Муфта для ремонта трубопровода изнутри

Полезная модель относится к строительству трубопроводов и может быть использована при ремонте трубопроводов изнутри.
Известен способ установки муфты [Патент RU №2121621 F16L 58/02 Способ внутренней противокоррозионной защиты сварного соединения труб с внутренним защитным покрытием / Протасов В.Н., Штырев О.В.; 97105056 заявл. 02.04.1997 опубл. 10.11.1998], недостатком которого является необходимость прогревания места установки муфты, что невозможно при ремонте подземных или подводных трубопроводов.
Известен также способ доставки и установки муфты [Бердышев В.В. Совершенствование технических средств для внутритрубного ремонта трубопроводов. - Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Тюмень, 2005 г., 16 с.], в котором муфта изготавливается из металла с памятью формы, который дорог. Разогрев муфты происходит путем последующей или одновременной доставки теплоэлектронагревателя в место ее установки, что имеет определенные неудобства и не позволяет производить установку муфты на значительные расстояния из-за необходимости предварительной сборки доставочной трубы-штанги с протянутым внутри кабелем перед доставкой. Известно устройство [Патент RU №2239747 F16L 55/165 Способ ремонта трубопроводов / Кузнецов A.M. (RU), Лобанов Ф.И. (RU), Ханс-Георг Хартан (DE), заявл. 20.02.2003 опубл. 10.11.2004], заключающееся в введении в ремонтируемую трубу вспомогательной полимерной трубы, состоящей из гофрированных секций, соединенных посредством фитингов на самоуплотняющихся сальниках. Недостатком указанного способа является высокая материалоемкость.
Известны способ и устройство [Патент RU №2165559, F16L 55/165 (RU). Устройство и способ уплотнения зазора между основной трубой и вставной трубой / Стефенсон Адам Джон (GB), заявл. 30.07.1997; опубл. 10.01.2001], взятые за прототип, содержащее трубчатый элемент, сжимающее уплотнение, предназначенное для расширения в радиальном направлении при сжатии его в продольном направлении, с возможностью свободного перемещения и которое стопорится при отведении трубы в направлении, противоположном первоначальному.
Недостатками прототипа являются:
1. Невозможность установки муфты в назначенное место, т.к. согласно п. 5 формулы изобретения прототипа «… затвердевание герметизирующего вещества происходит за время подачи уплотнителя в ремонтируемый трубопровод …», т.е. муфта установится там, где остановится, что неприемлемо при ремонте определенного места трубопровода.
2. Из-за соприкосновения уплотнителя с внутренней поверхностью ремонтируемого трубопровода в процессе доставки муфты происходит выдавливание и расходование впустую дорогостоящего герметизирующего вещества, Что снижает экономичность процесса доставки и установки муфты.
3. Невозможность установки муфты на значительное расстояние с достаточной надежностью, из-за неизбежного истирания уплотнителей и самоуплотняющихся манжет о внутреннюю поверхность ремонтируемого трубопровода за время доставки, выдавливание и расходование впустую дорогостоящего герметизирующего вещества.
4. Сложность конструкции и низкая надежность ее работы из-за большого количества движущихся частей.
5. Прототип можно использовать только для герметизации вставляемой трубы, т.е. одного его конца, не имея возможности одновременной герметизации другого его конца.
Задачей полезной модели является повышение надежности, экономичности, расширение возможности применения, увеличение дальности доставки. Поставленная задача решается муфтой для ремонта трубопровода изнутри с неподвижными опорами, кольцеобразным, пористым уплотнителем с жидким герметизирующим веществом и самоуплотняющейся манжетой, отличающейся тем, что неподвижные опоры, пористый уплотнитель с жидким герметизирующим веществом, самоуплотняющаяся манжета расположены по обоим концам муфты попарно, имеет со стороны подачи перпендикулярно образующей муфты упор, вставленный в U-образный паз первой штанги-трубы, причем муфта покрыта защитным футляром, соединенным с второй штангой-трубой с закрепленной щеткой.
Реализация предлагаемого устройства поясняется чертежами.
На фиг. 1 - сечение устройства.
На фиг. 2 - устройство соединения штанги-трубы с муфтой.
На фиг. 3 - разрез устройства соединения штанги-трубы с муфтой.
Порядок сборки муфты следующий.
Определяются размеры и расстояние дефекта, повреждения трубопровода до места ввода муфты. Исходя из этого, подбирается количество штанг-труб для доставки муфты и длина самой муфты.
