УНИВЕРСАЛЬНАЯ КОНУСНАЯ МУФТА

Полезная модель относится к устройствам для ремонта трубопроводов, в частности, для ремонта дефектных участков и дефектов сварных швов трубопроводов без остановки перекачки продукта (нефти, газа или воды), а также для усиления сварных швов на стадии строительства трубопроводов.
Известно множество устройств для ремонта трубопроводов, представляющих собой муфту, содержащую две соединенные между собой полуобечайки, и устанавливаемую на дефектный участок трубопровода, причем между внутренней поверхностью муфты и внешней поверхностью трубопровода образована полость, которую заполняют неотвержденным композиционным материалом (RU 113811 U1, 27.02.2012, RU 129593 U1, 27.06.2013, RU 2191317 C2, 20.10.2002, RU 2378560 C1, 10.01.2010, SK 1995 A3, 06.11.1996, GB 2210134 A, 01.06.1989).
Недостатки таких решений:
- требуется время на отверждение композиционного материала и, как следствие, остановка прокачки продукта;
- вероятность неравномерного заполнения межтрубного пространства композиционным материалом не дает гарантированного качества проведения ремонта, так как воздушный пузырь может образоваться именно в месте дефекта и, в таком случае, возможно выдавливание металла и разгерметизация трубопровода.
Известна полимерная муфта для ремонта труб с локальными коррозионными дефектами, состоящая из нескольких слоев стеклоленты, соединенных друг с другом клеевым слоем, и охватывающая трубопровод по окружности, причем муфта выполнена из двух отдельных, предварительно отформованных половин, снабженных по концам входящими друг в друга петлевыми блоками, зафиксированными между собой закладными осями, ориентированными параллельно оси трубопровода (RU 2219423 C2, 20.12.2003).
Недостатки данной муфты:
- отсутствие металлической обечайки не позволяет довести ремонтируемый участок до уровня бездефектного, поскольку стеклопластиковая муфта, установленная без предварительного натяжения, будет линейно растягиваться и развивать дефект до сквозного в связи с тем, что модуль упругости стеклопластика минимум в семь раз ниже модуля упругости стали;
- требуется нагрев муфты до высоких температур, что не всегда возможно из-за ограничений, связанных с типом применяемых смол и технической сложностью нагрева крупногабаритных конструкций в полевых условиях.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является решение RU 2374551 C2, 27.11.2009, в котором раскрыто устройство для ремонта трубопроводов, содержащее приваренные к трубопроводу два технологических кольца, между которыми сформирован бандаж из стекловолокнистого материала, пропитанного полиэфирной смолой, причем к технологическим кольцам присоединен металлический каркас.
Недостатки решения, раскрытого в наиболее близком аналоге:
- необходимость приваривания к телу трубы технологических колец, что ослабляет стенку трубы в месте сварки и создает напряжения;
- бандаж формируется на месте ремонта в полевых условиях, поэтому требуется время на полимеризацию смолы и, как следствие, остановка прокачки продукта;
- время отверждения зависит от типа применяемых смол и температуры внешней среды, как правило 20 - 30°С, а значит в условиях, не соответствующих заданным, требуется создание временных укрытий и их обогрев.
Предлагаемая полезная модель направлена на устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационной надежности отремонтированного трубопровода и достигается тем, что устройство для ремонта трубопроводов содержит устанавливаемую на трубопровод муфту с цилиндрической внутренней поверхностью, соответствующей диаметру трубопровода, и металлическую обечайку, выполненную с возможностью установки своей внутренней поверхностью на соответствующую ей внешнюю поверхность муфты, причем муфта выполнена из отвержденного композиционного материала, работающего на сжатие, внешняя поверхность муфты и внутренняя поверхность металлической обечайки выполнены коническими, при этом муфта состоит из соединяемых между собой двух полумуфт, каждая полумуфта содержит выступы и пазы, ответные соответственно пазам и выступам другой полумуфты.
Композиционный материал, из которого выполнена муфта, выбран из группы: стеклопластик, углепластик, базальтопластик.
Металлическая обечайка выполнена из двух полуобечаек, соединенных между собой сварными швами.
