СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ХОМУТОВ НА ТРУБОПРОВОДЕ Российский патент 2004 года по МПК F16L55/175 

Настоящее изобретение относится к способу соединения тройников или отводов с трубопроводами, такими как газовые или водопроводные магистрали и к ремонту таких поврежденных трубопроводов или водопроводных магистралей, используя в основном две половины разъемного хомута, которые скрепляются друг с другом для образования хомута, охватывающего трубопровод и оставляющего кольцевое пространство между трубопроводом и хомутом.

Согласно настоящему изобретению предложен способ крепления хомута на трубопроводе, при этом хомут содержит первую часть для установки на той стороне трубопровода, которая удалена от поврежденной стороны или от которой должен отходить отвод, и вторую часть, на которой при необходимости может быть выполнен отвод, для установки на поврежденной стороне трубопровода или на стороне отвода, включающий установку на трубопровод защитного кольца в требуемом положении на трубопроводе, окружающего поврежденный участок или участок, от которого должен отходить отвод, установку на трубопроводе уплотнительного кольца так, чтобы уплотнение находилось полностью радиально внутри защитного кольца, установку второй части хомута на трубопроводе, установку первой части хомута на трубопровод и соединение первой и второй частей хомута друг с другом так, чтобы сжать уплотнение и оставить кольцевое пространство между первой и второй частями хомута и внешней поверхностью трубопровода, установку уплотняющего средства для по существу предотвращения утечки среды из кольцевого пространства, при этом верхняя и нижняя части защитного кольца снабжены кольцевыми канавами, которые соединены друг с другом множеством каналов, проходящих сквозь кольцо от одной канавки к другой, и введение герметика через отверстие, предусмотренное или выполненное в стенке хомута, в верхней половине для заполнения нижней канавки, каналов и верхней канавки для создания уплотнения между защитным кольцом и трубопроводом и между защитным кольцом хомутом.

В кольцевое пространство может вводиться жидкий заполнитель, который после схватывания удерживает хомут на месте.

Если вторая часть хомута содержит отвод, то после закрепления хомута на трубопроводе можно применить известную процедуру вырезания отверстия в трубопроводе через отверстие в отводе в условиях работающего трубопровода.

Следует учитывать, что уплотняющее кольцо должно быть достаточно сжимаемым и в идеале также достаточно жестким, чтобы выдерживать давление защитного кольца при работе трубопровода под рабочим давлением.

Если используется жидкий заполнитель, он может выбираться из ряда, содержащего уретаны, полиэфиры, акрилы, эпоксидные смолы и цементирующие соединения. Следует учитывать, что каждый из них должен выбираться в соответствии с рабочей температурой, влажностью и скоростью отвердевания, что приводит к различной прочности адгезии для различных применений. Различные материалы заполнителя дают разные экзотермические реакции, что определяет изменение объема после монтажа. Следует также понимать, что объемные изменения эпоксидного заполнителя следует оптимизировать, чтобы свести к минимуму возникновение внутренних напряжений в заполнителе.

Для создания хорошего сцепления с заполнителем внешнюю поверхность трубопровода и внутреннюю поверхность первой и второй частей хомута можно подготовить или обработать пескоструйным аппаратом перед монтажом на трубопроводе.

Ниже следует более подробное описания примера настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, где

фиг.1 - схематическое изображение верхней и нижней частей хомута, используемого в способе по настоящему изобретению,

фиг.2 - схематический вид трубопровода, на котором установлено защитное кольцо и уплотнительное кольцо, подготовленное для размещения верхней части хомута,

фиг.2а и 2b - сечение защитного кольца по линии А-А и В-В соответственно на фиг.2,

фиг.2С - увеличенный вид части защитного кольца, показанного на фиг.2,

фиг.3 - схематический боковой вид трубопровода, где верхняя и нижняя части хомута установлены на место и соединены друг с другом,

фиг.4 - схематический вид по стрелке А на фиг.3,

фиг.5 - схематический боковой вид поврежденного трубопровода, на котором установлен хомут без отвода.

Как показано на фиг.1, хомут 1 содержит первую часть 2, образующую верхнюю часть хомута, и вторую часть 3, образующую нижнюю часть хомута.

