ФУТЕРОВКА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА

Техническое решение относится к области строительства, в частности к элементам для устройства защиты, в качестве футеровки различных конструкций от механических повреждений, и может быть использовано, например, при строительстве и ремонте переходов подземных трубопроводов, в том числе на обводненных грунтах, болотах, а также при пересечении водных преград.
Известен профиль полимерный, используемый в футеровке для защитной облицовки наружной поверхности трубопроводов, содержащий набор выполненных из полимерных материалов погонажных реек, профилированное поперечное сечение которых образует поверхность сцепления для взаимодействия с поверхностью сцепления со смежными рейками с образованием защитной облицовки, охватывающей наружную поверхность трубопровода, профилированное поперечное сечение каждой рейки имеет продольно-ориентированный вертикальный выступ, продольная ось которого расположена в продольно-вертикальной плоскости симметрии рейки, с обеих сторон боковых поверхностей данного выступа и вдоль него расположены горизонтально-ориентированные опорные выступы, имеющие концевые вертикально-ориентированные загибы, высота которых меньше высоты вертикального выступа на толщину горизонтально-ориентированных опорных выступов, внутренние поверхности загибов, обращенные к ним боковые поверхности вертикального выступа и расположенные между ними внутренние поверхности опорных выступов образуют профили поверхностей сцепления каждой рейки, горизонтально-ориентированные опорные выступы смещены относительно друг друга по высоте вертикально-ориентированного выступа, оппозитны относительно его продольно-вертикальной плоскости симметрии, при этом профили поверхностей сцепления каждой рейки встречно ориентированы и расположены с обеих сторон боковых поверхностей вертикально-ориентированного выступа, а наружные поверхности вертикально-ориентированных загибов и параллельные им их внутренние поверхности скошены в направлении внутренней поверхности вертикально-ориентированного выступа (RU 192785 U1, 01.10.2019).
Известен футеровочный элемент, выполненный из полимерного диэлектрического материала, выполненный в виде профильно-погонажного изделия Т-образного поперечного профиля с Г-образным загибом полок, при этом в качестве материала элемента выбран ПВХ-пластикат, а геометрия Г-образных загибов определена из условия обеспечения зацепления с натягом эквидистантным загибом (RU 49171 U1, 10.11.2005).
Наиболее близким из известных является футеровка для защиты трубопровода, содержащая профили, изготовленные методом экструзии прямоугольного сечения, с выполненными в каждом из них двумя зацепами, обращенными друг к другу, между которыми размещена, по меньшей мере, одна перегородка, при этом соотношение ширины профиля - а к высоте перегородки - h больше или равно 1,3 и меньше или равно 2,5 (RU 110448 U1, 20.11.2011).
Задачей настоящего технического решения является создание сборной футеровки из экструдированных термопластичных элементов, обладающей повышенной деформативностью при укладке ее на трубы малого диаметра.
Технический результат - повышение гибкости сборной из профилей футеровки в поперечном им направлении при сохранении заданной продавливаемости футеровки, определяемой величиной, направленной перпендикулярно ее открытой поверхности, сжимающей нагрузки на единицу площади.
Достигается это тем, что футеровка для защиты трубопровода выполнена сборной из соединенных между собой экструдированных профилей из полимерного материала, имеющих в поперечном сечении Т-образную форму, стойка которого имеет уменьшающуюся к ее свободному концу площадь поперечного сечения, а концы полок каждого из которых выполнены с параллельными оси стойки отгибами и имеют на обращенных к стойке концах выступы с опорной площадкой, а фиксирующие выступы второго такого же повернутого на 180° профиля заведены его отгибами в полость между стойкой первого профиля Т-образной формы и его соответствующим отгибом до контакта их опорных площадок, причем по длине профиля с внешней поверхности его полки и параллельно продольной оси стойки выполнена цилиндрическая канавка, хорда дуги которой не превышает толщины стойки Т-образного профиля, а минимальное расстояние от ее поверхности до вершины внутреннего угла, образованного пересечением поверхностей полки и стойки, превышает толщину полки. При этом высота стойки в поперечном сечении Т-образного профиля менее суммы толщины полки и длины ее отгиба, измеренной от внешней поверхности полки Т-образного профиля. А профиль выполнен из полимерного материала с продавливаемостью, определяемой величиной сжимающей нагрузки на единицу площади - не менее 90 МПа в диапазоне температур от -45°С до 28°С.
