НЕРАЗЪЕМНОЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ МУФТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ Российский патент 2005 года по МПК F16L25/00 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к защите трубопроводов от коррозии, и может быть использовано для электрического разъединения трубопроводов на участки, защищаемые от коррозии протекторными или катодными методами защиты.

Известны электроизолирующие фланцевые соединения (патенты РФ: №2076985, кл. F 16 L 23/02; №2162981, кл. F 16 L 25/02; №2174637, кл. F 16 L 23/03), которые очень сложны в изготовлении и обладают низкой надежностью в процессе эксплуатации, так как имеют большое количество деталей из диэлектрического материала, влияющих отрицательно на надежность соединения. Кроме того, их нельзя применять для подводных и подземных трубопроводов из-за постоянной необходимости контроля за состоянием герметичности соединения, так как в процессе эксплуатации происходит ослабление резьбовых соединений фланцев.

Известно электроизолированное соединение трубопроводов (патент РФ №2084745, кл. F 16 L 23/02), содержащее металлические патрубки с кольцевыми утолщениями, которые выполнены из предварительно завальцованных профилей и соединены, например, сваркой с патрубками, выполненными из трубы, при этом между торцами патрубков, обращенных друг к другу, установлено защитное кольцо, а кольцевые участки патрубков охвачены уплотнением, выполненным в виде кольцевой манжеты из газонепроницаемого материала, и соединены патрубки крепежным элементом из волокнистого композиционного материала.

Данная конструкция электроизолированного соединения трудоемка в изготовлении, так как приходится кольцевые уплотнения соединять с патрубками сваркой. И, кроме того, само соединение имеет низкую надежность в процессе строительства и эксплуатации трубопровода, так как крепежный элемент выполнен из волокнистого композиционного материала, который обладает низкой трещиностойкостью, о чем ссылаются авторы данного изобретения на книгу “Конструкционные пластики”, М. Химия, 1979. Действительно, опыт эксплуатации подземных нефтепромысловых трубопроводов, смонтированных из стеклопластиковых труб, показал, что они ломаются в процессе строительства или эксплуатации трубопровода, так как они на излом не работают. Так, например, при замерзании грунта они часто ломаются.

Известно токоизолирующее соединение для трубопровода (патент РФ №2174638, кл. F 16 L 25/03), содержащее два металлических патрубка, электрически изолированных друг от друга стеклопластиковым кольцом, внутри проточенной части патрубков размещена катушка из диэлектрического материала, которые соединены с патрубками при помощи клея и резьбы, выполненной на концах катушки, а патрубки соединены стеклопластиковой трубой, выполненной путем намотки на патрубки (прототип).

Данное соединение имеет те же недостатки, что и предыдущее, то есть низкую надежность в процессе строительства и эксплуатации трубопровода. Как показывает опыт, были случаи, когда они уже выходили из строя при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

Задачей изобретения является повышение надежности и долговечности электроизолирующего соединения.

Поставленная задача достигается тем, что в неразъемном электроизолирующем муфтовом соединении, содержащем два металлических патрубка, между торцами которых размещено кольцо из диэлектрического материала, патрубки соединены изнутри диэлектрическим клеемеханическим соединением, а снаружи - диэлектрическим клеевым муфтовым соединением, где новым является то, что на концах патрубков выполнены раструбы, в которые установлен вкладыш, а снаружи патрубки соединены через диэлектрический материал металлической муфтой замковым клеемеханическим соединением. На внутреннюю поверхность патрубков может быть нанесено антикоррозионное покрытие из диэлектрического материала. Клеевые соединения вкладыша и муфты с патрубками могут быть армированы тканью из диэлектрического материала. На наружную поверхность соединения нанесено антикоррозионное покрытие из диэлектрического материала. Соединение металлических патрубков снаружи металлической муфтой неразъемным диэлектрическим замковым клеемеханическим соединением позволяет повысить надежность и долговечность соединения за счет того, что контактируемые поверхности патрубков и муфты соединены клеевым соединением, работающим на сдвиг, механическим соединением, работающим за счет сил трения, и одновременно с образованием замкового соединения между концами патрубков и муфты, работающего на срез. Использование клеющего состава из диэлектрического материала позволяет электрически разъединить патрубки и муфту. Такая конструкция неразъемного электроизолирующего муфтового соединения надежна и долговечна и лишена тех недостатков, которые имеются в других конструкциях электроизолирующих соединений. Выполнение раструбов на внутренних концах металлических патрубков позволяет сохранить внутреннее сечение электроизолирующего соединения и одновременно они служат для получения замкового соединения с муфтой. Армирование клеевого слоя тканью из диэлектрического материала позволяет улучшить эксплуатационные свойства электроизолирующего соединения и упрощает технологию изготовления за счет уменьшения вероятности прямого контакта вкладыша и муфты с металлическими патрубками. Нанесение на наружную поверхность соединения покрытия из диэлектрического материала позволяет защитить детали соединения от коррозии и сохранить электроизоляционные свойства неразъемного электроизолирующего муфтового соединения. Все указанные отличительные признаками обеспечивают получение дополнительных технических результатов, позволяющих дополнительно повысить надежность и долговечность неразъемного электроизолирующего муфтового соединения в процессе перевозки, монтажа и эксплуатации.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой конструкции неразъемного муфтового соединения.

