Защитная оболочка трубопровода Российский патент 2025 года по МПК F16L57/00 

Изобретение относится строительству, обслуживанию и/или ремонту трубопроводов с использованием наружной защиты от механических повреждений в виде оболочки.

Известна защитная оболочка из композиционных материалов (патент RU № 2096678, МПК F16L 58/04, F16L 9/12, опубл. 20.11.1997 Бюл. № 32), содержащая наружную и внутреннюю обечайки, скрепленные с армированной арочной системой перекрывающихся высокомодульных волокон промежуточным слоем пенопласта между ними, и концевые шпангоуты, причем ее наружная и внутренняя обечайки выполнены в виде концентрических сплошных слоев из ленточных винтовых спиралей с углами наклона их витков 86 88°, причем часть слоев внутренней обечайки со стороны внутренней поверхности выполнена из тканых лент из углеродных волокон и лент жгутов из арамидных волокон, послойно сдублированных с упругоэластичными слоями типа резины, арочная система промежуточного слоя пенопласта и слой наружной обечайки со стороны промежуточного слоя пенопласта соответственно выполнены из лент жгутов арамидных волокон, а остальные слои внутренней и наружной обечаек выполнены из стеклоорганоткани с содержанием в качестве нитей основы арамидных волкон, расположенных в направлении витков спиралей.

Недостатками данной оболочки являются сложность изготовления из-за большого количества слоев из различных материалов и замкнутая по периметру конструкция вокруг трубопровода, что не позволяет производить его обслуживание и ремонт без нарушения целостности и замены всего участка оболочки, все это в совокупности приводит к большим временным и материальным затратам при строительстве ремонте и обслуживании трубопровода.

Известно также противоударное защитное устройство различных поверхностей преимущественно трубопровода (патент RU № 2162187, МПК F16L 57/00, опубл. 20.01.2001 Бюл. № 2), содержащее полый незамкнутый цилиндр с внешней твердой после спецобработки поверхностью, образованный гибким полотнищем из синтетического материала, отличающееся тем, что полотнище выполнено из листового волокнистого нетканого материала на основе преимущественно волокон группы полиэфиров, полиамидов или полиолефинов, толщиной преимущественно 9 ± 3 мм, при этом внешняя зона полотнища наполнена самоотверждающейся композицией на основе карбомидо(меламино)формальдегидной смолы, отвердителя и пластификатора, с общим расходом преимущественно 5 ± 1,5 кг/м², а зона заполнения полотнища смолой составляет не более трех четвертей толщины полотнища.

Недостатками данного устройства являются сложность установки из-за необходимости намотки на поверхность трубопровода с последующей спецобработкой поверхности и замкнутая по периметру конструкция вокруг трубопровода, что не позволяет производить его обслуживание и ремонт без нарушения целостности и замены всего участка оболочки, все это в совокупности приводит к большим временным и материальным затратам при строительстве ремонте и обслуживании трубопровода.

Наиболее близким по технической сущности является оболочка трубопровода (патент RU № 2125677, МПК F16L 1/024, опубл. 27.01.1999 Бюл. № 3), содержащая расположенные в ее внутренней полости каналы и опоры трубопровода, причем каналы и опоры образованы выполненными по всей длине внутренней поверхности оболочки соответственно продольными впадинами и выступами, причем отдельные участки оболочки снабжены наружными приливами трапециевидного сечения, примыкающими по малому основанию трапеции к цилиндрической части оболочки и предназначенными для закрепления на приливах баллотирующих трубопровод блоков.

Недостатками данной оболочки являются сложность конструкции из-за наличия внутренних впадин и выступов по всей длине оболочки и наружных опор, а также замкнутая по периметру конструкция вокруг трубопровода, что не позволяет производить его обслуживание и ремонт без нарушения целостности и замены всего участка оболочки, все это в совокупности приводит к большим временным и материальным затратам при строительстве ремонте и обслуживании трубопровода.

