ЭЛЕМЕНТ СТАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА (ВАРИАНТЫ)

Элементы стального трубопровода относятся к изделиям, предназначенным для построения трубопроводов различной протяженности, служащих для пропуска, изменения направления, разветвления потоков жидкостей, в том числе абразивных, транспортируемых по трубопроводам. Элементы трубопроводов могут использоваться для транспортирования сырья, полуфабрикатов, реагентов, промежуточных и конечных продуктов технологических процессов в горнодобывающей, горноперерабатывающей промышленности, гидромеханизации, мелиорации и других отраслях, использующих трубопроводы.
При построении стальных трубопроводов используют элементы из прямолинейных труб, крутоизогнутые трубы, с помощью которых изменяют направление потока. Для разветвления потока используют такие элементы, как тройники, крестовины, коллекторы, которые содержат сопряженные с трубой патрубки, расположенные под различными углами к основной трубе.
Известные элементы металлического сборно-разборного трубопровода по патенту РФ №69191, МПК F16L 9/02 содержат центральную часть, выполненную из бесшовной или сварной трубы и концевых частей, приваренных к трубе и выполненных одна в виде раструба, а другая в виде конуса. Такие элементы могут быть выполнены с двумя раструбами или с двумя конусами, а также с центральной частью в виде угольника. Для обеспечения сварного соединения концевых частей, присоединяемых к трубе, выполнены кольцевые выступы с внутренней проточкой для ввода трубы. На внутренней поверхности раструба выполнены заходная фаска и две последовательно расположенные канавки, в первой из которых расположены микропористая резиновая подкладка со стальным запорным кольцом, а во второй - резиновое уплотнительное кольцо. При этом на конце наружной поверхности раструба, ближайшем к трубе выполнена кольцевая проточка, образующая концевой прямоугольный выступ. На наружной поверхности конуса выполнены заходная фаска или радиусное закругление и конусный заходной участок и впадина, имеющая со стороны конусного заходного участка вогнутую радиусную поверхность для контакта с запорным кольцом раструба при сборке трубопровода, а заканчивается впадина прямоугольным выступом. Конструкция обеспечивает надежную сборку трубопровода в соответствии с рельефом местности в заводских условиях, однако является трудоемкой, требует специального оборудования.
Наиболее удобным соединением элементов трубопровода являются фланцевые соединения, особенно для трубопроводов, требующих частой разборки.
При транспортировании продуктов с агрессивными свойствами применяют трубы с внутренним защитным покрытием от коррозии, абразивных материалов, позволяющим значительно увеличить срок службы трубопровода.
6
Труба с внутренним защитным покрытием по патенту РФ №2130147, МПК F16L 13/00, F16L 9/00 включает цилиндрический вкладыш, выполненный из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки 0,1-2,0 мм, а со стороны торца труба имеет утолщение стенки не менее 1,0 мм на ширину более 2,0 мм. Внутри цилиндрического вкладыша со стороны торца трубы установлен второй цилиндрический вкладыш из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки менее 1,0 мм и шириной более 5,0 мм. Цилиндрический вкладыш формируют из полосового коррозионностойкого металла внутри конца трубы сваркой продольным коррозионностойким швом с одновременным закреплением этим же сварным швом к внутренней поверхности трубы. Второй цилиндрический вкладыш формируют на внутренней поверхности первого вкладыша из полосового коррозионностойкого металла внутри конца трубы сваркой продольным коррозионностойким швом, совпадающим по направлению и проекции со швом первого цилиндрического вкладыша.
Технология изготовления таких труб сложна, а конструкция не обеспечивает достаточную надежность трубы. Такую конструкцию труб нельзя применять для элементов трубопровода сложной формы.
Известна стальная труба с внутренней полимерной облицовкой (полиэтиленовой оболочкой) по патенту на полезную модель №90524, МПК F16L 9/02. Стальная труба содержит концентрично расположенные в каждом из концов трубы наружное и внутреннее защемляющие кольца, причем наружное кольцо размещено между торцами облицовки и трубы и выполнено из металла трубы, а внутреннее защемляющее кольцо, прижимающее конец облицовки к трубе, выполнено из коррозионно-стойкой стали путем соединения его продольных кромок аргонодуговой сваркой. Конец внутреннего защемляющего кольца в зоне защемления выполнен по длине, превышающей две толщины его стенки, в виде внутренней или наружной фаски, толщина конца которой не превышает половины толщины облицовки. При этом в интервале размещения защемляющих колец внутренний диаметр концов трубы, превышающий его первоначальное номинальное значение, образован при совместной деформации защемляющих колец, облицовки и трубы. Надежность такой полимерной облицовки невысока, конструкция неприменима для элементов трубопровода сложной формы.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, - разработка конструкций элементов стального трубопровода, позволяющих строить трубопроводы различной конфигурации и протяженности, обеспечивая при этом быструю, надежную и удобную сборку. Трубопровод, собранный из таких элементов, должен обеспечивать транспортировку агрессивных, в том числе абразивных сред.
