РЕЗИНОВАЯ МАНЖЕТА, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СПОСОБ СБОРКИ НА ТРУБОПРОВОДЕ ПЕРЕХОДА
RUBBER SEAL, METHOD OF PRODUCTION AND METHOD OF ASSEMBLING ON PIPE ADAPTOR

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано для герметизации межтрубного пространства и пропуска кабелей связи в защитной трубе через герметизирующий отвод манжеты в переходах магистральных трубопроводов, прокладываемых в защитном кожухе (футляре) под автомобильными и железными дорогами.
Известна резиновая манжета по патенту №2261388 С1, МПК 7 F16J 15/00 для пропуска кабелей связи в переходе, которая изготавливается неформовым способом и представляет собой изделие, состоящее из двух цилиндрических участков, для магистрального трубопровода диаметром 57-1420 мм, для кожуха (футляра) диаметром 219-1720 мм, и соединяющего их конусного участка. На конусном участке резиновой манжеты выполнен отвод, как единое целое с манжетой.
Отвод выполнен с толщиной стенки 3-8 мм в верхней его части, диаметром 20-120 мм.
Недостатками данной резиновой манжеты является отсутствие гофры, в результате чего при перемещении магистрального трубопровода в кожухе (футляре) при повышении либо понижении температуры перекачиваемого продукта, а также при изменении сезонных температур происходит срыв либо сползание резиновой манжеты с края кожуха (футляра). В результате чего происходит разгерметизация межтрубного пространства перехода. В межтрубное пространство попадает влага, в результате разрушается стенка кожуха (футляра) и опорно-направляющих кольцец и, как следствие, происходит авария в переходе трубопровода. У манжеты ограничена универсальность, т.к. она не может выполнять несколько функций. Кроме того, манжета имеет высокую стоимость, большой вес до 50 кг, а также низкую производительность и культуру производства резиновой манжеты.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение недостатков известной манжеты и разработка резиновой манжеты с гофрой без отвода, с заглушенным конусным и с заглушенным конусно-щелевым отводом для пропуска защитных труб кабеля связи, который выполняется как единое целое с манжетой, резиновую манжету с отводом можно использовать как без защитной трубы кабеля связи, так и с защитной трубой диаметром 16-83 мм для кабеля связи путем удаления заглушки на отводе либо отрезания части отвода по метке под соответствующий диаметр защитной трубы кабеля связи.
Манжета изготавливается из резины по современной технологии методом формования в пресс-форме. Кроме того, вес резиновой манжеты должен быть снижен в два раза по сравнению с существующей конусной резиновой манжетой, которая изготавливается неформовым способом, что существенно повысит качество, культуру производства и производительность труда.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что резиновая манжета изготавливается с гофрой без отвода, с заглушенным конусным и с заглушенным конусно-щелевым отводом. Каждый отвод выполнен как единое целое с манжетой для пропуска защитных труб кабелей связи, когда возникает необходимость прокладки их в переходе трубопровода.
Резиновая манжета без отвода и с отводом выполнена из двух цилиндрических участков с внутренним диаметром 57-1420 мм для магистрального трубопровода и наружным диаметром 219-1720 мм для кожуха (футляра), которые соединяются гофрированной частью резиновой манжеты. Гофра на резиновой манжете выполнена с достаточным радиусом для перемещения магистрального трубопровода в кожухе (футляре) в обе стороны. При повышении либо понижении температуры перекачиваемого продукта, а также при изменении сезонных температур, когда магистральный трубопровод перемещается в одну из сторон, в этот период за счет гофры манжета не сползает с кожуха (футляра), а следовательно, не нарушается герметичность межтрубного пространства перехода за счет гофры манжеты.
Кроме того, манжета изготавливается из резины как со смещенным, так и без смещенного центра.
