ВНУТРЕННЯЯ ВСТАВКА ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА
INTERNAL INSERT FOR SEALING WELDED JOINT OF PIPELINE

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к конструкции эластичных герметизирующих вставок, работающих под избыточным внутренним давлением трубопровода, и к сварным соединениям трубопроводов, в частности к конструкции узла сварного соединения.
Известен узел сварного соединения трубопровода (патент RU 2283739, B23K 31/02, F16L 13/02, опубл. 20.09.2006), содержащий втулку, размещенную внутри труб, кольцевые элементы, кольцевые неармированные и/или армированные резиновые уплотнения, термоизоляционный материал, герметизирующий материал, как минимум три Г-образных упора, равномерно размещенных в радиальной плоскости.
Недостатками известного узла сварного соединения трубопровода является его невысокая надежность при работе в течение длительного времени, высокая степень заужения условного прохода трубопровода и сравнительно малый эксплуатационный ресурс.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности, увеличение срока службы сварного трубопроводного соединения и уменьшение степени заужения условного прохода трубопровода по сравнению с имеющимися аналогами.
Технический результат достигается за счет гребенчатого герметизирующего профиля, уплотненного герметизирующим материалом и плотно прилегающего к внутренней поверхности свариваемых труб, а также армирующих стальных колец, равноразнесенных относительно друг друга и плотно скомпонованных с гребенчатым герметизирующим профилем.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами:
фиг. 1 - общий вид внутренней вставки для герметизации сварного соединения трубопровода;
фиг. 2 - разрез гибкого резинометаллического элемента, входящего в состав вставки.
Заявленная внутренняя вставка для герметизации сварного соединения трубопровода (фиг. 1) содержит металлические трубы 1 и 2 с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием 3 и соединенные сварным швом 4, гибкий резинометаллический элемент 5, размещенный внутри металлических труб 1 и 2. Гибкий резинометаллический элемент 5 состоит из набора равноразнесенных относительно друг друга армирующих стальных колец 6 и 7 (фиг. 2), привулканизованных к слоям резины 8 с гребенчатым герметизирующим профилем 9. Центральное армирующее кольцо 6 в радиальной плоскости имеет несколько равномерно размещенных приварных стальных выступов 10 для центровки металлических труб 1 и 2 по длине гибкого резинометаллического элемента 5. Наружная поверхность центрального армирующего кольца 6 обернута термоизоляционным материалом 11, например кремнеземной тканью. На гребенчатый герметизирующий профиль 9, расположенный с внешней поверхности гибкого резинометаллического элемента 5 и плотно прилегающий к внутренней поверхности металлической трубы 1 или 2, нанесен слой герметизирующего материала 12, например герметик-мастика.
Заявленное устройство внутренней вставки для герметизации сварного соединения трубопровода работает следующим образом.
При подаче давления во внутреннюю полость трубопровода слои резины 8 с гребенчатым герметизирующим профилем 9, уплотненным герметизирующим материалом 12, препятствуют контакту агрессивной рабочей среды с внутренней поверхностью сварного шва 4 за счет уплотнения резинового массива и придавливания элементов гребенчатого герметизирующего профиля 9 к внутренней поверхности металлической трубы 1 или 2, что предотвращает коррозию сварного шва 4 и значительно повышает надежность конструкции. Равноразнесенные относительно друг друга армирующие стальные кольца 6 и 7 придают необходимую радиальную жесткость резинометаллическому элементу 5, препятствуют его деформации в процессе эксплуатации и обеспечивают необходимые контактные напряжения между гребенчатым герметизирующим профилем 9 и защитным покрытием 3 при сохранении гибкости в осевом направлении, что увеличивает срок службы сварного соединения. Центральное армирующее кольцо 6 за счет нескольких равномерно размещенных по диаметру приварных стальных выступов 10 фиксирует резинометаллический элемент 5 в трубопроводе в заданном положении до и после выполнения сварного шва 4. Термоизоляционный материал 11 защищает резинометаллический элемент 5 от термического воздействия при сварке.
Гибкий резинометаллический элемент 5 изготавливают путем вулканизации по любой известной технологии. Применение вулканизации при изготовлении резинометаллического элемента 5 обеспечивает более плотную компоновку армирующих стальных колец 6-7 и гребенчатого герметизирующего профиля 9, что уменьшает степень заужения условного прохода трубопровода.
Таким образом, конструкция внутренней вставки для герметизации сварного соединения трубопровода обеспечивает достижение заявленного технического результата.