оболочке.

Рукав используют из материала, подбираемого в зависимости от технологических задач с учетом плотности и гигроскопичности его стенок.

Объем подаваемого герметика рассчитывают в зависимости от геометрических параметров резьбы, температуры окружающего воздуха и параметров самого герметика.

Испытания заявляемого соединения на герметичность стыка самотечной канализации выполняют согласно стандарту SFS 3113.

Заявленные изобретения могут быть осуществлены с помощью известных в области техники средств и компонентов и соответствуют условию "промышленная применимость".

1. Способ герметизации резьбового соединения для труб, включающий свинчивание контактных поверхностей, содержащих снабженные резьбой участки, размещение герметика между контактными поверхностями соединяемых труб, отличающийся тем, что трубы свинчивают, в охватывающей трубе в месте резьбового участка делают технологическое отверстие, через него в межрезьбовое пространство заводят протяженный эластичный рукав длиною не менее одного витка резьбы, снабженный штуцером на одном из своих торцов, затем нагнетают в рукав через штуцер герметик, скрывают в межрезьбовом пространстве все фрагменты рукава и заделывают технологическое отверстие.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют твердеющий герметик.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют расширяющийся герметик.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют твердеющий и расширяющийся герметик.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов с открытым противоположным торцом, а для его заведения в межрезьбовое пространство используют гибкий прут с устройством захвата дальнего конца рукава.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов в виде замкнутой оболочки, а для его заведения в межрезьбовое пространство используют подпор избыточного давления воздуха, нагнетаемого через штуцер.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что используют оболочку протяженного эластичного рукава не проницаемую для герметика.

8. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что используют оболочку протяженного эластичного рукава, по меньшей мере, часть которой частично проницаема для герметика.

9. Резьбовое соединение для труб, содержащее контактные поверхности, включающие снабженные резьбой участки, герметик между контактными поверхностями соединяемых труб, отличающееся тем, что герметик размещен в протяженном эластичном рукаве длиной не менее одного витка резьбы, снабженном штуцером на одном из своих торцов.

10. Резьбовое соединение по п.9, отличающееся тем, что протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов выполнен с открытым противоположным торцом.

11. Резьбовое соединение по п.9, отличающееся тем, что протяженный эластичный рукав со штуцером на одном из своих торцов выполнен в виде замкнутой оболочки.

12. Резьбовое соединение по п.11, отличающееся тем, что оболочка протяженного эластичного рукава выполнена не проницаемой для герметика.

13. Резьбовое соединение по п.11, отличающееся тем, что, по меньшей мере, часть оболочки протяженного эластичного рукава выполнена частично проницаемой для герметика.