Между наружной цилиндрической стенкой внутреннего диаметра и основанием наружной части гофры выполнен отвод как единое целое с резиновой манжетой для пропуска защитной трубы кабеля связи диаметром 16-83 мм. Отвод выполнен в форме конуса либо в форме плоского конуса с толщиной стенки, достаточной прочности и надежной герметизации защитных труб кабелей связи в отводе манжеты при перемещении трубопровода. В верхней части конусного и конусно-щелевого отвода на 2-5 мм от торца вовнутрь выполнена заглушка как единое целое с отводом. Заглушка удаляется вручную при помощи ножа, когда возникает потребность прокладки защитной трубы диаметром 16 мм для кабелей связи в отвод манжеты перехода. Отвод в форме конуса выполняется, когда разность диаметров магистрального трубопровода и кожуха (футляра) составляет 200 мм и более. Если разность диаметров магистрального трубопровода и кожуха (футляра) составляет менее 200 мм, то отвод для защитной трубы кабеля связи выполняется конусно-щелевым ввиду того, что место для размещения отвода ограничивается межтрубным пространством перехода и радиусом гофры манжеты.
Конусный резиновый отвод выполнен как единое целое с манжетой в форме конуса. На наружной поверхности отвода сверху вниз в возрастающем порядке нанесены цифры с рисками, которые соответствуют стандартным диаметрам защитных труб кабелей связи для пропуска в отвод манжеты.
Нанесенные риски под цифрами указывают линии поперечного отреза отвода для пропуска совпадающего диаметра защитной трубы кабелей связи.
Конусно-щелевой отвод выполнен как единое целое с манжетой в форме плоского конуса. На наружной поверхности отвода сверху вниз нанесены так же, как у конусного отвода, цифры с рисками для отрезания, соответствующие диаметру защитной трубы кабелей связи. Конусный и конусно-щелевой отводы предназначены для пропуска и герметизации защитных труб кабелей связи заданного диаметра за счет меньшего внутреннего диаметра отвода по отношению к наружному диаметру защитной трубы кабеля связи, а также с учетом растягивающих свойств отвода, выполненного из резины.
Манжета изготавливается из резины по современной технологии методом формования в пресс-форме без отвода, с конусным либо с конусно-щелевым отводом, которые предназначены для защитных труб кабелей связи.
Конусный и конусно-щелевой отводы при изготовлении рассчитывают с учетом свойств растяжения резиновых отводов в манжете при протаскивании в него защитных труб кабелей связи, за счет чего осуществляется надежная герметизация.
Резиновая манжета с конусным и резиновая манжета с конусно-щелевым отводом может использоваться как с защитной трубой кабеля связи при удалении заглушки на отводе, так и без защитной трубы без удаления заглушки на отводе при строительстве перехода трубопровода под автомобильными и железными дорогами, прокладываемого в защитном кожухе (футляре).
Резиновая манжета без отвода может быть использована без ограничения диаметров только для герметизации межтрубного пространства при строительстве переходов.
Сущность способа изготовления резиновой манжеты заключается в том, что манжету изготавливают без отвода, с заглушенным конусным и с заглушенным конусно-щелевым отводом в пресс-форме как со смещенным центром, так и без смещенного центра. В пресс-форме для изготовления резиновой манжеты заготовку из сырой резины укладывают секторами внахлест друг на друга на 2-4 мм по всей внутренней поверхности пресс-формы с учетом толщины стенки манжеты 4-10 мм. Заготовку из сырой резины для конусного либо конусно-щелевого отвода изготавливают и укладывают в пресс-форму отдельно с расчетом, чтобы толщина стенки отвода свулканизованной манжеты была достаточной для герметизации защитной трубы кабелей связи, и отвод был заглушен в верхней его части.
Затем заготовленную резиновую манжету из сырой резины в пресс-форме вулканизуют в вулканизационном прессе при температуре t=143-150°С в течение 30-55 мин. По истечении установленного времени свулканизованную резиновую манжету вынимают из пресс-формы, охлаждают, удаляют облой и производят контроль качества манжеты. Резиновая манжета с заглушенным конусным отводом и резиновая манжета с заглушенным конусно-щелевым отводом предназначена для применения как с защитной трубой кабеля связи, так и без нее. Для применения манжеты с отводом для пропуска защитной трубы кабелей связи после вулканизации выполняют следующие операции: свулканизованную резиновую манжету с конусным либо с конусно-щелевым отводом кладут вверх отводом и ножом по окружности внутреннего диаметра отвода вырезают заглушку, резиновая манжета готова для применения с защитной трубой кабеля связи диаметром 16 мм. Для применения защитных труб кабелей связи диаметром 20-83 мм заглушку на отводе не удаляют, а отрезают часть отвода поперек, по метке на отводе, соответствующей диаметру трубы. Если резиновая манжета применяется без защитной трубы кабелей связи, то заглушку на отводе не вырезают, а манжету с заглушенным отводом устанавливают на магистральном трубопроводе перехода.
