Компенсационное уплотнение для магистральных трубопроводов Советский патент 1982 года по МПК F16L51/00 

(54) КОМПЕНСАЦИОННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ Изобретение относится к трубопроводной технике, в частности к устрой ствам, компенсирующим линейные перемещения защитного кожуха и магистрального трубопровода, и может быть использовано для подводных и надводных переходов типа труба в трубе. Известно компенсационное уплотнен для трубопроводов в виде уплотнитель ных элементов, размещенных между дву мя трубами , входящими одна в другуюС Недостатком этого уплотнения явля етЬя малый ресурс работы, особенно при работе трубопровода в открытых условиях, ввиду быстрого износа уплотняющей набивки при загрязнении поверхности скольжения абразивными частицами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компенсационное уплотнение для трубопроводов, состоящее из установленных между наружной и внутренней tpyбами уплотнительных элементов, поджи ТРУБОПРОВОДОВ маемых давлением от автономного источника 2,1. Недостатком такого уплотнения является низкая надежность и недолговечность работы уплотнений в условиях коррозионных сред, а также при необработанных поверхностях скольжения внутренней трубы. Цель изобретения - повышение надежности и ресурса работы. Поставленная цель достигается тем, что уплотнительные элементы установлены относительно внутренней трубы с зазором, заполненным бингамовской жидкостью, при этом величина зазора определяется соотношением S о р , где S - величина зазора; Q - напряжение текучести бингамовской жидкости; Р - давление уплотняемой среды.

На фиг. 1 показан уплотняемый трубопровод, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг.1.

Компенсационное уплотнение состоит из фланца 1, прикрепленного к наружной трубе 2, и фланца 3 связанного с фланцем 1 стяжными элементами Ц, В расточках фланцев установлены направляющие 5, в которых размещена магистральная труба 6., Между фланцами расположены камеры 7, в полостях которых установлены уплотнительные кольца 8, камера 9, полость которой заполняется бингамовской жидкостью, и камера 10, в которой разме щен уплотнительный элемент 11 с кольцевыми ребрами 12, образующий со стекой камеры 10 цилиндрическую полость ,13, герметизируемую прокладками 1. Уплотнительный элемент 11 выполняется из легко деформируемого материала,например графитофторопласта. Межд уплотнительным элементом 11 и магйстальной трубой 6 имеется зазор, заполненный бингамовской жидкостью Me рез штуцер 15 в полость уплотнительного элемента 11 подается давление от автономного источника Межтрубное пространство 16 заполнечо инертным газом под давлением порядка 0,20,3 МН/м для исключения коррозии поверхностей трубы 2 и магистральной трубы 6„ Стыки между камерами 7, 9 и 10 герметизированы прокладками 17.

Уплотнение работает следующим образом

При температурных осевых деформациях магистральная труба 6 перемещается относительно наружной трубы 2 в направляющих 5. При этом межтрубное пространство 16 герметизировано уплртнительными кольцами 8 и уплотнительным элементом 11. Величина зазора между уплотнительным элементом 11 и магистральной трубой 6 выбрана такой, чтобы бингамовская жидкость, заполняющая зазор, при износе уплотнительных колец 8 не вытекала из негр под действием давления газа, заполняющего межтрубное пространство 16. .В случае раскрытия магистральной трубы 6 в зоне наружной трубы 2 и прорыва транспортируемой среды в мёжтрубное пространство 16 в цилиндрическую полость 13 через штуцер 15 подается давление. При этом уплотнительный элемент 11 уменьшается в

диаметре, вследстВ1 е чего сужается зазор между ним и магистральной трубой 6 до величиныL при которой не происходит выдавливание бингамовской жидкости из зазор;} давлением транспортируемой среды, Для- надежного уплотнения необходимо, чтобы поверхность уплотняемого трубопровода была обильно смаз;жа бингамовской жидкостью, а так licaK при перемещениях часть жидкости теряется, то для компенсации этих потерь в полой камере 9 создается некоторый запас этой жидкости, который в процессе работы можно пополнять.

Соотношения размеров уплотнительного элемента 11 гависят от материала, из которого он изготовлен, и тре.буемой деформации,Зависящей от состояния уплотняемой пов|ерхности и давления.

Использование |плотнительного элемента 11 , установленного с зазором относительно магис1трального трубопровода, который запопнен бингамовской жидкостью, позволяет устанавливать уплотнение непосредственно на трубопровод без механим15ской обработки поверхности и снижать силу трения с одновременным повы|иением надежности.

В большей степе|ни эффективность предлагаемого устройства провляется с возрастанием трубопровода. Формула изобретения

Компенсационное уплотнение для магистральных трубопроводов, состоящее из установленн1;,1Х между внутренней и наружной трубами уплотнительных элементов, поджимаемы давлением от автономного источники, отличающееся тем, чтр, с целью повышения надежности и рфсурса работы, уплонительные элементы установлены относительно внутренней трубы с зазором, заполненным бингамовской жидкостью, при этом величина разора определяется по формуле

S ., где S - величина здзора;

Q - напряжение текучести бингамовской- жидкости; Р - давление уг лотняемой среды.

Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № , кл. F 16 L 51/00, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР ff 26511, кло F 16 51/00, 1931 Гпрототип).

N 111

oo

./