УСТРОЙСТВО ГЕРМЕТИЧНОЙ ЗАДЕЛКИ ДЕФЕКТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ
DEVICE FOR TIGHT SEALING DEFECTS OF CYLINDRICAL SURFACE OF ARTICLE

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для герметичной заделки дефектов (трещин, сколов и т.п.), находящихся на наружной деформированной цилиндрической поверхности изделий.
Известно устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью стальных резервуарах (п.РФ №2423283, опубл. 10.07.2011), включающее жесткий пластырь, на котором закреплен уплотнительный элемент. С внешней стороны жесткого пластыря имеется механизм его прижатия, на котором закреплены постоянные магниты.
Недостатком данного устройства является то, что оно пригодно только для временного ремонта стенок полых изделий из углеродистых намагничиваемых сталей.
Известно устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью жестких конструкциях любой формы и конфигурации (п. РФ №2557648, опубл. 27.07.2015), содержащее несущую платформу, выполненную в виде прямоугольной плиты с бобышкой, в центре которой с возможностью возвратно-поступательных перемещений через резьбовое соединение установлен упорный винт. На торце винта закреплен жесткий пластырь с обращенным к ремонтируемой поверхности уплотнителем. На несущей платформе симметрично по периметру жестко закреплены не менее двух фигурных насадок с крышками, внутри которых установлены шарниры. Каждая крышка имеет отверстие для перемещения опоры. На другом торце опоры закреплен механизм прижатия и отрыва в виде вакуумной присоски.
Недостатком данного устройства является то, что механизм прижатия в виде вакуумной присоски обеспечивает надежное прижатие к поверхностям с шероховатостью не более Rz=30-120 мкм. Кроме того, наличие единственного упорного винта в центре несущей платформы ограничивает в возможности локализовать протяженные дефекты в виде трещин, для заделки которых требуется обеспечение надежного контакта уплотнителя с деформированной поверхностью ремонтируемого изделия вокруг зоны дефекта.
Известно устройство для ремонта трубопроводов (п. РФ №2118738, опубл. 10.09.1998), имеющее два уплотнения, выполненных в виде спиральных подкрепляющих элементов, наматываемых на трубопровод по обе стороны от трещины, два кронштейна, каждый из которых помещен между трубопроводом и одним из уплотнений, крышку, введенную между трубопроводом и выступами кронштейнов, уплотнительный элемент, скрепленный одной стороной с крышкой, а другой соприкасающейся с зоной трещины, и прижимные болты, установленные в кронштейнах, соприкасающиеся торцом с крышкой. Кроме того, кронштейны и крышка имеют профилированную поверхность с кривизной равной кривизне трубопровода.
Это устройство принимается за прототип, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому техническому решению.
Известное устройство для ремонта трубопроводов имеет следующие недостатки:
-спиральные подкрепляющие элементы, имеющиеся в устройстве, не обеспечивают жесткую фиксацию кронштейнов на изделии;
-профилированная поверхность крышки с равномерной кривизной поверхности не обеспечит плотное прижатие уплотнительного элемента в случаях, когда цилиндрическая поверхность изделия деформирована и имеет сложный профиль (ступенчатая, выпуклая и т.п.).
Технический результат заключается в создании устройства, обеспечивающего надежную герметичную локализацию протяженного дефекта в виде трещины, находящегося на наружной поверхности деформированной цилиндрической части изделия.
Технический результат достигается тем, что в устройстве герметичной заделки дефектов цилиндрической поверхности изделий, содержащем два кронштейна, крышку, имеющую профилированную поверхность, уплотнительный элемент, скрепленный одной стороной с крышкой, а другой соприкасается с зоной трещины, прижимные болты, кронштейны имеют продольные и поперечные пазы и установлены на устройствах закрепления, расположенных по обе стороны от дефекта и состоящих из дугообразных скоб, имеющих на наружной дугообразной поверхности несколько групп крепежных отверстий, петель, шарнирно соединенных со скобами и жестко скрепленных с переходниками, которые в свою очередь соединены с имеющимися на цилиндрической поверхности изделия элементами, предназначенными для подъема или швартовки, на кронштейнах закреплена рама, на торцевой поверхности которой равномерно установлены прижимные болты, крышка размещена под рамой с помощью направляющих шпилек, установленных на плоской поверхности крышки, в отбортовке крышки, обращенной к изделию, имеется паз под уплотнительный элемент, повторяющий контур деформированной поверхности изделия вокруг зоны дефекта.
