Линейный элемент сборно-разборного трубопровода

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к сборно-разборным трубопроводам с раструбным соединением. Линейный элемент сборно-разборного трубопровода состоит из трубы, один торец которой выполнен в виде конуса, а другой - в виде раструба. На наружной поверхности раструба имеется кольцевая проточка. На внутренней поверхности раструба имеется заходная фаска и две последовательно расположенные кольцевые канавки. В одной канавке установлена микропористая резиновая подкладка со стальным запорным кольцом. Запорное кольцо в сечении имеет прямоугольную форму с дугообразным участком со стороны заходной фаски. Кольцевая канавка со стороны заходной фаски имеет прямоугольно-ступенчатую форму. Вертикальная и горизонтальная поверхности ступеньки контактируют со стальным запорным кольцом. Во второй кольцевой канавке установлено фигурное резиновое уплотнительное кольцо. На наружной поверхности конуса выполнен заходной участок, имеющий цилиндрическую и коническую части. За конической частью заходного участка имеется цилиндрическая поверхность, которая заканчивается прямоугольной впадиной, поверхности которой контактируют с поверхностями запорного кольца. Длина цилиндрической части заходного участка определяется из соотношения. Изобретение позволяет повысить надежность эксплуатации трубопровода. 3 ил.

 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к сборно-разборным трубопроводам с раструбным соединением.

Для перекачки нефтепродуктов на большие расстояния и нефти с месторождений в труднодоступных районах, а также для перекачки нефтепродуктов на полевых складах горючего используются полевые магистральные и складские сборно-разборные трубопроводы диаметром 100, 150 и 200 мм. [Технические средства тылового обеспечения. - М.: Воениздат, 2003. - С. 153-158.] Линейные элементы и трубопроводное оборудование этих трубопроводов имеют раструбное соединение, обеспечивающее как механизированную (трубомонтажными машинами), так и ручную (с помощью специального инструмента) сборку и ручную (с помощью специального инструмента) разборку трубопроводов [ГОСТ 20772. Устройства присоединительные для технических средств заправки, перекачки, слива-налива, транспортирования и хранения нефти и нефтепродуктов. Типы, основные параметры и размеры. Общие технические требования].

Практика эксплуатации этих трубопроводов показывает, что с увеличением диаметра трубопровода увеличивается количество случаев расстыковки раструбного соединения.

Перед авторами стояла задача разработать линейный элемент сборно-разборного трубопровода с раструбным соединением, обеспечивающим надежное соединение труб, полностью исключающее их рассоединение во время перекачки нефтепродуктов.

При просмотре патентной и научно-технической литературы были выявлены технические решения, частично решающие поставленную задачу.

Так известно раструбное соединение труб для газоходов, работающих под избыточным давлением, содержащее раструб и манжету. На внутренней поверхности раструба и наружной поверхности манжеты выполнены кольцевые канавки для размещения фиксирующего (упорного) и уплотнительного колец. [Состояние и перспективы развития промышленного освоения коррозионностойких стеклопластиковых труб и аппаратов. Материалы Всесоюзного научно-технического совещания, г. Свердловск, октябрь 1977, г. Москва, ВНИИСПВ, 1978, с. 44.]

Недостатком этого соединения труб является то, что это раструбное соединение невозможно разобрать.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и взятым за прототип является линейный элемент металлического сборно-разборного трубопровода, содержащий центральную часть, выполненную из бесшовной горячесформированной или сварной трубы и концевых частей, приваренных к трубе и выполненных одна в виде раструба, а другая в виде конуса. На внутренней поверхности раструба выполнены заходная фаска и две последовательно расположенные канавки, в первой из которых расположены микропористая резиновая прокладка со стопорным пружинным кольцом, а во второй - резиновая уплотнительная манжета, а на конце наружной поверхности раструба, ближайшем к трубе, выполнен прямоугольный выступ. На наружной поверхности конуса выполнены заходный участок и впадина, имеющая со стороны заходного участка вогнутую радиусную поверхность для контакта со стопорным кольцом раструба при сборке трубопровода, а заканчивается впадина прямоугольным выступом (RU №41505, F16L 9/02, 29.07.2004 г. - прототип).

