ЭЛЕКТРОИЗОЛИРОВАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ Российский патент 2011 года по МПК F16L25/00 

Описание патента на изобретение RU2422713C1

Изобретение относится к области изготовления трубопроводных соединений, выполняемых с применением композитных волокнистых материалов, и может быть использовано при изготовлении узлов соединения труб, предназначенных для электрического секционирования трубопроводов, проходящих в зонах воздействия блуждающих токов, повышения эффективности систем электрохимической защиты трубопроводов.

Известны моноблочные изолирующие соединения производства “RMA”, “SCHUCK”, “NUOVAGIUNGAS”, изготовленные по схеме сварных фланцевых соединений, где в качестве уплотнительных элементов используются кольцевые уплотнения из полимерных материалов различного сечения, в том числе манжеты, требующие обеспечения стабильности величины уплотняемого зазора и начального поджатия, достигаемых за счет высоких жесткостей (материалоемкости) сопрягаемых деталей (Петров Н.Г., Захаров Д.Б., Передерий В.И., Яковлев В.А. Совершенствование конструкций неразъемных электроизолирующих соединений для катодной защиты трубопроводов // Территория нефтегаз. 2008. №6. С.82-85).

Известно электроизолированное соединение трубопроводов, содержащее металлические патрубки, манжету с полостью из газонепроницаемого материала, силовую оболочку из волокнистого композиционного материала (заявка на полезную модель 98101969/20). Предлагаемое техническое решение не обеспечивает формирование плавного изменения кривизны внутренней поверхности манжеты, что неизбежно приведет к высокой концентрации напряжений в материале манжеты в зонах окончания полости при нагружении внутренним давлением и сокращению срока службы изделия в целом.

Известен узел соединения металлических труб, включающий две металлические законцовки с образованием на наружной поверхности каждой из них кольцевых буртов и уложенным на них с охватом буртов армирующего ровинга, пропитанного полимерным связующим (заявка 2002118886/06). В предлагаемом техническом решении не предусмотрена дополнительная герметизация соединения, что ограничивает возможность применения соединения низкими давлениями транспортируемой среды.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является электроизолированное соединение трубопроводов, содержащее металлические патрубки с кольцевыми утолщениями и крепежный элемент в виде втулки из волокнистого композиционного материала, установленным между торцами патрубков защитным кольцом, а концевые участки патрубков охвачены уплотнением, выполненным в виде кольцевой манжеты из газонепроницаемого материала (заявка на изобретение №95118231/06). В предлагаемом техническом решении кольцевая манжета при действии внутреннего давления работает на отрыв от патрубков, что ограничивает применение предлагаемого технического решения малыми типоразмерами трубопроводов либо низкими давлениями транспортируемой среды.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности и долговечности работы электроизолирующего узла соединения в широком диапазоне давления транспортируемой среды за счет нового конструктивного исполнения элементов соединения.

Технический результат достигается тем, что электроизолированное соединение трубопроводов, содержащее металлические патрубки с кольцевыми утолщениями, на которых сформирован крепежный элемент в виде втулки из композитного материала, защитное кольцо из диэлектрического материала, установленное между торцами патрубков и уплотнительную манжету из эластомерного материала, охватывающую концевые участки патрубков, выполнено таким образом, что на концевых участках патрубков на их торцевых поверхностях образованы кольцевые углубления, а за сечением углублений в сторону противоположного патрубка выполнены кольцевые выступающие участки, защитное кольцо имеет узкую часть, установленную между кольцевыми выступающими участками и выпуклую часть, насаженную на кольцевые выступающие участки, при этом уплотнительная манжета своей внутренней поверхностью охватывает защитное кольцо, а внешней поверхностью контактирует с поверхностью полости, образованной крепежным элементом и торцами патрубков, и имеет кольцевые выступы, входящие в углубления на торцах патрубков, причем прилегающие поверхности выступающих участков торцев патрубков и уплотнительной поверхности склеены. На краях манжеты с прилеганием к торцам металлических патрубков и крепежному элементу установлены ограничительные кольца из жесткого полимерного материала.

Все отличительные признаки в формуле изобретения являются существенными.

