ОПОРНО-НАПРАВЛЯЮЩЕЕ КОЛЬЦО ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА

Предлагаемое техническое решение относится к области применения трубопроводов, прокладываемых в защитном кожухе через естественные преграды, а именно, горы, овраги, водоемы, под автомобильными, железными дорогами и иными инженерными сооружениями.
Известно опорно-направляющее кольцо (ОНК), состоящее, по меньшей мере, из одной замкнутой ленты, охватывающей с натяжением трубу с распределенными и закрепленными на ней опорами, имеющими заходные фаски на поверхности, контактирующей с внутренней поверхностью оболочки, отличающееся тем, что опоры изготовлены из конструкционного влагопоглощающего материала или включают элемент из влагопоглощающего материала, контактирующий с оболочкой, при этом к моменту сборки центральной трубы с оболочкой влагопоглощающий материал пропитан влагосодержащим веществом или водой. (Патент РФ №62197).
Известно опорно-направляющее кольцо для трубопровода, содержащее последовательно соединенные между собой дуги в количестве, не менее двух, выполненные из металлических полос и расположенные по окружности, диаметр которой превышает диаметр трубы трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца, причем дуги выполнены с разъемными соединениями в виде отогнутых уголков, снабженных ребрами жесткости -двумя или более, скрепленных болтовыми соединениями. Каждая дуга снабжена закрепленным на нем опорным элементом - одним или более - в виде приваренного металлического колодца с соответствующим вкладышем, выполненным из полиэтилена низкой плотности методом литья в прессформе и соединенным со стенками колодца запрессовкой с обеспечением фиксатора в виде продольного выступа на стенке колодца, совмещенного с соответствующей впадиной на стенке вкладыша. Вкладыш в поперечном сечении выполнен с внутренними полостями, открытыми со стороны плоскости дуги, и оси которых взаимоперпендикулярны с продольной осью трубопровода. (Патент РФ №122462).
Недостатком конструкции представленных ОНК является то, что из-за недостаточной прочности закрепления их на трубе возможно продольное смещение ОНК по поверхности трубы. В результате возникает перекос и разрушение ОНК, вызывающее повреждение изоляции трубы и образование электрического контакта трубы с металлическим кожухом. При этом диэлектрические функции ОНК теряются, возникает необходимость вскрытия трубопровода при его эксплуатации и повторного монтажа ОНК.
В качестве прототипа предполагаемой полезной модели целесообразно рассмотреть опорно-направляющее кольцо - ОНК для трубопровода, содержащее корпус ОНК из последовательно соединенных между собой разъемными соединениями дуг, в количестве, не менее двух, выполненных из металлических полос и расположенных по окружности, диаметр которой превышает диаметр трубы трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца, и закрепленные к нему ползунки - опорные элементы из полимерного материала, причем каждая полоса дуги имеет незамкнутые по их периметру пары сквозных прорезей, предпочтительно П-образных, обращенных незамкнутыми сторонами навстречу друг другу, из которых отгибом наружу образованы имеющие соосные отверстия пары стоек, между которыми размещен ползунок - опорный элемент, зафиксированный через отверстия стоек от смещения, при этом высота опорного элемента превышает высоту отогнутой стойки. Для соединения дуг использованы разъемные соединения, например, болтовые. ОНК для трубопровода снабжено установленной между трубопроводом и корпусом ОНК прокладкой из упругого материала, предпочтительно резины, в виде непрерывной ленты (Патент РФ №47479).
Недостатком конструкции прототипа является недостаточная прочность закрепления кольца на трубе, его возможное продольное смещение, перекос и разрушение кольца, вызывающее повреждение изоляции трубы и образование электрического контакта трубы с металлическим кожухом.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение прочности закрепления опорно-направляющего кольца и предотвращение его продольных перемещений на трубопроводе.
Достигается это тем, что опорно-направляющее кольцо для трубопровода содержит корпус в виде стяжной ленты с внутренней прокладкой, установленной между трубопроводом и корпусом, и стяжной механизм. На стяжной ленте размещены выемки в виде отверстий с конусообразной ступенчатой отбортовкой, в которых расположены ползунки в форме усеченного ступенчатого конуса с плоским основанием нижней части из высокоэластичного полимерного материала, выступающем за пределы нижней части отбортованного отверстия в стяжной ленте и выпуклой сферической верхней частью, выполненной из высокопрочного полимерного диэлектрического материала, Стяжной механизм размещен на противоположных концах стяжной ленты в виде петель, образованных посредством загиба концов стяжной ленты и неразъемного соединения их с лентой, в которых размещены цилиндрические стержни, причем в цилиндрических стержнях одного конца стяжной ленты выполнены диаметрально расположенные отверстия, а в цилиндрических стержнях противоположного конца стяжной ленты выполнены диаметрально расположенные резьбовые отверстия для установки стяжных винтов, проходящих через отверстия в петлях стяжной ленты. Между стяжным механизмом и внутренней прокладкой расположена металлическая подкладка, перекрывающая зазор между петлями. Металлическая подкладка изогнута по длине по дуге радиусом, равным радиусу трубопровода. Корпус в виде стяжной 4
ленты выполнен из коррозионностойкой или оцинкованной стали, а внутренняя прокладка, установленная между трубопроводом и корпусом, выполнена из резины или скального листа. В качестве высокоэластичного полимерного материала используют полиуретан, а в качестве высокопрочного полимерного диэлектрического материала используют полиамид, Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид ОНК в рабочем положении;
На фиг. 2 представлен вертикальный разрез ползунка;
На фиг. 3 представлен вид участка ОНК в месте установки ползунка.