Недостатком указанного линейного элемента металлического сборно-разборного трубопровода является то, что при наличии угловой подвижности раструбного соединения (1,5°-2,0°), а также изгибающего момента и осевой растягивающей нагрузки стопорное пружинное кольцо не полностью контактирует как с вогнутой радиусной поверхностью впадины на наружной поверхности конуса, так и с поверхностью первой канавки раструба, что приводит к появлению сил, разжимающих пружинное кольцо и к расстыковке раструбного соединения, что особенно характерно для линейных элементов с диаметром трубы более 150 мм.

Технический результат изобретения - повышение надежности эксплуатации линейных элементов сборно-разборных трубопроводов с раструбным соединением.

Этот технический результат достигается тем, что линейный элемент сборно-разборного трубопровода, содержащий трубу, один торец которой выполнен в виде конуса, а другой - в виде раструба, имеющего на наружной поверхности ближе к трубе прямоугольную кольцевую проточку для взаимодействия с инструментом сборки-разборки, а на внутренней поверхности - заходную фаску 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, контактирующее с выполненным на наружной поверхности конуса заходным участком, за которым конус имеет впадину, контактирующую со стороны заходного участка со стальным запорным кольцом раструба и заканчивающуюся прямоугольным кольцевым выступом для взаимодействия с инструментом сборки-разборки, согласно изобретению первая кольцевая канавка раструба, в которой установлена микропористая резиновая подкладка и стальное запорное кольцо, со стороны заходной фаски выполнена прямоугольно-ступенчатой, а стальное запорное кольцо выполнено в сечении прямоугольным с дугообразным участком со стороны заходной фаски раструба в зоне контакта с впадиной конуса для ввода инструмента сборки-разборки, при этом впадина конуса за заходным участком имеет прямоугольную форму, а заходный участок конуса от торца выполнен цилиндрическим на длине (0,099-0,103) внутреннего диаметра трубы.

На фиг. 1 представлен линейный элемент сборно-разборного трубопровода в разрезе;

на фиг. 2 - раструбное соединение сборно-разборного трубопровода в собранном виде (в разрезе);

на фиг. 3 - положение стального запорного кольца в раструбе при наличии осевых растягивающих сил (в разрезе).

Линейный элемент сборно-разборного трубопровода состоит из трубы 1, один торец которой выполнен в виде конуса 2, а другой - в виде раструба 3. На наружной поверхности раструба 3 ближе к трубе 1 имеется прямоугольная кольцевая проточка 4 для взаимодействия с инструментом сборки-разборки. На внутренней поверхности раструба 3 имеется заходная фаска 5 и две последовательно расположенные кольцевые канавки 6 и 7. В первой кольцевой канавке 6 установлена микропористая резиновая подкладка 8 со стальным запорным кольцом 9. Стальное запорное кольцо 9 выполнено в сечении прямоугольным с дугообразным участком со стороны заходной фаски 5 для контакта с инструментом сборки-разборки (фиг. 3). Первая кольцевая канавка 6, со стороны заходной фаски 5, выполнена прямоугольно-ступенчатой. Вертикальная 10 и горизонтальная 11 поверхности ступеньки контактируют со стальным запорным кольцом 9, при этом высота h1 ступеньки должна быть не более половины высоты H стального запорного кольца 9, а ширина ступеньки l - не менее половины ширины L стального запорного кольца 9. Ширина h первой кольцевой канавки в зоне размещения микропористой резиновой подкладки 8 должна быть не менее ширины L стального запорного кольца 9. Во второй кольцевой канавке 7 установлено фигурное резиновое уплотнительное кольцо 12.