- кольцевые углубления на торцевых поверхностях патрубков и соответствующие выступы на манжете, входящие в углубления на торцах патрубков, исключают возможность радиального смещения прилегающей части манжеты, благодаря чему снижается нагрузка на клеевой шов;

- кольцевые выступающие участки на патрубках, обращенные друг к другу, и узкая часть защитного кольца образуют посадочные поверхности, обеспечивающие при сборке взаимное положение патрубков и защитного кольца;

- выпуклая часть защитного кольца является формообразующей для внутренней поверхности манжеты, охватывающей выпуклую часть кольца, и обеспечивает равномерность деформаций при нагружении внутренним давлением;

- склеивание поверхностей выступающих участков манжеты и соответствующих углублений на торцах патрубков исключает необходимость начального поджатия уплотнительного элемента и обеспечивает работоспособность уплотнения в широком диапазоне изменения начального осевого зазора между патрубками;

- ограничительные кольца из относительно жесткого по сравнению с материалом манжеты полимерного материала предотвращают выдавливание материала манжеты в радиальный зазор между крепежным элементом и патрубком при действии высоких уровней давления.

Изобретение поясняется чертежом, представленном на фиг.1, 2.

Изолирующий узел включает: металлические патрубки 1 с кольцевыми утолщениями 2; крепежный элемент (втулка из композитного материала) 3; защитное кольцо 4, состоящее из внутренней узкой 5 и наружной выпуклой 6 частей; манжета 7, клеевой шов 8, ограничительные кольца 9.

Особенность работы узла заключается в следующем.

Под действием внутреннего давления транспортируемая среда поступает во внутреннюю полость манжеты и прижимает манжету к ограничивающим его поверхностям, чем препятствует проникновению транспортируемого продукта между торцами патрубков. При этом возникающие в процессе эксплуатации сжимающие, растягивающие и изгибающие нагрузки, действующие на элементы узла, принимает на себя композитная втулка, которая выполняется, исходя из требований по несущей способности.

Проведенные испытания опытного узла изолирующего соединения для трубопровода наружным диаметром 426 мм подтвердили надежность и работоспособность уплотнительного элемента при нагружении статическим и циклическим внутренним давлением в диапазоне от 0 до 700 кг/см2.

Таким образом, использование изобретения позволит повысить надежность, несущую способность и, соответственно, ресурс работы электроизолирующего соединения трубопроводов.

Похожие патенты RU2422713C1

название год авторы номер документа
ЭЛЕКТРОИЗОЛИРОВАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ 1995
  • Семенюга Вячеслав Владимирович
  • Усошин Владимир Аполлонович
  • Седых Александр Дмитриевич
  • Тычкин Игорь Андреевич
  • Яковлев Вадим Анатольевич
  • Фомин Борис Яковлевич
  • Каравашкин Владимир Григорьевич
  • Дунченко Константин Евгеньевич
RU2084745C1
НЕРАЗЪЕМНОЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ МУФТОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ 2002
  • Айдуганов В.М.
RU2247278C2
НЕРАЗЪЕМНОЕ ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ 2007
  • Чахеев Сергей Леонидович
  • Чахеев Андрей Леонидович
RU2371627C2
ИЗОЛИРУЮЩИЙ УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ 2009
  • Булдаков Александр Аркадьевич
  • Караваев Максим Ростиславович
  • Кунашев Владимир Игоревич
  • Михайлюк Сергей Владимирович
  • Непомнящих Владимир Георгиевич
  • Новиков Павел Анатольевич
  • Самойленко Владимир Николаевич
  • Токарев Анатолий Николаевич
  • Чикулина Людмила Ивановна
RU2384788C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ХВОСТОВИКА В СКВАЖИНЕ 2005
  • Момот Владимир Иванович
  • Зубарев Владимир Ильич
  • Ахмадишин Фарит Фоатович
  • Габдуллин Рафагат Габделвалиевич
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
RU2292444C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МУФТОВОГО ЭЛЕКТРОИЗОЛИРОВАННОГО ТРУБОПРОВОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ 2007
  • Рылов Валентин Павлович
RU2341720C1
СПОСОБ ПРОТАСОВА В.Н. ВНУТРЕННЕЙ ВТУЛОЧНОЙ ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБНЫХ ФАСОННЫХ ДЕТАЛЕЙ С ВНУТРЕННИМ ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ 2009
  • Протасов Виктор Николаевич
  • Протасова Ирина Викторовна
RU2388961C1
СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ТРУБЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ТАКОЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА ДЛЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ ДЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО ИЛИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО УСТРОЙСТВА 2013
  • Гонсалес Бейон Кристина
  • Бержер Стефан
  • Флоренц Бертран
RU2640147C2
МОНОБЛОК ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩИЙ ТРУБОПРОВОДНЫЙ 2000
  • Данелян Г.М.
  • Ахвердов А.А.
  • Лаптев В.М.
  • Гамаюнов Г.К.
  • Пронин В.П.
RU2186288C2
РАСТРУБНЫЙ МУФТОВЫЙ ПАТРУБОК И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 1991
  • Горелик Б.А.
  • Баланденко В.И.
  • Тарасов А.Н.
  • Петрович И.Г.
RU2067250C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 422 713 C1