Длина металлической обечайки меньше длины муфты на 100-200 мм.
В рабочем состоянии концы муфты выступают по отношению к концам металлической обечайки.
Устройство дополнительно содержит средства для стягивания полумуфт, расположенные на концах муфты, выступающих по отношению к концам металлической обечайки.
Полезная модель поясняется чертежами.
Фиг. 1 - показан общий вид предлагаемого устройства для ремонта трубопроводов;
Фиг. 2 - показан продольный разрез предлагаемого устройства для ремонта трубопроводов;
Фиг. 3 - показан разрез по линии Α-A согласно Фиг. 1;
Фиг. 4 - показаны торцевые поверхности полумуфт.
Устройство для ремонта трубопроводов содержит устанавливаемую на трубопровод 1 муфту 2 с цилиндрической внутренней поверхностью, соответствующей диаметру трубопровода, и металлическую обечайку 3, выполненную с возможностью установки своей внутренней поверхностью на соответствующую ей внешнюю поверхность муфты. При этом муфта 2 выполнена из отвержденного композиционного материала, работающего на сжатие и обеспечивающего передачу нагрузки с дефектного участка на металлическую обечайку.
Внешняя поверхность муфты 2 и внутренняя поверхность металлической обечайки 3 могут быть выполнены коническими. Вешняя поверхность металлической обечайки может иметь различную форму, в частности, коническую. Муфта 2 состоит из соединяемых между собой двух полумуфт 4, 5. Полумуфта 4 содержит выступы 6, 7, ответные соответственно пазам 8, 9 полумуфты 5, которая, в свою очередь, содержит выступы 10, 11, ответные соответственно пазам 12, 13 полумуфты 4 (см. Фиг. 4).
Металлическая обечайка выполнена из двух полуобечаек 14, 15, соединенных между собой сварными швами 16, 17.
Устройство может дополнительно содержать средства для стягивания полумуфт (например, ленточные хомуты), расположенные на концах муфты 2, выступающих по отношению к концам металлической обечайки 3.
Ремонт трубопровода, имеющего дефект, с использованием устройства согласно предлагаемой полезной модели осуществляют следующим образом.
На дефектном участке трубопровода 1 снимается изоляционное покрытие на величину, превышающую длину муфты 2. Поверхность трубопровода 1 очищается от остатков изоляции и коррозии. Полость дефекта 18 заполняется выравнивающим материалом, например, Этал пластилином. На очищенную поверхность трубопровода 1 наносится клеевой состав, например Этал 45, и монтируется муфта 2. Две полумуфты 4, 5 стягиваются между собой любым приспособлением, например, ручной лебедкой, фиксируются по торцам ленточными хомутами, например, скотчем, после чего лебедка демонтируется. Для исключения прожигания изоляции во время сварочных работ рядом с муфтой 2 на поверхность трубопровода 1 укладывается огнеупорная ткань, например, асбестовая, и полуобечайки 14, 15 свариваются продольными швами 16, 17 для образования цельной металлической обечайки 3. После этого на наружную поверхность муфты 2 наносится клеевой состав, и металлическая обечайка 3 сдвигается по оси трубопровода 1 на муфту 2 до полного совмещения внутренней поверхности металлической обечайки 3 с внешней поверхностью муфты 2. Отремонтированный участок изолируется, например, термоусадочной лентой, внахлест на старую изоляцию.
Устройство, установленное на трубопровод, обеспечивает передачу нагрузки с ослабленного дефектного участка трубопровода на внешнюю бездефектную металлическую обечайку.
Выступы и пазы, выполненные на полумуфтах, и конические внешняя поверхность муфты и внутренняя поверхность металлической обечайки обеспечивают исключение зазоров между муфтой и металлической обечайкой, между трубопроводом и муфтой, что обеспечивает повышение эксплуатационной надежности отремонтированного трубопровода и доведение его до уровня бездефектного.
Предлагаемая полезная модель позволяет проводить монтажные работы при любых температурах и значительно сократить общее время ремонтных работ, поскольку все элементы устройства, в том числе муфты из отвержденных композиционных материалов, изготовлены в цеховых условиях.