На наружной поверхности конуса 2 выполнен заходный участок (без позиции), имеющий вначале цилиндрическую часть 13, переходящую в коническую часть 14. За конической частью 14 заходного участка имеется цилиндрическая поверхность (без позиции), которая заканчивается прямоугольной впадиной 15, вертикальная и горизонтальная поверхности которой контактируют с вертикальным и горизонтальным участками поверхности стального запорного кольца 9, при этом высота h2 вертикальной поверхности впадины 15 должна быть не более половины высоты H стального запорного кольца 9. Впадина 15 заканчивается прямоугольным кольцевым выступом 16 для взаимодействия с инструментом сборки-разборки.

На вероятность расстыковки раструбного соединения, кроме конструктивного исполнения стального запорного кольца, оказывает влияние угловая подвижность соединения, которая в существующих сборно-разборных трубопроводах диаметром 100, 150 и 200 мм с раструбным соединением составляет 1,5°…2,0°. При увеличении угловой подвижности соединения возрастает вероятность его расстыковки. А на величину угловой подвижности соединения влияет длина l1 цилиндрической части 13 заходного участка конуса 2. В заявляемом линейном элементе сборно-разборного трубопровода длина l1 цилиндрической части 13 заходного участка определяется из соотношения: l1=(0,099…0,103)·Dmp, где Dmp - внутренний диаметр трубы. Результаты экспериментальных испытаний линейных элементов показали, что при l1<0,099·Dmp увеличивается вероятность расстыковки соединения, а при l1>0,103·Dmp увеличивается масса линейного элемента.

Таким образом, совокупность отличительных признаков, а именно выполнение первой кольцевой канавки 6 раструба 3 со стороны заходной фаски 5 прямоугольно-ступенчатой в сочетании с особой формой стального запорного кольца 9, выполненного в сечении прямоугольным для контакта с впадиной 15 конуса и прямоугольно-ступенчатой кольцевой канавкой раструба 3, а также выполнение конуса 2 с цилиндрической частью 13 заходного участка с длиной (0,099-0,103)·Dmp позволило исключить расстыковку раструбного соединения при наличии изгибающего момента и осевых растягивающих сил в соединении во время перекачки нефтепродукта, а следовательно, повысить надежность эксплуатации трубопровода.

Линейный элемент сборно-разборного трубопровода эксплуатируется следующим образом.

Сборка линейных элементов с соединением раструба может производиться механизированным способом с использованием трубомонтажных машин или вручную с помощью специального инструмента сборки-разборки, который взаимодействует с прямоугольной кольцевой проточкой 4 раструба 3 и с прямоугольным кольцевым выступом 16 конуса 2, а при разборке соединения оказывается воздействие на стальное запорные кольцо 9 с целью его разжатия и извлечения конуса 2 из раструба 3. В собранном виде цилиндрическая часть 13 заходного участка находится внутри раструба 3 и исключает угловую подвижность соединения в случае возникновения изгибающего момента.

В процессе перекачки по трубопроводу нефтепродукта в линейных элементах возникают силы F, растягивающие трубы по осевой линии. Эти растягивающие силы передаются на вертикальные участки поверхности стального запорного кольца 9, при этом горизонтальные участки поверхности запорного кольца 9 контактируют как с горизонтальным участком 11 поверхности ступеньки первой кольцевой канавки 6 раструба 3, так и с горизонтальной поверхностью впадины 15, и тем самым исключается разжатие запорного кольца 9 (фиг. 3).

При разборке раструбного соединения используется специальный инструмент сборки-разборки с приспособлением для разжатия стального запорного кольца 9. Первоначально конус 2 с помощью специального инструмента утапливают во внутрь раструба 3, при этом стальное запорное кольцо 9 оказывается на уровне микропористой резиновой подкладки 8 первой кольцевой канавки 6 раструба 3 (фиг. 1 и 2). Под дугообразный участок стального запорного кольца 9 заводят специальное приспособление, которое разжимает стальное запорное кольцо. Освобожденный от контакта с горизонтальной поверхностью 11 ступеньки первой кольцевой канавки 6 стальное запорное кольцо 9 разжимается и, сжимая резиновую микропористую подкладку 8, свободно заходит в кольцевую канавку 6. После этого конус 2 с помощью специального инструмента извлекается из раструба 3. Соединение разобрано.