Техническим результатом является создание защитной оболочки трубопровода, позволяющей с наименьшими временными и материальными затратами просто и быстро производить установку оболочки, обслуживание и ремонт трубопровода за счет сборной конструкции звеньев оболочки, состоящих из одинаковых половинок, механически соединяемых между собой хомутами.

Техническим решением является защитная оболочка трубопровода, включающая звенья цилиндрической формы из плотного демпфирующего материала, плотно охватывающими снаружи трубопровод и устанавливаемые встык.

Новым является то, что звенья выполнены сборными, состоящими из двух одинаковых половинок, образующих при механическом соединении внутри цилиндрическую поверхность, соосную наружной поверхности и равную наружному диаметру трубопровода, половинки изготовлены из пенополистирола плотностью 20-40 кг/м³ и толщиной 50-100 мм, причем механическое соединение половинок изготовлено в виде хомутов, охватывающих половинки по концам звеньев и/или как минимум по одному хомуту на каждые 0,80-1,1 м звена.

Новым является также то, что хомуты выполнены в виде клейкой ленты, металлических скоб, стягиваемых винтами или пластиковых хомутов.

На фиг 1 изображен общий вид трубопровода с двумя звеньями оболочки.

На фиг. 2 изображен общий вид половинки звена оболочки.

Защитная оболочка трубопровода 1 (фиг. 1) включает в себя звенья 2 цилиндрической формы из плотного демпфирующего материала, плотно охватывающих снаружи трубопровод 1 и устанавливаемые в стык 3. Звенья 2 выполнены сборными, состоящими из двух одинаковых половинок 4 (фиг. 1 и 2), образующих при механическом соединении внутри цилиндрическую поверхность соосную наружной поверхности и равную наружному диаметру D (фиг. 1) трубопровода 1. Половинки 4 (фиг. 2) изготовлены из пенополистирола плотностью 20-40 кг/м³ и толщиной h=50-100 мм. Механическое соединение половинок 4 (фиг. 1) изготовлено в виде хомутов 5, охватывающих половинки 4 по концам звеньев 2 и/или как минимум по одному хомуту 5 на каждые 0,80-1,1 м звена 2 (то есть с шагом L=0,80-1,1 м). Хомуты 5 могут быть выполнены любой известной конструкции, например, в виде клейкой ленты, металлических скоб, стягиваемых винтами или пластиковых хомутов.

Изготовление половинки 4 (фиг. 2) из пенополистирола плотностью не менее 20 кг/м³ и толщиной h≥50 мм позволяет полностью защитить трубопровод 1 (фиг. 1), в том числе и изготовленный из стеклопластика, от механических повреждений при укладке в траншею и засыпании. При плотности выше 40 кг/м³ и толщиной h=100 мм возрастают финансовые затраты на изготовление и использовании при несоизмеримо малом улучшении защитных свойств звеньев 2 оболочки для трубопровода 1. Установка хомутов 5 с охватыватом половинок 4 по концам звеньев 2 и/или шагом L=0,80-1,1 м позволяет надежно и по всей длине прижать половинки к трубопроводу 1. Эти данные получены в ходе натурных испытаний на существующих объектах в Республике Татарстан. При этом подобные половинки 4 просты и дешевы в изготовлении (примерно в 2,5 раза дешевле наиболее близкого аналога). На данном этапе освоено изготовление половинок 4 длиной 1 - 3 м, в планах увеличение до 5 м.

Защитная оболочка устанавливается на трубопровод следующим образом.