Со стороны подачи муфты 11 (щетки 18) устанавливается вначале неподвижная опора 13, одевается пропитанный жидким герметизирующим веществом пористый уплотнитель 14, затем самоуплотняющаяся манжета 15 и устанавливается вторая неподвижная опора 16. С противоположной стороны устанавливается вначале неподвижная опора 7, затем одевается самоуплотняющаяся манжета 6, пропитанный жидким герметизирующим веществом пористый уплотнитель 5 и устанавливается неподвижная опора 3. Пористые уплотнители 5 и 14 могут свободно перемещаться по телу муфты. А самоуплотняющиеся манжеты 6 и 15 из-за того, что одеты на муфту с натягом, выполнены с возможностью свободного перемещения по телу муфты при приложении незначительных осевых усилий. Муфта 11 в сборе вставляется в защитный футляр со стороны крышки 17, при этом происходит деформация манжет так, что концы манжет загибаются в сторону подачи муфты 11. Муфта 11 закрывается приварной или прикручивающейся крышкой 17, к которой присоединяется вторая штанга-труба 19 с закрепленной на ней щеткой 18. Муфта 11 соединяется с доставочной штангой-трубой 1 замком, состоящим из паза 4 и упора 2 (фиг. 2, 3). Порядок установки муфты.
Устройство в сборе подается (проталкивается) штангой-трубой 1 в назначенное место ремонтируемого трубопровода 10, причем внутренняя поверхность трубопровода зачищается щеткой 18. После доставки муфты 11 в назначенное место, определяемое длиной штанг, производят снятие защитного футляра 9. Для этого доставочную штангу-трубу 1 поворачивают вокруг оси в сторону, противоположную месту нахождения паза 4, удерживая тем самым муфту 11 от перемещений, больших L, а второй штангой-трубой 19 снимают защитный футляр 9 с муфты 11 и вынимают его из трубопровода. После снятия защитного футляра 9 происходит устранение деформации концов самоуплотняющихся манжет 6 и 15 и, т.к. они больше по диаметру внутреннего диаметра поврежденного трубопровода 10, распрямляются и упираются своими концами во внутреннюю поверхность ремонтируемого трубопровода 10 (как распрямившийся надутый шарик). Причем самоуплотняющейся манжеты 6 и 15 не увлекаются футляром 9 за собой из-за наличия неподвижных опор 7 и 16. После снятия футляра 9, для установки муфты 11 подают штангу-трубу 1 в направлении первоначальной подачи (т.е. в сторону второй штанги-трубы 19). При подаче штанги-трубы 1 в направлении доставки происходит в первоначальный момент движение штанги-трубы 1 относительно муфты 11 на расстояние L, равное длине проточки паза L (фиг. 2, 3) и только затем происходит движение самой муфты 11. Происходит захват концами самоуплотняющихся манжет 6 и 15 внутренней стенки ремонтируемого трубопровода и установка самоуплотняющихся манжет 6 и 15 так, что они образуют с ремонтируемым трубопроводом 10 неразъемное соединение (как, например, снятие варежки с руки при обхвате и движении другой рукой; но, в то же время варежка не слетает с руки, если рука опущена или при кидании, например, снежков). Так как самоуплотняющиеся манжеты 6 и 15 насажены на муфту 11 с натягом, например, могут быть склеенными, то, при превышении сил трения концов самоуплотняющихся манжет 6 и 15 о внутреннюю поверхность ремонтируемого трубопровода 10 над силами трения основания самоуплотняющихся манжет 6 и 15 о муфту 11, самоуплотняющиеся манжеты 6 и 15 выходят из зацепления с муфтой 11. Муфта 11 начинает свободно двигаться относительно зацепленных с трубопроводом 10 манжет 6 и 15. При последующей подаче муфты 11 происходит сжатие пористых уплотнителей 5 и 14 между неподвижными опорами 3 и 13 и самоуплотняющимися манжетами 6 и 15, соответственно, уплотнение межтрубного пространства 12, выдавливание жидкого герметизирующего вещества и его отверждение.
По истечении времени, необходимого для отверждения жидкого герметизирующего вещества, при повороте доставочной штанги-трубы 1 в противоположном первоначальному направлению вращения и ее вытаскивании, происходит ее расцепление с муфтой 11 и удаление из ремонтируемого трубопровода 10.
Таким образом, муфта 11 устанавливается в необходимом месте - в месте повреждения или дефекта, а межтрубное пространство 12 герметизируется.
Полезная модель имеет следующие существенные отличия:
- Исключается контакт муфты с внутренней поверхностью ремонтируемого трубопровода во время доставки из-за наличия футляра, что предотвращает истирание уплотнителей, самоуплотняющихся манжет, излишнее выдавливание, расходование и застывание герметизирующей жидкости в не назначенном месте и, тем самым, достигается повышение надежности, экономичности доставки и установки, а также появляется возможность доставки муфты на более значительное расстояние.
- Осуществляется предварительная деформация и удержание в деформированном состоянии самоуплотняющихся манжет на время, большее времени доставки муфты в назначенное место, что позволяет изготовить самоуплотняющиеся манжеты любой конфигурации и размеров, необходимых для надежного сцепления манжет с внутренней поверхностью ремонтируемого трубопровода.