Применение изобретения позволит повысить надежность эксплуатации сборно-разборных трубопроводов.

Линейный элемент сборно-разборного трубопровода, содержащий трубу, один торец которой выполнен в виде конуса, а другой - в виде раструба, имеющего на наружной поверхности ближе к трубе прямоугольную кольцевую проточку для взаимодействия с инструментом сборки-разборки, а на внутренней поверхности - заходную фаску 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, контактирующее с выполненным на наружной поверхности конуса заходным участком, за которым конус имеет впадину, контактирующую со стороны заходного участка со стальным запорным кольцом раструба и заканчивающуюся прямоугольным кольцевым выступом для взаимодействия с инструментом сборки-разборки, отличающийся тем, что первая кольцевая канавка раструба, в которой установлена микропористая резиновая подкладка и стальное запорное кольцо, со стороны заходной фаски выполнена прямоугольно-ступенчатой, а стальное запорное кольцо выполнено в сечении прямоугольным с дугообразным участком со стороны заходной фаски раструба в зоне контакта с впадиной конуса для ввода инструмента сборки-разборки, при этом впадина конуса за заходным участком имеет прямоугольную форму, а заходный участок конуса от торца выполнен цилиндрическим на длине (0,099-0,103) внутреннего диаметра трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоизоляции трубопроводов. Теплоизолированная труба для транспортирования жидких и газообразных веществ содержит рабочую трубу с наружным антикоррозионным покрытием и центраторами, теплоизоляцию из горючего материала с противопожарной вставкой и внешней оболочкой.

Изобретение относится к металлической трубе для транспортировки материала на минеральных перерабатывающих заводах. Металлическая труба имеет первую и вторую концевые части.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения трубопроводов и различных узлов из разнородных металлов и сплавов, работающих при избыточном давлении и в вакууме в широких пределах температур.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к сборно-разборным трубопроводам с раструбным соединением. Линейный элемент сборно-разборного трубопровода состоит из стеклопластиковой трубы с фигурными концевыми частями, одна из которых выполнена в виде манжеты, а другая - в виде раструба.

Изобретение относится к многослойной трубе и ее применению. Многослойная труба включает металлическую трубу с внутренней поверхностью и внешней поверхностью, первый полимерный слой, связанный с внешней поверхностью, и, предпочтительно, второй полимерный слой, связанный с внутренней поверхностью, и при этом металлическая труба изготовлена из алюминиевого сплава, содержащего, вес.%: Si от 1,5 до 2,45, Fe от 0,5 до 1,2, Mn от 0,5 до 1,2, Cu от 0,3 до 1, Mg от 0,04 до 0,3, Ti<0,25, Zn<1,2 и другие примеси или случайные элементы <0,05 каждого, включая Cr<0,05 и Zr<0,05, всего <0,25, а остальное - алюминий.

Изобретение относится к устройству обогрева трубопроводов и изоляционному материалу. Сущность изобретения: устройство обогрева трубопроводов имеет один или более нагревательных элементов, расположенных прилегающе к нагреваемой поверхности, аэрогелевый высокотемпературный изоляционный слой, прилегающий к одному или более нагревательным элементам, низкотемпературный изоляционный слой, прилегающий к аэрогелевому высокотемпературному изоляционному слою, и блокирующий механизм, эффективный для фиксации положения низкотемпературного изоляционного слоя относительно аэрогелевого высокотемпературного изоляционного слоя.

Изобретение относится к применению вкладки из полиамидной формовочной массы для труб, трубопроводов или сточных каналов, предназначенных для транспортировки теплоносителей, воды, масел, газа или подобных сред.