Верхняя и нижняя части хомута 1 выполнены из углеродистой стали и имеют в основном цилиндрические участки 4 и 5 соответственно, которые крепятся друг к другу, охватывая трубопровод 6, через фланцы 7 и 8, которые проходят продольно вдоль каждой стороны верхней и нижней частей, как показано на фиг.3.

Фланцы 7 верхней части 2 имеют отверстия 9, которые предназначены для совмещения с отверстиями 10 во фланцах 8 нижней части 3 так, чтобы сквозь них можно было пропустить крепежные болты 11 (см. фиг.3 и 4) для скрепления двух частей 2 и 3 на трубопроводе.

Верхняя цилиндрическая часть 4 содержит участок 12 с отверстием, от которого отходит короткий трубный отвод 13, заканчивающийся кольцевым фланцем 14, к которому известным способом можно подсоединить отводной трубопровод, снабженный концевым фланцем (не показан) после того, как хомут 1 будет закреплен на трубопроводе 6.

Для иллюстрации настоящего изобретения ниже следует описание способа закрепления тройникового отвода 1 на стальном трубопроводе.

Первоначально участок внешней поверхности трубопровода, на котором должен быть закреплен хомут, подвергается пескоструйной обработке (не показано) так же, как и внутренние поверхности частично цилиндрических участков 4 и 5 верхней и нижней частей хомута.

Защитное кольцо 16, выполненное из стали и имеющее форму, соответствующую форме трубопровода, устанавливают на трубопровод вокруг участка 6а, от которого должен отходить отвод 13.

Как показано на фиг.2а, 2b и 2с, защитное кольцо имеет верхнюю и нижнюю стороны 16а и 16b, в каждой из которых выполнена соответственно верхняя и нижняя кольцевая канавка 16с и 16d. Кольцевые канавки 16с и 16d соединены друг с другом множеством каналов 16е, разнесенных по защитному кольцу и проходящих сквозь кольцо от одной канавки к другой.

Затем под защитное кольцо устанавливают уплотнительное кольцо 17, выполненное, например, из резины или полимера и металла и имеющее большую толщину, чем защитное кольцо 16, так чтобы по существу соответствовать форме трубопровода (см. фиг.2).

Верхнюю часть 2 хомута опускают на уплотнение 17, при этом отверстие 13а отвода 13 центрируют на участке 6а, окруженном уплотнением и защитным кольцом, подводят на место на трубопроводе нижнюю часть 3 и верхнюю и нижнюю части хомута соединяют болтами 11, используемыми в совмещенных отверстиях 9 и 10 во фланцах 7 и 8 (см. фиг.3 и 4).

В стенке нижней части 3 хомута установлены регулировочные болты 18. Эти регулировочные болты проходят сквозь стенку нижней части для взаимодействия с поверхностью трубопровода 6 или для упора в нее и выполнены с возможностью вращения снаружи хомута для затягивания или ослабления упора в стенку трубопровода. Регулировочные болты 18 регулируют так, чтобы уплотнительное кольцо 17 сжалось в достаточной степени, чтобы обеспечить требуемое уплотнение перед введением эпоксидного заполнителя.

После того как хомут 1 будет установлен на место на трубопроводе, между верхней и нижней частями 2 и 3 и внешней поверхностью трубопровода 6 остается или определяется цилиндрическое или кольцевое пространство или зазор 19.

Это кольцевое пространство закрыто уплотнительным средством 20, например соответствующей шпатлевкой, которое расположено между хомутом и трубопроводом на противоположных концах хомута, и уплотнительным кольцом 17.

Затем в кольцевое пространство 19 через инжекционное отверстие 21, расположенное на дне нижней части хомута, впрыскивают заполнитель, заполняющий кольцевое пространство. После того как кольцевое пространство 19 будет заполнено заполнителем, заполнителю дают отвердеть и тем самым связать верхнюю и нижнюю части 2 и 3, а также хомут 1 и трубопровод.

Когда заполнитель прочно свяжет хомут с трубопроводом, регулировочные болты 18 по желанию можно отпустить, чтобы нагрузка равномерно распределялась по трубопроводу заполнителем.

После того как хомут будет закреплен на трубопроводе, можно использовать известные технологии для вырезания отверстия на участке 6а (не показано) на работающем трубопроводе и подсоединения отводного трубопровода (не показан) к отводу, используя отводной патрубок 13.