Реферат патента 2011 года ЭЛЕКТРОИЗОЛИРОВАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к электроизолирующим неразъемным соединениям. Электроизолированное соединение трубопроводов включает в себя металлические патрубки с кольцевыми утолщениями, на которых сформирован крепежный элемент в виде втулки из композитного материала, защитное кольцо из диэлектрического материала, установленное между торцами патрубков, и уплотнительную манжету из эластомерного материала, охватывающую концевые участки патрубков. На концевых участках патрубков на их торцевых поверхностях образованы кольцевые углубления, а за сечением углублений в сторону противоположенного патрубка выполнены кольцевые выступающие участки, защитное кольцо имеет узкую часть, установленную между кольцевыми выступающими участками, и выпуклую часть, насаженную на кольцевые выступающие участки. Уплотнительная манжета своей внутренней поверхностью охватывает защитное кольцо, а внешней поверхностью контактирует с поверхностью полости, образованной крепежным элементом и торцами патрубков, и имеет кольцевые выступы, входящие в углубления на торцах патрубков, причем прилегающие поверхности выступающих участков торцов патрубков и уплотнительной манжеты склеены. Изобретение повышает надежность герметизации соединения в условиях низких и высоких нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 422 713 C1

1. Электроизолированное соединение трубопроводов, содержащее металлические патрубки с кольцевыми утолщениями, на которых сформирован крепежный элемент в виде втулки из композиционного материала, защитное кольцо из диэлектрического материала, установленное между торцами патрубков и уплотнительную манжету из эластомерного материала, охватывающую концевые участки патрубков, отличающееся тем, что концевые участки патрубков выполнены таким образом, что на их торцевых поверхностях образованы кольцевые углубления, а за сечением углублений в сторону противоположенного патрубка выполнены кольцевые выступающие участки, защитное кольцо имеет узкую часть, установленную между кольцевыми выступающими участками и выпуклую часть, насаженную на кольцевые выступающие участки, при этом уплотнительная манжета своей внутренней поверхностью охватывает защитное кольцо, а внешней поверхностью контактирует с поверхностью полости, образованной крепежным элементом и торцами патрубков, и имеет кольцевые выступы, входящие в углубления на торцах патрубков, причем прилегающие поверхности выступающих участков торцов патрубков и уплотнительной манжеты склеены.

2. Электроизолированное соединение по п.1, отличающееся тем, что на краях манжеты с прилеганием к торцам металлических патрубков и крепежному элементу установлены ограничительные кольца из жесткого полимерного материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2422713C1

ЭЛЕКТРОИЗОЛИРОВАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ 1995
  • Семенюга Вячеслав Владимирович
  • Усошин Владимир Аполлонович
  • Седых Александр Дмитриевич
  • Тычкин Игорь Андреевич
  • Яковлев Вадим Анатольевич
  • Фомин Борис Яковлевич
  • Каравашкин Владимир Григорьевич
  • Дунченко Константин Евгеньевич
RU2084745C1
ИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ 1997
  • Тарасенко В.И.
  • Цариковский В.П.
  • Косоротов М.В.
RU2147099C1
ИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ 2000
  • Косоротов М.В.
  • Архипов Н.Н.
  • Цариковский В.П.
RU2200896C2
ИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ 2004
  • Цариковский Виктор Павлович
  • Архипов Николай Николаевич
  • Тарасенко Владимир Иванович
  • Пряхина Ирина Дмитриевна
RU2271494C1
ИЗОЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ЗАЩИТЫ СВАРНОГО ШВА СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ КОРРОЗИИ (ВАРИАНТЫ) 1998
  • Лебедев К.Н.
  • Степыгин В.И.
  • Шатило С.П.
RU2151945C1
US 3441293 A, 29.04.1969
Электрофотографический материал 1986
  • Катаев Виктор Амурханович
  • Чигорина Татьяна Михайловна
  • Галиуллина Татьяна Николаевна
  • Карымова Тамара Михайловна
SU1396119A1

RU 2 422 713 C1

Авторы

Булдаков Александр Аркадьевич

Караваев Максим Ростиславович

Кунашев Владимир Игоревич

Михайлюк Сергей Владимирович

Непомнящих Владимир Георгиевич

Новиков Павел Анатольевич

Самойленко Владимир Николаевич

Токарев Анатолий Николаевич

Чикулина Людмила Ивановна

Даты

2011-06-27Публикация

2009-12-08Подача