Изобретение относится к области морской добычи углеводородного сырья и транспортировки его по трубопроводам от придонного скважинного оборудования к морской плавучей платформе.

Изобретение относится к слоистой структуре трубопровода для газотурбинных двигателей и способу ее изготовления. .

Группа изобретений относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с бетонным покрытием. Предложенная труба состоит из проводящей трубы 1 с многослойным бетонным покрытием. Первый слой 4 бетонного покрытия плотностью от 2900 кг/см3 до 3400 кг/м3 размещен в кольцевом пространстве между трубой 1 и первой несъемной опалубкой 6. Второй слой 8 бетонного покрытия плотностью от 1900 кг/см3 до 2600 кг/м3 и большей прочностью на сжатие размещен в кольцевом пространстве между первой несъемной опалубкой 6 и второй несъемной опалубкой 10. При изготовлении трубы бетонную смесь нагнетают в пространство между трубой 1 и установленной на ней первой опалубкой 6. После выдержки первого слоя 4 устанавливают вторую опалубку 10 и в пространство между опалубками нагнетают вторую бетонную смесь. В другом способе изготовления трубы сначала производят установку первой опалубки 6 и второй опалубки 10. Подготовку бетонной смеси первого слоя и второго слоя бетона производят одновременно и раздельно. Полученные бетонные смеси нагнетаются в соответствующие кольцевые пространства бетонными насосами. Технический результат: повышение защищенности трубы от внешних механических и ударных воздействий. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу футеровки металлического трубопровода. Способ включает следующие стадии: (i) обработка композиции термопластичного фторполимера с получением обсадной трубы, имеющей внешний диаметр, больший, чем внутренний диаметр указанного металлического трубопровода, при этом указанная композиция термопластичного фторполимера включает: (А) от 10% до 60% по массе, считая на общую массу полимера (А) и полимера (В), по меньшей мере, одного винилиденфторидного (VDF) гомополимера [полимер (А)], (В) от 40% до 90% по массе, считая на общую массу полимера (А) и полимера (В), по меньшей мере, одного сополимера VDF, включающего от 2% до 15% мол. повторяющихся звеньев, происходящих от, по меньшей мере, одного другого фторированного сомономера (F) [полимер (В)], и (С), по меньшей мере, один пластификатор; (ii) деформация указанной внутренней трубы для получения деформированной трубы, имеющей внешний диаметр, меньший, чем внутренний диаметр указанного металлического трубопровода; (iii) ввод деформированной внутренней трубы в указанный металлический трубопровод; и (iv) увеличение деформированной обсадной трубы для подгонки к внутреннему диаметру указанного металлического трубопровода. Изобретение также относится к системе трубопроводов, включающей, по меньшей мере, две соосные трубы, внешнюю металлическую трубу и обсадную трубу, изготовленную из указанной композиции термопластичного фторполимера. Технический результат - повышение прочности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к термостатируемым трубопроводам. Гибкая труба многослойной конструкции, которая содержит следующие слои в направлении изнутри наружу: внутреннюю обкладку, по меньшей мере два армирующих слоя из металла и наружную оболочку, причем между двумя армирующими слоями находится слой из электропроводящей полимерной формовочной массы, электрически контактирующий с обоими армирующими слоями, и оба армирующих слоя могут быть подключены к источнику электрического тока. Это позволяет эффективно обогревать трубу и использовать при добыче нефти в холодных регионах. 3 н. и 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к способам изготовления теплоизолированных труб для строительства надземных теплотрасс, эксплуатируемых при температуре теплоносителя 130°C и выше. В способе наружную поверхность стального трубного элемента (1) предварительно очищают от загрязнений и слоев коррозии. Далее накладывают первый слой (3) теплоизоляции, состоящий из кашированных алюминиевой фольгой скорлуп минеральной ваты на основе базальтовых пород. Скорлупы выполнены с U-образными замковыми соединениями (4) по длине и по торцам минеральной ваты с заранее вставленными центрирующими элементами (6), высота которых равна толщине первого теплоизоляционного