После того как верхняя и нижняя части 2 и 3 будут скреплены друг с другом, на трубопроводе, сжимая уплотнительное кольцо 17, в отверстие 23, предусмотренное или выполненное в верхней части 2, вводят текучий герметик. Герметик вводится в верхнюю канавку 16с и заполняет нижнюю канавку 16b, каналы 16е и верхнюю канавку 16с для создания уплотнения между трубопроводом 6 и защитным кольцом 16, а также между защитным кольцом 16 и верхней частью 2 хомута.

Целью создания такого уплотнения между защитным кольцом и трубопроводом 6 и верхней частью 2 хомута является обеспечение возможности и облегчение ремонта или добавления отводов, если при эксплуатации возникнет течь из-за отказа уплотнения 17.

Описанный способ позволяет связывать хомут с трубопроводом, не используя сварку. Он особенно предпочтителен при работе на работающих трубопроводах, особенно при высоком расходе продуктов по таким трубопроводам. Другим преимуществом использования этого способа является сведение к минимуму не являющегося необходимым снижения давления в трубопроводе и экономичность монтажа.

На фиг.5 показана иллюстрация модифицированного способа согласно настоящему изобретению по сравнению с описанным выше со ссылками на фиг.3 и 4. На фиг.5 показано, что верхняя часть хомута 2а не имеет отвода. Верхняя часть 2а аналогична нижней части 3.

Трубопровод 6 имеет поврежденный участок 6b, вокруг которого устанавливают защитное кольцо 16 и уплотнительное кольцо 17, после чего на трубопровод устанавливают верхнюю часть 2а хомута. В остальном способ на фиг.5 аналогичен описанному со ссылками на предшествующие чертежи и, следовательно, не требует дополнительных пояснений.

Способ крепления хомутов на трубопроводе относится к способу соединения тройников или отводов с трубопроводами. Хомут содержит защитное кольцо. Последнее имеет верхнюю и нижнюю части. Последние снабжены кольцевыми канавками. Последние соединены друг с другом множеством каналов. Последние проходят сквозь кольцо от одной канавки к другой. Предусматривается введение герметика через предусмотренное или выполненное в стенке хомута отверстие. Кольцевое уплотнение выполнено из резины или из металлополимерного композита. Обеспечивается эффективность крепления хомутов на трубопроводе.4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ крепления хомута на трубопроводе, при этом хомут содержит первую часть для установки на той стороне трубопровода, которая удалена от поврежденной стороны трубопровода или стороны, от которой должен отходить отвод, и вторую часть, при необходимости содержащую отвод, для установки на поврежденной стороне трубопровода или на стороне, от которой должен отходить отвод, включающий установку защитного кольца на трубопроводе в требуемом положении, окружающего поврежденный участок или участок, от которого должен отходить отвод, установку уплотнительного кольца на трубопроводе так, чтобы уплотнение полностью радиально находилось внутри защитного кольца, установку второй части хомута на трубопровод, установку первой части хомута на трубопровод, и соединение первой и второй части друг с другом так, чтобы сжать уплотнение и оставить кольцевое пространство между первой и второй частями хомута и внешней поверхностью трубопровода, установку уплотняющего средства для, по существу, предотвращения утечки среды из кольцевого пространства, при этом верхняя и нижняя части защитного кольца снабжены кольцевыми канавками, которые соединены друг с другом множеством каналов, проходящих сквозь кольцо от одной канавки к другой, и введение герметика через отверстие, предусмотренное или выполненное в стенке хомута, в верхней половине, для заполнения нижней канавки, каналов и верхней канавки для создания уплотнения между защитным кольцом и трубопроводом и между защитным кольцом и хомутом.2. Способ по п.1, в котором первая часть образует нижнюю часть хомута, а вторая часть образует верхнюю часть хомута.3. Способ по п.1 или 2, в котором кольцевое уплотнение выполнено из резины или из металлополимерного композита.4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором в кольцевое пространство между первой и второй частями и внешней поверхностью трубопровода вводят заполнитель.5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором используют установочные средства для отведения первой части от трубопровода, когда первая и вторая части скреплены друг с другом на трубопроводе.