Резиновую манжету без отвода изготавливают аналогичным способом. Манжета без отвода применяется для герметизации межтрубного пространства перехода без защитной трубы кабеля связи.
Сущность способа сборки резиновой манжеты на трубопроводе перехода заключается в том, что плеть магистрального трубопровода протаскивают с защитной трубой кабеля связи на опорно-направляющих кольцах с опорами качения, либо с опорами скольжения, либо с комбинированными опорами, с таким расчетом, чтобы при выходе плети из кожуха (футляра) в его верхней части выходила защитная труба кабелей связи на 0,5-1 м для удобства монтажа. После чего измеряют наружный диаметр защитной трубы кабелей связи, он должен совпадать с диаметром, указанным на наружной поверхности отвода манжеты. По нанесенной мерной риске соответствующего диаметра поперек отрезают конец отвода. Образовавшееся отверстие предназначено для пропуска с натягом защитной трубы кабелей связи.
Нанесенные мерные риски под цифрами на отводе манжеты рассчитывают при изготовлении с учетом свойств растяжения резинового отвода для плотного обжатия отводом защитной трубы кабелей связи. В результате чего обеспечивается полная пылевлагонепроницаемость между стенками отвода и защитной трубой кабеля связи.
Диаметры отвода с цифрами на конусной части резиновой манжеты меньше по отношению к наружному диаметру защитной трубы кабеля связи, что способствует надежной герметизации защитной трубы кабелей связи в отводе резиновой манжеты.
Затем резиновую манжету монтируют на одном из концов протянутой плети магистрального трубопровода перехода и перемещают ее к кожуху (футляру) и защитной трубе кабеля связи. В отрезанный отвод резиновой манжеты пропускают с натягом защитную трубу кабеля связи, предварительно смачивают ее водой на длину протаскивания, затем резиновую манжету продвигают далее по магистральному трубопроводу до кожуха (футляра) и закрепляют цилиндрические части манжеты на магистральном трубопроводе и кожухе (футляре) хомутами-стяжками. После чего визуально осуществляют контроль обжатия отводом защитной трубы кабеля связи. На противоположной части перехода сборку манжеты с отводом производят аналогичным образом и переход засыпают грунтом.
Способ сборки резиновой манжеты на трубопроводе перехода без отвода и с заглушенным отводом осуществляют аналогичным способом. Резиновая манжета с конусным или с конусно-щелевым отводом позволит надежно герметизировать межтрубное пространство в переходе трубопровода, а также обеспечивается полная пылевлагонепроницаемость между стенками отвода и защитной трубой кабелей связи. Кроме того, резиновую манжету можно применить в переходе трубопровода как с защитной трубой кабелей связи, так и без защитной трубы кабелей связи, что значительно расширяет диапазон ее применения при строительстве переходов трубопроводов в защитном кожухе (футляре).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - резиновая манжета без отвода в собранном виде на переходе трубопровода под автомобильной и железной дорогами;
на фиг.2 - резиновая манжета без отвода, без смещенного центра;
на фиг.3 - резиновая манжета без отвода в аксонометрии;
на фиг.4 - резиновая манжета с конусным отводом и защитной трубой кабеля связи в собранном виде на переходе трубопровода под автомобильной и железной дорогами;
на фиг.5 - резиновая манжета с конусным отводом, со смещенным центром;
на фиг.6 - резиновая манжета с конусным отводом в аксонометрии, рабочий момент: вырезание заглушки в отводе;
на фиг.7 - резиновая манжета с конусно-щелевым отводом и защитной трубой кабеля связи в собранном виде на переходе трубопровода под автомобильной и железной дорогами;
на фиг.8 - резиновая манжета с конусно-щелевым отводом, со смещенным центром;
на фиг.9 - резиновая манжета с конусно-щелевым отводом в аксонометрии, рабочий момент: вырезание заглушки в отводе.