В вариантах исполнения:
- переходники устройства закрепления имеют проушину;
- крышка имеет штуцер;
- выполнено засверливание концов трещины;
- трещина заполнена герметизирующим раствором.
Выполнение устройства закрепления в виде дугообразных скоб с группой резьбовых отверстий, петель, шарнирно соединенных со скобами с помощью осей, и жестко скрепленных с помощью крепежных элементов с переходниками, позволяет производить жесткую фиксацию и компенсировать возможные перекосы устройства после его установки на изделие.
Наличие нескольких групп резьбовых отверстий в дугообразных скобах позволяют регулировать местоположение кронштейнов в угловом положении.
Выполнение кронштейнов с продольными и поперечными пазами позволяют жестко закрепить их через поперечные пазы к группе резьбовых отверстий дугообразной скобы на устройстве закрепления, а через продольные пазы установить раму в требуемом положении относительно дефекта.
Наличие в отбортовке крышки, обращенной к изделию, паза под уплотнительный элемент, повторяющего контур деформированной поверхности изделия вокруг зоны дефекта, позволяет обеспечить контакт уплотнительного элемента с деформированной поверхностью сложной криволинейной формы.
Наличие на плоской поверхности крышки направляющих шпилек обеспечивают ее ориентацию относительно рамы.
Наличие в конструкции рамы равномерно установленных на торцевой поверхности прижимных болтов позволяет произвести равномерное прижатие уплотнительного элемента, установленного в пазе крышки, к деформированной поверхности изделия.
Выполнение переходников устройства закрепления в виде проушин позволяет использовать их как для подъема, так и для швартовки изделия.
Выполнение крышки со штуцером позволяет произвести контроль герметичности ремонтируемого изделия, имеющего многоконтурнуто конструкцию, после установки на него устройства.
Засверление концов образовавшейся трещины до установки устройства на ремонтируемое изделие, позволяет остановить дальнейшее ее распространение.
Заполнение трещины герметизирующим раствором позволяет обеспечить дополнительную герметизацию ремонтируемого изделия.
Общий вид устройства герметичной заделки дефектов цилиндрической поверхности изделий показан на фиг. 1, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.
Устройство герметичной заделки дефектов внешнего контура деформированной цилиндрической поверхности изделий состоит из следующих основных составных частей:
- устройства закрепления 1, состоящего из дугообразных скоб 2, имеющих несколько групп крепежных отверстий на внешней дугообразной поверхности, петель 3, шарнирно соединенных со скобами с помощью осей 4 и жестко скрепленных с помощью крепежных элементов 5 с переходниками 6, имеющих проушину и закрепленных на изделии крепежными элементами 7;
- кронштейнов 8 с продольными и поперечными пазами, соединенных с помощью крепежных элементов 9 через поперечные пазы с группой крепежных отверстий дугообразных скоб 2 устройства закрепления 1;
- рамы 10 с прижимными болтами 11, закрепленной крепежными элементами 12 на кронштейнах 8;
- крышки 13, имеющей направляющие шпильки 14, штуцер 15 и паз, в котором установлен уплотнительный элемент 16;
- герметизирующего раствора 17.
Использование устройства герметичной заделки дефектов цилиндрической поверхности изделий производится в следующей последовательности:
- выполняют засверливание концов трещины. Трещину заполняют герметизирующим раствором 17;
- устанавливают на изделие устройства закрепления 1, переходники 6 которых жестко соединяют с помощью крепежных элементов 7 с изделием;
- крышку 13 с установленным в ней уплотнительным элементом 16 размещают над зоной трещины;
- устанавливают на крышку 13 по направляющим шпилькам 14 раму 10;
- устанавливают на раму 10 кронштейны 8 по направляющим шпилькам 14 и жестко соединяют кронштейны 8 с помощью крепежных элементов 9 со скобами 2 устройства закрепления 1. Закрепляют раму 10 на кронштейны 8 с помощью крепежных элементов 12;
- прижимными болтами 11 осуществляют прижатие крышки 13 и обеспечивают контакт уплотнительного элемента 16 вокруг зоны трещины;
- проверяют герметичность заделки дефекта избыточным давлением газовой смесью, подаваемой через штуцер 15.
Для использования предлагаемого устройства устранения дефекта был изготовлен опытный образец, который показал положительный результат.