Предварительно копается траншея необходимой длины и глубины с подготовкой дна (авторы на это не претендуют - не показаны). Во время спуска трубы в траншею на наружную поверхность трубопровода 1 (фиг. 2) устанавливают защитную оболочку. Для этого с двух сторон снаружи трубопровода 1 располагают плотно прижатые к друг другу половинки 4, которые фиксируют относительно друг друга хомутами 5 с образованием цельного звена 2, плотно охватывающего трубопровод 1 по наружному диаметру D. После чего часть трубопровода 1 опускают на дно траншеи и устанавливают в стык 3 предыдущему звену 2 следующие звено 2 аналогичным способом Таким способом, сочетая опускание трубопровода 1 в траншею и с установкой звеньев 2 при помощи хомутов 5, покрывают всю поверхность трубопровода 1 защитной оболочкой, состоящей из звеньев 5. При прохождении изгибов, задвижек, тройников и/или т.п. (не показаны) перед фиксацией хомутами 5 концам половинок 4 звеньев 2 придают необходимую форму для плотного охвата при помощи любого твердого режущего ручного инструмента (например, нож, пила, напильник или т.п.). Для установки защитной оболочки достаточно двух монтажников, так как отсутствует необходимость присыпки песком и профилирование поверхности траншеи для защиты от грунта, используемого для присыпки трубопровода, что значительно сокращает время (как минимум в 3 раза меньше наиболее близкого аналога) и уменьшает материальные затраты (в 2-2,5 раза по сравнению с наиболее близким аналогом) на строительство трубопровода.

Для проведения ремонтных работ достаточно окопать участок траншеи с поврежденным участком трубопровода 1 снять или разрезать хомуты 5 вокруг него и снять соответствующие половинки 4 звеньев 2. После проведения ремонтных работ половинки 4 звеньев 2 (снятые или аналогичные) устанавливают на место и траншею засыпают. Для чего достаточно 1-2 монтажников (в зависимости от длины половинок 4: при длине 1-1,5 м достаточно одного монтажника, при длине 3-5 м - двух монтажников). При этом время работ сокращается как минимум в четыре раза по сравнению с аналогами.

Предлагаемая защитная оболочка трубопровода позволяет с наименьшими временными и материальными затратами просто и быстро производить установку оболочки, обслуживание и ремонт трубопровода за счет сборной конструкции звеньев оболочки, состоящих из одинаковых половинок, механически соединяемых между собой хомутами.

Изобретение относится строительству, обслуживанию и/или ремонту трубопроводов с использованием наружной защиты от механических повреждений в виде оболочки. Защитная оболочка трубопровода, включающая звенья цилиндрической формы из плотного демпфирующего материала, плотно охватывающие снаружи трубопровод и устанавливаемые встык. Звенья выполнены сборными, состоящими из двух одинаковых половинок, образующих при механическом соединении внутри цилиндрическую поверхность, соосную наружной поверхности и равную наружному диаметру трубопровода. Половинки изготовлены из пенополистирола плотностью 20-40 кг/м³ и толщиной 50-100 мм. Механическое соединение половинок изготовлено в виде хомутов, охватывающих половинки по концам звеньев и/или как минимум по одному хомуту на каждые 0,80-1,1 м звена. Изобретение позволяет с наименьшими временными и материальными затратами просто и быстро производить установку оболочки, обслуживание и ремонт трубопровода за счет сборной конструкции звеньев оболочки, состоящих из одинаковых половинок, механически соединяемых между собой хомутами. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Защитная оболочка трубопровода, включающая звенья цилиндрической формы из плотного демпфирующего материала, плотно охватывающие снаружи трубопровод и устанавливаемые встык, отличающаяся тем, что звенья выполнены сборными, состоящими из двух одинаковых половинок, образующих при механическом соединении внутри цилиндрическую поверхность, соосную наружной поверхности и равную наружному диаметру трубопровода, половинки изготовлены из пенополистирола плотностью 20-40 кг/м³ и толщиной 50-100 мм, причем механическое соединение половинок изготовлено в виде хомутов, охватывающих половинки по концам звеньев и/или как минимум по одному хомуту на каждые 0,80-1,1 м звена.

2. Защитная оболочка трубопровода по п. 1, отличающаяся тем, что хомуты выполнены в виде клейкой ленты, металлических скоб, стягиваемых винтами, или пластиковых хомутов.