Резиновая манжета состоит из двух цилиндрических участков 1, 2 и соединяющей их гофрированной части 3 (фиг.1, 2, 4, 7). Манжета выполняется без отвода (фиг.1, 2, 3), либо с заглушенным конусным отводом 4 (фиг.4, 5, 6), либо с заглушенным конусно-щелевым отводом 5 (фиг.7, 8, 9), которые выполнены как единое целое с манжетой, для пропуска защитных труб кабелей связи 6 (фиг.4, 7), когда возникает необходимость прокладки их в переходе трубопровода.
Резиновая манжета без отвода (фиг.2, 3) и манжета с отводом 4 (фиг.4, 5, 6, 8, 9) выполнены из двух цилиндрических участков: участок 1 с внутренним диаметром 57-1420 мм для магистрального трубопровода 7 и участок 2 наружным диаметром 219-1720 мм для кожуха (футляра) 8 (фиг.1, 4, 7), которые соединяются гофрированной частью 3 (фиг.1, 2, 3, 4, 5, 7). Гофрированный участок 3 на резиновой манжете выполнен с достаточным шагом для перемещения магистрального трубопровода в кожухе (футляре) в обе стороны. При повышении либо понижении температуры перекачиваемого продукта, а также при изменении сезонных температур, когда магистральный трубопровод перемещается в одну из сторон, в этот период за счет гофры манжета не сползает с кожуха (футляра), следовательно, не нарушается герметичность межтрубного пространства перехода за счет гофры.
Кроме того, манжета изготавливается из резины как со смещенным центром, так и без смещенного центра (фиг.1, 4, 7).
Между наружной цилиндрической стенкой внутреннего диаметра и основанием наружной части гофры 3 выполнен отвод как единое целое с резиновой манжетой для пропуска защитной трубы 6 кабеля связи диаметром 16-83 мм. Отвод 4 (фиг.5) представляет собой конус, в верхней части которого выполнена заглушка 9 (фиг.5, 6). Отвод 5 (фиг.8) выполнен в форме конусной щели, в верхней части конусно-щелевого отвода выполнена заглушка 10 (фиг.8, 9) как единое целое с отводом.
Заглушка удаляется вручную при помощи ножа 11 (фиг.6, 9), когда диаметр защитной трубы 6 для кабелей связи равен 16 мм, либо отрезается часть отвода поперек по меткам под соответствующий диаметр защитной трубы кабелей связи, когда возникает потребность прокладки ее в отвод манжеты перехода. Отвод в форме конуса выполняется в случае, когда разность диаметров магистрального трубопровода 7 и кожуха (футляра) 8 (фиг.4) составляет 200 мм и более. Если разность диаметров магистрального трубопровода и кожуха (футляра) составляет менее 200 мм, то отвод для защитной трубы кабеля связи выполняется конусно-щелевым ввиду того, что место для размещения отвода ограничивается межтрубным пространством перехода и радиусом гофры манжеты.
Конусный резиновый отвод (фиг.5) выполнен как единое целое с манжетой в форме конуса. На наружной поверхности отвода сверху вниз в возрастающем порядке нанесены цифры с рисками, которые соответствуют стандартным диаметрам защитных труб кабелей связи для пропуска в отвод манжеты.
Нанесенные риски под цифрами указывают линии поперечного отреза отвода для пропуска совпадающего диаметра защитной трубы кабелей связи.
Конусно-щелевой отвод выполнен как единое целое с манжетой в форме плоского конуса (фиг.8). На наружной поверхности отвода сверху вниз нанесены так же, как у конусного отвода, цифры с рисками для отрезания, соответствующие диаметру 16-83 мм защитной трубы кабелей связи. Конусный и конусно-щелевой отводы предназначены для пропуска и герметизации защитной трубы кабелей связи заданного диаметра за счет меньшего диаметра отвода по отношению к диаметру защитной трубы кабелей связи, а также с учетом растягивающих свойств отвода, выполненного из резины.
Манжета изготавливается из резины по современной технологии методом формования в пресс-форме как без отвода (фиг.2, 3), так и с конусным (фиг.5, 6) либо с конусно-щелевым (фиг.8, 9) отводом, которые предназначены для защитных труб кабелей связи.
Конусный и конусно-щелевой отводы при изготовлении рассчитывают с учетом свойств растяжения резиновых отводов в манжете при протаскивании в него защитных труб кабелей связи, за счет чего осуществляется надежная герметизация.