Неразъемное электроизолирующее муфтовое соединение содержит металлические патрубки 1, в которых выполнены раструбы 2, кольцо 3 из диэлектрического материала, вкладыш 4, клеевой слой 5 из диэлектрического материала, армированный тканью из диэлектрического материала, металлическую муфту 6, клеевой слой 7 из диэлектрического материала, армированный тканью из диэлектрического материала, замковое соединение 8, внутреннее покрытие 9, нанесенное из диэлектрического материала, изоляция 10 также из диэлектрического материала и фаски 11 под сварку.

Изготовление заявленной конструкции неразъемного электроизолирующего муфтового соединения производится в следующей последовательности.

На концах металлических патрубков 1 с одной стороны делают раструбы 2, а с другой - фаски 11 под сварку. На вкладыш 4 наносят клеевой слой 5 из диэлектрического материала, который армируют тканью из диэлектрического материала. На вкладыш 4 устанавливают кольцо 3 из диэлектрического материала. Далее вкладыш 4 запрессовывают в раструбы 2 металлических патрубков 1, при этом кольцо 3 устанавливается между торцами патрубков 1. Между вкладышем 4 и внутренней поверхностью раструбов 2 патрубков 1 образуется клеемеханическое соединение.

На наружную поверхность патрубков 1 наносят клеевой слой 7, армированный тканью, устанавливают муфту 6 таким образом, чтобы она одинаково захватывала патрубки 1. Муфта 6 имеет большую длину, чем суммарная длина раструбов 2 патрубков 1 и кольца 3. Соединяют муфту 6 с патрубками 1 путем редуцирования муфты 6 при помощи гидропресса, снабженного фильером. При этом концы муфты 6 редуцируют на большую величину, при которой образуется замковое соединение 8 между концами муфты 6 и наружной поверхностью патрубков 1. При редуцировании между соприкасаемыми между собой поверхностями вкладыша 4 патрубков 1 и муфты 6 образуется механическое соединение, работающее за счет сил трения, и одновременно создается давление для клеевого соединения этих же поверхностей. На внутреннюю поверхность неразъемного электроизолирующего муфтового соединения наносят покрытие 9 из диэлектрического материала, а на наружную поверхность - изоляцию 10 из диэлеткрического материала.

Неразъемное электроизолирующее муфтовое соединение собирается с трубопроводом при помощи электродуговой сварки.

Используемая литература

1. Патент РФ №2076985, кл. 6 F 16 L 23/02. Электроизолирующее фланцевое соединение (Гамаюнов Г.К., Пронин В.П.). Заявка №93042082/06 от 24.08.1993 г., опубликовано 10.04.1997 г. Бюл. №10.

2. Патент РФ №2084745, кл. 6 F 16 L 23/02. Электроизолированное соединение трубопроводов (Семенюга В.В, Усошин В.А. и др.). Заявка №95118231/06 от 26.10.1995 г., опубликовано 20.07.1997 г. Бюл. №20.

3. Патент РФ №2162981, кл. 7 F 16 L 25/02. Фланцевое соединение на высокое давление с диэлектрическим разъемом трубопровода (Баязитов З.А., Ибрагимов Н.Г., Магалимов А.А.). Заявка №99101595/06 от 25.01.1999 г., опубликовано 27.10.2000 г. Бюл. №30.

4. Патент РФ №2174637, кл. 7 F 16 L 25/02. Диэлектрическое фланцевое соединение трубопровода (Ибрагимов Н.Г., Закиров А.Ф., Парамонов Ю.Н., Магалимов А.А., Баязитов З.А.). Заявка №2000122028/06 от 17.08.2000 г., опубликовано 10.10.2001 г. Бюл. №28.

5. Патент РФ №2174638, кл. 7 F 16 L 25/02. Токоизолирующее соединение для трубопровода (Ибрагимов Н.Г., Закиров А.Ф., Парамонов Ю.Н., Магалимов А.А., Баязитов З.А., Рахматуллин Д.К.). Заявка №2000122029/06 от 17.08.2000 г., опубликовано 10.10.2001 г. Бюл. №28.

Использование: электрическое разъединение трубопроводов на участки, защищаемые от коррозии протекторными или катодными методами защиты. Технический результат: повышение надежности и долговечности электроизолирующего соединения. В неразъемном электроизолирующем муфтовом соединении, содержащем два металлических патрубка, между торцами которых размещено кольцо из диэлектрического материала. Патрубки выполнены с раструбами, которые соединены изнутри вкладышем неразъемным диэлектрическим клеемеханическим соединением. Снаружи патрубки соединены металлической муфтой неразъемным диэлектрическим замковым клеемеханическим соединением. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Неразъемное электроизолирующее муфтовое соединение, содержащее два металлических патрубка, между торцами которых размещено кольцо из диэлектрического материала, патрубки соединены изнутри вкладышем диэлектрическим клеемеханическим соединением, а снаружи диэлектрическим клеевым муфтовым соединением, отличающееся тем, что на концах патрубков выполнены раструбы, в которые установлен вкладыш, а снаружи патрубки соединены через диэлектрический материал металлической муфтой неразъемным замковым клеемеханическим соединением.2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на внутреннюю поверхность патрубков нанесено антикоррозионное покрытие из диэлектрического материала.3. Соединение по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что клеевой слой соединений вкладыша и муфты с патрубками армирован тканью из диэлектрического материала.4. Соединение по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что ее наружная поверхность защищена от коррозии покрытием из диэлектрического материала.