Для решения этой задачи предлагается два варианта элементов стального трубопровода. Первый вариант элементов применяется для пропуска и изменения направления потока, а второй вариант - для разветвления потоков жидкостей.
Элемент стального трубопровода с внутренним защитным покрытием по первому варианту содержит стальную трубу, имеющую на концах, по крайней мере, один фланец с отверстиями под крепежные элементы для соединения со смежными элементами трубопровода. Новым в элементе трубопровода является то, что стальная труба снабжена внутренней защитной камерой из износостойкой резины, причем защитная камера выступает за пределы стальной трубы с созданием защитного слоя, покрывающего часть фланца. По пункту 2 формулы стальная труба выполнена крутоизогнутой.
Элемент стального трубопровода по второму варианту содержит стальную трубу и сопряженные с ней патрубки. Стальная труба с патрубками может быть выполнена в виде тройника с расположением патрубка под прямым углом к трубе (пункт 4 формулы). Стальная труба с патрубками может быть выполнена в виде тройника с расположением патрубка под углом к трубе (пункт 5 формулы). Стальная труба с патрубками может быть выполнена в виде крестовины с двумя патрубками, расположенными на противоположных сторонах трубы под прямым углом к ней (пункт 6 формулы). Стальная труба с патрубками может быть выполнена в виде коллектора с несколькими патрубками, расположенными под углом к ней (пункт 7 формулы).
Наличие внутренней защитной камеры из износостойкой резины, как для первого, так и для второго варианта полезной модели, позволяет получить такой технический результат, как повышение коррозионной стойкости, износостойкости элементов трубопровода, что значительно увеличивает срок службы стального трубопровода. Выполнение внутренней защитной камеры выступающей за пределы стальной трубы с созданием защитного слоя, покрывающего часть фланца, позволяет обеспечить надежную сборку элементов трубопровода. При этом не требуются уплотняющие элементы, уменьшается время на монтаж трубопровода.
На фиг.1 - первый вариант элемента стального трубопровода с крутоизогнутой трубой;
На фиг.2 - второй вариант элемента стального трубопровода с патрубками, выполненного в виде тройника с расположением патрубка под прямым углом к трубе;
На фиг.3 - второй вариант элемента стального трубопровода с патрубками, выполненного в виде тройника с расположением патрубка под углом к трубе;
На фиг.4 - второй вариант элемента стального трубопровода с патрубками, выполненного в виде крестовины с патрубками, расположенными на противоположных сторонах трубы под прямым углом к ней;
На фиг.5 - второй вариант элемента стального трубопровода с патрубками, выполненного в виде коллектора.
В первом варианте элемент стального трубопровода содержит стальную трубу 1, имеющую на концах фланцы 2 для соединения со смежными элементами трубопровода. На фланцах выполнены отверстия 3 под крепежные элементы. Стальная труба может быть выполнена прямой (не показано) или крутоизогнутой, как на фиг.1. Внутри стальной трубы 1 расположена защитная камера 4 из износостойкой резины. Защитная камера выступает за пределы стальной трубы, создавая защитный слой 5, покрывающий часть фланца 2.
Во втором варианте элемент стального трубопровода содержит стальную трубу 1 и сопряженные с ней патрубки 6. На фиг.2 стальная труба с патрубком выполнена в виде тройника с расположением патрубка 6 под прямым углом к трубе 1. На фиг.3 стальная труба с патрубком выполнена в виде тройника с расположением патрубка 6 под углом к трубе 1. На фиг.4 стальная труба с патрубками выполнена в виде крестовина с двумя патрубками 6, расположенными на противоположных сторонах трубы 1 под прямым углом к ней. На фиг.5 стальная труба с патрубками выполнена в виде коллектора с наличием нескольких патрубков 6, расположенных под углом к трубе 1.
При использовании данной полезной модели элементы трубопровода укомплектовываются в зависимости от особенностей конструкции трубопровода, определяемых его назначением, рельефом местности и пр. Монтаж трубопровода производится путем сборки различных элементов трубопровода (труб, тройников, крестовин) с помощью крепежных элементов, стягивающих фланцы. При этом защитный слой из резины, покрывающий часть фланца обеспечивает надежное герметичное соединение элементов.