Протянутая в конусно-щелевой отвод защитная труба 6 (фиг.7) кабеля связи частично вдавливается в боковую часть гофры, при этом не нарушает ее работы и увеличивает пространство для отвода манжеты. Резиновая манжета с конусным либо с конусно-щелевым отводом может использоваться как с защитной трубой кабеля связи при удалении заглушки на отводе либо отрезании части отвода по меткам под соответствующий диаметр защитной трубы кабелей связи, так и без защитной трубы без удаления заглушки на отводе при строительстве перехода трубопровода 7 под автомобильными и железными дорогами, прокладываемого в защитном кожухе (футляре) 8.
Гофра 3 (фиг.2, 5, 8) на резиновой манжете выполнена с достаточным радиусом для перемещения магистрального трубопровода в кожухе (футляре) в обе стороны при повышении либо понижении температуры перекачиваемого продукта, а также при изменении сезонных температур, не срывая давлением грунта цилиндрическую часть манжеты с кожуха (футляра) и не нарушая герметичности межтрубного пространства перехода. Резиновая манжета без отвода (фиг.2, 3) может быть использована без ограничения диаметров только для герметизации межтрубного пространства при строительстве переходов. Предлагаемая резиновая манжета предназначена для герметизации межтрубного пространства и герметизации защитной трубы кабелей связи перехода.
Работает резиновая манжета с конусным (фиг.5, 6) либо с конусно-щелевым (фиг.8, 9) отводом следующим образом: при повышении температуры перекачиваемого продукта либо изменении сезонных температур происходит осевое перемещение магистрального трубопровода в одну из сторон, в результате чего манжета, закрепленная на кожухе (футляре) 8 и на магистральном трубопроводе 7 (фиг.1, 4, 7) при помощи хомутов-стяжек 12, 13 (фиг.1, 4, 7), не срывается с кожуха (футляра) 8, а перемещается вместе с магистральным трубопроводом 7 за счет гофры манжеты. В свою очередь, защитная труба 6 кабеля связи также перемещается вместе с магистральным трубопроводом, и растягивающие усилия на крепления манжеты также не сказываются за счет резинового отвода для защитной трубы, который сворачивается в форму чулка на защитной трубе кабеля связи. При понижении температуры перекачиваемого продукта в трубопроводе гофра 3 манжеты и отвод для защитной трубы кабеля связи возвращаются в исходное положение, и так повторяется каждый раз, когда происходит осевое перемещение трубопровода в переходе в одну из сторон. Резиновая манжета без отвода (фиг.2, 3) работает аналогичным образом, как и манжета с отводом (фиг.5, 6, 8, 9).
Сущность способа изготовления резиновой манжеты заключается в том, что резиновую манжету выполняют с гофрой как без отвода (фиг.2, 3), так и с заглушенным конусным (фиг.5, 6) либо с заглушенным конусно-щелевым (фиг.8, 9) отводом методом формования в пресс-форме как со смещенным центром, так и без смещенного центра. Заготовку из сырой резины для резиновой манжеты укладывают секторами внахлест друг на друга на 2-4 мм по всей внутренней поверхности пресс-формы. Заготовку из сырой резины для отводов конусного и конусно-щелевого изготавливают и укладывают в пресс-форму отдельно с расчетом, чтобы отвод был выполнен с заглушкой в верхней его части.
После чего изделие вулканизуют в вулканизационном прессе при температуре t=143-150°С в течение 30-55 мин. Затем свулканизованную резиновую манжету вынимают из пресс-формы, охлаждают, удаляют облой и производят контроль качества манжеты. Резиновую манжету изготавливают без отвода, с заглушенным конусным отводом либо с заглушенным конусно-щелевым отводом, которая предназначена для применения как с защитной трубой кабеля связи путем вырезания заглушки на отводе, так и без защитной трубы кабеля связи без удаления заглушки на отводе.
Затем свулканизованную резиновую манжету кладут конусным или конусно-щелевым отводом вверх и ножом 11 по окружности внутреннего диаметра отвода вырезают заглушку 9, 10 и резиновая манжета готова для применения с защитной трубой с наружным диаметром 16-83 мм для кабеля связи. При монтаже отвод отрезают по меткам на отводе под соответствующий диаметр защитной трубы кабелей связи. Если резиновая манжета с отводом применяется без защитной трубы кабелей связи, заглушку на отводе не вырезают, а манжету с заглушенным отводом устанавливают на магистральном трубопроводе перехода и она эксплуатируется с заглушенным отводом.
