Компенсационный узел Советский патент 1984 года по МПК F16L51/04 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при прокладывании трубопроводных транспортных систем через территории районов повышенной сейсмической деятельности и активных неотектонических движений, в районах интенсивного карстопроявления, распространения (фосадочных или набухаклдих грунтов, наличия болот или плывунных полостей, развития опо.лзпевых обвально-гравитационных, руслодеформап,иопных и эрозионно-аккумулятивных процессов, в районах вечной мерзлоты, характеризующихся сезонным промерзанием-оттаиванием грунтов, в районах 1устынь, отличающщхся боль шими амплитудами сезонного колебания температур и постоянным перемещением масс подвижных песков, в районах, где периодически или систематически ведутся взрывные работы, а также в других районах с аномальными ф из и ко-геологи ч ее КИМ и ус.юииями. Известен компенсатор для трубопроводов, содержащий гибкий элемент в виде гофрированной обо.ючки. скрепленной с концев1)1ми патрубками 1. Недостатком компенсатора является сложность изготовления крупшнабаритпого гибкого гофрированного элемента, а также его недоетаточная компе11сирующая спсдобность при.изгибных и скручивающих деформациях. Наиболее близким к изобретению яв.1яется соединительное компенсационное устройство для грубопроводов, состоящее из установленного на копцевых участках труб гладкостенного патрубка, вьпюлненгюго из эластичного ,.MaTepiia;ia и сиабженно1о защитной оболочкой в виде 1Гигп о навитой пружины 2. Недостатком известногчз устройства является низкая надежность узла ввиду eix) малой упругости и с л1ротивляемости де(})0)мациям в трубопроводах б()ль1иого диаметра, где наибо-лее вероятен порыв за счет значительных попе)ечных смещений соединяемых частей трубоп к)во;1а или их взаимного скручивания. Целью изобретения яи,1яется поньипение надежности путем увеличения унру1Ч)сти компенсационного уз.ча. Поставленная цель достигается тем, что в компенсационный узел, ссхтоящий из установленного на концевых участках труб патрубка, выполненного из эластичного материала и снабже щого запц-ггной оболочкой в виде плотно навитой пружины, введены равномерно расположенные но окружности подпружиненные силовые тя1-и, состоящие из звеньев, связанных между собой посредством универсальных шарниров, при этом средние звенья жестко скреплены между собой, а на копцевых участках труб закреп.лены кроь щтейны для размещения крайних звеньев тяг. На фиг. 1 ноказан предлагаемый компенсационный узел, общий вид; на фиг. 2 - то же, в деформированном положении. Компенсационный узел еостоит из патрубка 1, выполненного из эластичного материала, усиленного металлическим каркасом. Патрубок закреплен на концах труб 2 при помощи хомутов 3 и енабжен наружной защилной оболочкой 4, выпол 1енной в виде пружины с плотно навитыми витками, внутренний диаметр которой соответствует диаметру внешней стенки патрубка. Пружина свободно насажена на патрубок и крайними витками упирается в упорные кольца 5. Параллельно оси патрубка расположены трехзвенные продольно-силовые тяги 6, которые закреплены на трубах при rioMonui кронштейнов 7. Каждая из тяг 6 сочленена шарнирами 8 карданного типа, а средние звенья всех тяг соединены между собой двумя центрирующими кольцами 9. На концах тяг 6 имеется резьба для навинчиваш1я стопорных - гаек 10 с внутренней стороны и стопорно-регулировочных гаек 11 с наружной, которые законтрены гайками 12 с резьбой меньшего диаметра. Конт|)гайки 12 зашилинтованы шплинтами 3. К гайкам 10 и 1 и кронштейнам 7 примыкают подвижные щайбы 4 большого диаметра для восприятия усилия от балансирноамо Лизациопн,ых пружин 15. Компенсационный узел работает следующим образом. При нз1ибе трубонровода прогибаются п)одо.льно-силовые тяги 6 в двух местах за счет нгарнирных соединений 8. При испытывапии участками труб противоположного смещения узел обеспечивает трубопроводу диагональное смещение. Тяги 6 при изгибе передают нагрузку на амортизационные прулчины 15, нрн этом на каждом торце трубы 2 по диаметральной л.инии создаются моменты сжатия за счет растяжения по линии противоно.ложных точек. На противоположно.м участке тоже действуют моменты сжатиярастяжения, ио уже по осям другого направления. Гибкость патрубка 1 и подпружиненные силовые тяги 6 обеспечивают трубопроводу нейтрализацию вибрационных и геодинамических колебаний, а также разнозначное скручивание соединяемых участков трубопроводов. Г.ладкая внутренняя поверхность патрубка 1 обеспечивает трубопроводу в момент изгиба минималь}1ое трение О движущийся материал. С;топорно-рег-ули)овочнЬ1е гайки 1 1 позволяют удлинять или укорачивать длины тяг 6, что необходимо при значительных деформациях рельефа, от которого физические сдвиги передаются по трубопроводу.

Использование предлагаемого компенсационного узла обеспечивает надежное и долговременное функционирование трубопровода, что позволяет повысить безаварийную работу, например, нефтепровода, проложенного в местности со сложными горно-геологическими условиями.

КОМПЕНСАЦИОННЫЙ УЗЕЛ преимущественно для трубопроводов, прокладываемых в сложных инженерно-геологических условиях, состоящий из установленного на концевых участках труб патрубка, выполненного из эластичного материала и снабженного защитной оболочкой в виде плотно навитой пружины, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности путем увеличения упругости узла, в него введены равномерно расположенные по окружности подпружиненные силовые тяги, состоящие из звеньев, связанных между собой посредством универсальных шарниров, при этом средние звенья жестко скреплены между собой, а на концевых участках труб закреплены кронштейны для размещения крайних звеньев тяг.