слоя. Затем на наружную поверхность полученной первой теплоизоляционной поверхности устанавливают центрирующие наборные сегменты (7) и помещают в спиральновитую оболочку (2) из тонкой оцинкованной стали. После чего кольцевой зазор между внутренней поверхностью оболочки (2) и наружной поверхностью первого слоя (3) теплоизоляции герметизируют фланцами с двух сторон и через литьевое отверстие на фланце заполняют зазор (8) жестким пенополиуретаном. Повышаются эксплуатационные характеристики транспортирования теплоносителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах. Техническая задача - создание способа производства обетонированной трубы с кабель-каналом, который применяется при изготовлении секций нового трубопровода в заводских условиях, обладает высокой надежностью, связанной с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода и технологией его закрепления, а также универсальностью, т.к. не требует применения высокотехнологичных дополнительных элементов. Сущность способа: стальную трубу с антикоррозионным покрытием устанавливают на сборочном стенде, монтируют на ее поверхности арматурный каркас, фиксируют каркас на трубе, вдоль арматурного каркаса размещают и фиксируют кабель-канал в виде защитной трубки, поверх собранной конструкции устанавливают защитную оболочку, которую центрируют относительно стальной трубы, устанавливают заливочные торцевые заглушки и внутрь межтрубного пространства собранной конструкции закачивают бетонную смесь. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и может быть использована при производстве металлических труб с антикоррозионным покрытием, а также при строительстве подземных трубопроводов из таких труб. Трубопроводный элемент (1) на основе железа, в частности из чугуна, содержит наружное покрытие (9), включающее в себя: первый слой (11), второй слой (13) адгезива, расположенный на первом слое (11), и третий слой (15), расположенный на втором слое (13). Первый слой (11) включает в себя, по меньшей мере, один пористый слой сплава цинк/алюминий, содержащий от 5 до 60 мас. % алюминия. Третий слой (15) содержит синтетический органический материал. Технический результат: повышенное сопротивление коррозии в случае повреждения наружной поверхности трубопровода. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к производству труб с балластным покрытием, используемых при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах. Стальную трубу с антикоррозионным покрытием устанавливают на сборочном стенде. Вдоль ее поверхности устанавливают арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры. На каркасе размещают кабель-канал в виде защитной трубки. Трубу помещают в форму и внутрь пространства между трубой и формой закачивают бетонную смесь. После набора прочности бетоном трубу извлекают из формы. Технический результат - высокая надежность, связанная с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода и технологией его закрепления. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к сборно-разборным трубопроводам с раструбным соединением. Линейный элемент сборно-разборного трубопровода состоит из трубы, один торец которой выполнен в виде конуса, а другой - в виде раструба. На наружной поверхности раструба имеется кольцевая проточка. На внутренней поверхности раструба имеется заходная фаска и две последовательно расположенные кольцевые канавки. В одной канавке установлена микропористая резиновая подкладка со стальным запорным кольцом. Запорное кольцо в сечении имеет прямоугольную форму с дугообразным участком со стороны заходной фаски. Кольцевая канавка со стороны заходной фаски имеет прямоугольно-ступенчатую форму. Вертикальная и горизонтальная поверхности ступеньки контактируют со стальным запорным кольцом. Во второй кольцевой канавке установлено фигурное резиновое уплотнительное кольцо. На наружной поверхности конуса выполнен заходной участок, имеющий цилиндрическую и коническую части. За конической частью заходного участка имеется цилиндрическая поверхность, которая заканчивается прямоугольной впадиной, поверхности которой контактируют с поверхностями запорного кольца. Длина цилиндрической части заходного участка определяется из соотношения. Изобретение позволяет повысить надежность эксплуатации трубопровода. 3 ил.

Наверх