Существенность признаков настоящей футеровки обеспечивается их причинно-следственной связью с техническим результатом, а именно: футеровка обеспечивает защиту от продавливания и необходимую гибкость в поперечном направлении всей конструкции, если она собрана из экструдированных профилей, выполненных из полимерного материала. Профили выполнены в поперечном сечении Т-образной формы со стойкой, имеющей уменьшающуюся к ее свободному концу площадь поперечного сечения, а концы полок каждого из которых выполнены с параллельными стойке отгибами и имеют на обращенных к стойке концах выступы с опорной площадкой, а фиксирующие выступы второго такого же повернутого на 180° профиля заведены его отгибами в полость между стойкой первого профиля Т-образной формы и его соответствующим отгибом до контакта их опорных площадок - этими признаками обеспечивается соединение профилей их «защелкиванием» на фиксирующие выступы с образованием футеровки. Наличие по длине профиля с внешней поверхности его полки и параллельно продольной оси стойки цилиндрической канавки, хорда дуги которой не превышает толщины стойки Т-образного профиля, обеспечивает гибкость профиля в зоне стойки без деформации полок, контактирующих с изоляцией трубы. А условие, при котором минимальное расстояние от ее поверхности до вершины внутреннего угла, образованного пересечением поверхностей полки и стойки, превышает толщину полки - обеспечивает возможность сближения полок при изгибе футеровки на трубах малого диаметра. Следует учесть, что работы на объектах производятся не только в летнее время, при котором термопластичный материал обладает необходимой гибкостью, но и при отрицательных температурах, когда изгибная деформация термопластичного материала весьма затруднительна и без организованного места изгиба футеровки может привести к ее разрушению, особенно при малых (менее 500 мм) диаметрах труб. Для исключения этого высота стойки в поперечном сечении Т-образного профиля должна быть менее суммы толщины полки и длины ее отгиба, измеренной от внешней поверхности полки Т-образного профиля. Для различных диаметров трубопровода может подбираться различная величина этой разности «е». При расчетах учитывают, выбор полимерного материала профиля, который должен при соблюдении заложенного требования гибкости обеспечить также соответствие условию продавливаемости, определяемой величиной сжимающей нагрузки на единицу площади - не менее 90 МПа в диапазоне температур, как было отмечено выше, от минус 45°С до плюс 28°С.
На фиг. 1 вариант расположения профилей с образованием выемки «е» с двух сторон;
На фиг. 2 - представлена футеровка для труб большего диаметра, чем на фиг. 3, с односторонним расположением выемки, образованной разностью «е»;
На фиг. 3 - представлена футеровка для труб меньшего диаметра, чем на фиг. 2, с односторонним расположением выемки, образованной разностью «е».
Футеровка для защиты трубопровода собирается из соединенных между собой экструдированных профилей 1. Профили 1 выполнены в поперечном сечении Т-образной формы из полимерного материала. Стойка 2 в поперечном сечении имеет уменьшающуюся по длине к ее свободному концу 3 площадь поперечного сечения. Концы полок 4 каждого из упомянутых профилей 1 выполнены с параллельными стойке отгибами 5 и имеют на обращенных к стойке концах фиксирующие выступы 6 с опорной площадкой 7. При этом, фиксирующие выступы 6 второго такого же повернутого относительно его продольной оси на 180° профиля 1 заведены его отгибами 5 в полость между стойкой первого профиля 1 Т-образной формы и его соответствующим отгибом 5 до контакта их опорных площадок 7. По длине профиля с внешней поверхности его полки и параллельно продольной оси стойки выполнена цилиндрическая (по форме боковой поверхности цилиндра) канавка 8, хорда дуги которой не превышает толщины стойки 2 Т-образного профиля, а минимальное расстояние от ее поверхности до вершины внутреннего угла, образованного пересечением поверхностей полки и стойки, превышает толщину полки 4. Высота стойки 2 в поперечном сечении Т-образного профиля 1 менее суммы толщины полки 4 и длины ее отгиба 5, измеренной от внешней поверхности полки Т-образного профиля.
Для изготовления профиля использован полимерный материал с продавливаемостью, определяемой величиной сжимающей нагрузки на единицу площади - не менее 90 МПа в диапазоне температур от минус 45°С до плюс 28°С (с учетом требований ГОСТ 33756-2016, ГОСТ 11529-2016, ГОСТ Р 51760-2011). Для изготовления профилей использован термопластичный полимер винилхлорида, формулы [-СН2-СНСl-]n., полученный экструзией из поливинилхлорида по ГОСТ 14332-78, например марок: ПВХ-С-4700 Ж, ПВХ-С-6388-Ж, ПВХ-С-6370-Ж, соответствующий требованию величины продавливаемости, определяемой величиной сжимающей нагрузки на единицу площади и составляющей не менее 90 МПа в диапазоне температур от минус 45°С до плюс 28°С (по ГОСТ 4651 и ГОСТ 14359).
При укладке футеровки, образованной соединением выполненных описанным выше образом Т-образных профилей, обеспечивается требуемая гибкость футеровки за счет снижения напряжений в местах, подвергаемых растяжению футеровки. Тем самым обеспечивается ее достаточная гибкость, обеспечивающая универсальность применения, как для защиты изоляции трубопроводов больших диаметров (магистральных), так и для защиты изоляции трубопроводов значительно меньших диаметров.