Опорно-направляющее кольцо для трубопровода содержит корпус в виде стяжной ленты 1 с внутренней прокладкой 2, установленной между трубопроводом и стяжной лентой 1, и стяжной механизм. На стяжной ленте 1 размещены выемки в виде отверстий с конусообразной ступенчатой отбортовкой 3, в которых расположены ползунки 4 в форме усеченного ступенчатого конуса (фиг. 2), состоящие из нижней части 5 с плоским основанием, выполненным из высокоэластичного полимерного материала, выступающем за пределы нижней части отбортованного отверстия 3 в стяжной ленте 1 и внутренней прокладки 2, верхней части 6 с выпуклой сферической наружной поверхностью из высокопрочного полимерного диэлектрического материала, обладающего высокой твердостью и низким коэффициентом трения относительно стали. Во внутренней прокладке 2 выполнены отверстия 7 под плоское основание нижней части 5 усеченного ступенчатого конуса ползунков 4. Стяжной механизм (фиг. 1) размещен на противоположных концах стяжной ленты 1 в виде петель 8, образованных посредством загиба концов стяжной ленты 1 и неразъемного соединения 9 их с лентой, в которых размещены цилиндрические стержни 10 и 11, причем в цилиндрических стержнях 10 одного конца стяжной ленты выполнены равномерно расположенные по длине диаметрально расположенные отверстия, а в 5
цилиндрических стержнях 11 противоположного конца стяжной ленты 1 выполнены диаметрально расположенные резьбовые отверстия для установки стяжных винтов 12, проходящих через отверстия 13 в петлях 8. Между стяжным механизмом и внутренней прокладкой 2 расположена подкладка 14, перекрывающая зазор между петлями 8. Подкладка 14 из коррозионностойкой стали изогнута по длине по дуге радиусом, равным наружному радиусу трубопровода. Стяжная лента 1 под выемками 3 (фиг. 3) изогнута по дуге.
Перед монтажом ОНК на трубопроводе в петли 8 стяжного механизма вставляют цилиндрические стержни 10 и 11. В отверстия с конусообразной ступенчатой отбортовкой 3 запрессовывают ползунки 4. Затем на трубу устанавливают прокладку 2, поверх которой оборачивают стяжную ленту 1 и стягивают между собой цилиндрические стержни 10 и 11 с помощью стяжных винтов 12, проходящих через отверстия 13 в петлях 8, диаметрально расположенные отверстия в цилиндрическом стержне 10 и вворачиваемых в диаметрально расположенные резьбовые отверстия в цилиндрическом стержне 11. Предварительно под стяжным механизмом устанавливают подкладку 14. После полной затяжки стяжных винтов 12 между петлями 8 должен оставаться зазор. При этом нижняя часть 5 ползунка 4 деформируется обеспечивая равномерную нагрузку, передаваемую верхней частью 6 ползунка 4 на монтируемый трубопровод, не приводя к разрушению изолирующего слоя трубопровода.
К числу преимуществ предлагаемого технического решения по сравнению с аналогами и прототипом следует отнести:
- использование широкой стальной стяжной ленты в сочетании с конструкцией стяжного механизма корпуса ОНК обеспечивает значительный натяг корпуса при малой толщине стяжной ленты, что увеличивает сдвиговое усилие ползунков на трубе.
- Установка ползунков с высокопрочной верхней частью, подвергающейся большим нагрузкам непосредственно на трубопроводе, и эластичной нижней частью ползунка способствует равномерной нагрузке с большим давлением на трубу, исключая возможные деформации. Это дополнительно увеличивает усилие сдвига ползунков на трубе и повышает надежность конструкции.
- Непосредственный контакт ползунков с поверхностью трубы способствует снижению нагрузок, действующих на корпус. Это позволяет уменьшить толщину материала корпуса без снижения его несущей способности.
- Уменьшение толщины корпуса ОНК позволяет применить коррозионностойкие стали без значительного увеличения себестоимости их изготовления, при этом увеличивая коррозионную стойкость конструкции.
- Снижение материалоемкости и трудоемкости изготовления позволяет существенно снизить себестоимость изготовления ОНК и обеспечить при этом конструктивную прочность.
- При хранении и транспортировке ОНК находятся в развернутом состоянии, что обеспечивается конструкцией стяжного механизма. В этом состоянии они занимают меньший объем и меньше подвергаются деформирующим воздействиям.