Компенсатор для трубопроводов Советский патент 1983 года по МПК F16L51/00 

(54) КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ

1

Изобретение относится к области трубопроводной техники, преимущественно к компенсирующим устройствам трубопроводов, прокладываемых в сложных горно-геологических условиях, например, на подрабатываемых территориях.

Известен компенсатор, содержащий труб чатый П-образный гибкий элемент 1.

Недостатком данного компенсатора является значительные габариты, обусловленные величиной вылета, необходимого для компенсации возможных продольных перемещений трубопровода.

При использовании компенсатора в трубопроводах, прокладываемых непосредственно в грунте йа подрабатываемых территориях, деформациягрунта может происходить в одном направлении за все время эксплуатации трубопровода. Поэтому расчетная величина габарита компенсатора может быть очень значительной.

Наиболее близким к предлагаемому является П-образный компенсатор, в котором места перехода трубопровода в вылеты соединены тягой, при этом соединение тяги с компенсатором обеспечивает ограниченное свободное перемещение трубопровода 2.

Недостатками известного компенсатора являются большие габариты и низкая надежность работы в условиях деформируемых грунтов при полной выборке зазоров в месте соединения тяги с вылетами.

В случае проточного сцепления грунта с трубопроводом, деформация грунта может вызвать значительные продольные усилия в трубопроводе, приводящие к разрущАию трубопровода.

Целью изобретения является уменьщение габаритов компенсатора и повышение надежности в работе.

Эта цель достигается тем, что тяга жестко соединена с основаниями вылетов, при этом площадь поперечного сечения тяги определяется соотнощением

ТР

г

где г - площадь поперечного сечения стенки трубопровода;

FT -площадь поперечного сечения тяги;

( - предел текучести материала тяги;

6 -предел текучести материала трубопровода. Кроме того, для ограничения величины местных продольных деформаций тяги, на ней последовательно установлены упоры и стяжки со стопорами, причем каждая стяжка закреплена одним концом на тяге, а другим взаимодействует посредством стопоров с упорами. На чертеже схематично изображен компенсатор для трубопроводов. Компенсатор состоит .из П-образного деформируемого элемента 1, концы вылетов которого жестко соединены между собой тягой 2, которая выполнена из пластичного материала, например из малоуглеродистой стали. На тяге установлены упоры 3 и стяжки 4, один конец которых жестко скреплен с тягой, а второй снабжен ограничителями 5 и размещен в упорах с зазорами Д между упорами и ограничителями. Устройство работает следующим обраВследствие деформации грунтовой среды, воздействующей при этом на подземный трубопровод, в нем возникают осевые усилия, замыкающиеся на тягу 2. До момента, когда осевые усилия меньще усилий продольной деформации тяги, возможна сдвижка грунта относительно трубопровода. В случае прочного сцепления грунта с трубопроводом, осевые усилия могут превысить необходимое усилие пластической деформации тяги 2. При этом деформация стяжки 4 будет происходить На определенном участке, вследствие неоднородности структуры или местных ослаблений материала тяги. Это вызовет перемещение свободного конца соответствующей стяжки 4 относительно упоpa 3, и деформацию гибкого элемента 1. После перемещения стяжки 4 относительно упора 3 на величину зазора Д, ограничители 5, дойдя до упора 3, остановят деформацию данного участка тяги 2. В случае, если деформации компенсатора на величиНУ зазора Л будет недостаточно, т.е. не исчезнут Ьилы, обусловленные дальнейщей деформацией грунта, в работу включится следующий участок тяги 2 с соответствующими ему упорами 3 и стяжками 4. Использование в предлагаемой конструкции компенсатора жестко связанной с его вылетами тяги с упорами и стяжками, позволит уменьщить необходимую величину компенсации, за счет повыщения усилия, необходимого для деформации компенсатора и тем самым уменьшить его габариты и повысить надежность. Формула изобретения 1. Компенсатор для трубопроводов, включающий П-образный деформируемый элемент и тягу, соединяющую основания его вь летов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов компенсатора и повыщения надежности его в работе, тяга жестко соединена с основанием вылетов, при этом площадь поперечного сечения тяги определяется соотношением F 7 тр где Крг - площадь поперечного сечения тяги; площадь поперечного сечения трубопровода;РТГ предел текучести материала тяги; 6 Предел текучести материала трубопровода. 2. Компенсатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ограничения величины местных продольных деформаций тяги, на ней последовательно установлены упоры и стяжки со стопорами, причем каждая стяжка закреплена одним концом на тяге, а другим взаимодействует посредством стопоров с упорами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Киев, 1976, с. 387. 2.Патент Германии № 277612, кл. 47 f 15/01, опублик. 1902 (прототип).