Резиновую манжету без отвода (фиг.2, 3) изготавливают аналогичным способом. Манжета без отвода применяется без ограничения по диаметрам для герметизации межтрубного пространства перехода без защитной трубы кабеля связи.
Способ сборки резиновой манжеты на трубопроводе перехода с защитной трубой кабелей связи осуществляют следующим образом: на протаскиваемый трубопровод монтируют опорно-направляющие кольца 14 (фиг.4, 7) с опорами качения либо с опорами скольжения. В верхней части опорно-направляющих колец на кронштейнах 15 устанавливают защитную трубу кабелей связи 6.
Затем протаскивают плеть магистрального трубопровода 7 с защитной трубой 6 кабеля связи на опорно-направляющих кольцах 14 (фиг.4, 7) в кожух (футляр) 8 с таким расчетом, чтобы при выходе плети из кожуха (футляра) в его верхней части защитная труба 6 кабеля связи выходила на 0,5÷1,0 м для удобства монтажа манжеты. После чего измеряют наружный диаметр защитной трубы кабеля связи, например, если он составляет 20 мм, на отводе резиновой манжеты находят цифру «20» и по линии под цифрой «20» отрезают конец отвода. Оставшаяся часть отвода на манжете предназначена для пропуска и герметизации защитной трубы 6 кабелей связи. Нанесенные мерные риски на конусном и конусно-щелевом отводе с цифрами наружных диаметров защитных труб кабелей связи рассчитывают с учетом свойств растяжения резинового отвода для надежной герметизации защитной трубы в отводе резиновой манжеты. Внутренний диаметр отвода в верхней конусной части выполняют меньше наружного диаметра защитной трубы кабеля, это позволит надежно загерметизировать защитную трубу кабелей связи в отводе.
Затем с подготовленным отверстием для пропуска защитной трубы кабеля резиновую манжету монтируют на одном из концов протянутой плети магистрального трубопровода перехода и перемещают ее к кожуху (футляру) 8 и защитной трубе кабеля связи 6 (фиг.4, 7). В подготовленный диаметр отвода резиновой манжеты пропускают с натягом защитную трубу 6 кабеля связи, предварительно смачивают ее водой на длину протаскивания. Далее продвигают манжету по магистральному трубопроводу 7 до кожуха (футляра) 8 и закрепляют цилиндрические части 1, 2 манжеты на магистральном трубопроводе 7 и кожухе (футляре) 8 хомутами-стяжками 12, 13 (фиг.4, 7). Обжатие отводом защитной трубы кабеля связи осуществляется за счет растягивающих свойств резинового отвода.
На противоположной части перехода сборку резиновой манжеты с отводом на трубопроводе перехода производят аналогичным образом.
Способ сборки резиновой манжеты без отвода либо с заглушенным отводом на трубопроводе перехода осуществляют аналогичным путем, но без пропуска защитной трубы кабеля связи.
Резиновая манжета без отвода, с конусным или с конусно-щелевым отводом найдет самое широкое применение для надежной герметизации межтрубного пространства и защитной трубы кабелей связи в переходе при прокладке кабелей связи в защитных трубах с заданными диаметрами в период строительства переходов магистральных трубопроводов, прокладываемых в защитном кожухе (футляре) под автомобильными и железными дорогами.
Резиновая манжета изготавливается из резины по современной технологии методом формования в пресс-форме, что существенно повышает качество, культуру производства и производительность труда. Вес резиновой манжеты снижен более чем в два раза по сравнению с аналогичными резиновыми манжетами, изготовленными неформовым способом, что значительно снижает ее стоимость и затраты на упаковку и транспортировку.
Кроме того, резиновую манжету с конусным либо с конусно-щелевым отводом применяют как с защитной трубой кабеля связи, так и без нее. Это позволило расширить область применения резиновой манжеты, кроме того, способствует рациональному использованию сырья и материалов для ее изготовления с существенным экономическим эффектом для предприятия.