ЗАГЛУШКА ДЛЯ ТРУБ

Полезная модель относится к области производства стальных труб малого и большого диаметров от 57 мм до 2500 мм и может найти применение в технологических процессах изготовления труб для защиты от попадания дроби во внутреннюю полость при очистке наружных поверхностей труб в дробеметных установках.
Известна заглушка для труб, состоящая из донышка, ободка и металлического фланца, который удерживается на трубе за счет расклинивания (см. патент RU на полезную модель №57159, МПК кл. В21D 41/04, опубл. 10.10.2006 г.). Отличительной особенностью заглушки является выполнение донышка и ободка из парусины. Данная заглушка используется в качестве специального приспособления для предохранения труб от повреждений и коррозии при хранении их на складах, а также не позволяет мусору, дождю и снегу попадать внутрь трубы при транспортировке.
Недостатками указанной заглушки являются низкая надежность и сложность ее установки и снятия с трубы. При случайном механическом повреждении парусинового дна в процессе погрузки и транспортировки заглушка теряет свои защитные свойства.
Известна также заглушка для труб по патенту RU на полезную модель №148629, МПК кл. В21D 41/04, опубл. 10.12.2014 г., содержащая ободок и дно, которое выполнено с наклонными отверстиями, закрытыми изнутри паро-изоляционной пленкой, а снаружи - ворсистым со стороны отверстий гидроизолирующим материалом. На верхней части ободка прикреплена металлическая закладка Z-образного сечения под грузовой крюк, на внутренней стороне поводка выполнены наплывы с радиальными резьбовыми отверстиями для крепления болтов, по его торцу выполнен загиб (бортик) под наружную торцевую фаску. Для удобства монтажа заглушки на дне снаружи установлены две ручки. Заглушка изготавливается из синтетического материала (пропилена).
По сравнению с первым аналогом она более надежна в эксплуатации, хорошо защищает внутреннюю полость трубы от попадания влаги и посторонних предметов, образования конденсата и наледи, позволяет производить строповку труб при погрузочно-разгрузочных работах без ее снятия.
В то же время данная заглушка, так же как и вышеуказанная, имеет ограниченную область применения. Обе они могут применяться только при хранении труб и их транспортировке. Ни ту, ни другую нельзя использовать в качестве защитного устройства торцов и полостей труб при очистке их наружных поверхностей в дробеметных установках. Под воздействием быстро летящей и имеющей большую силу удара дроби материалы, из которых выполнены заглушки, быстро разрушаются, и они теряют свои защитные свойства.
Наиболее близкой по конструкции и количеству основных признаков к заявляемому устройству является заглушка, разработанная голландской фирмой «Dhatec» (URL: http://www.dhatec.nl/blasting-plug-hardened-outside-ring-16-83). Она содержит разомкнутый кольцевой металлический каркас, внутренний проем которого с одной стороны закрыт металлической стенкой. Для герметизации заглушки в трубе на наружной поверхности каркаса по его окружности закреплен резиновый уплотнитель. Фиксация заглушки осуществляется прижимным устройством, выполненным в виде трех подвижных тяг, каждая из которых одним концом упирается в каркас, а другим подвижно соединена с центральным диском, имеющим возможность поворачиваться при помощи рукоятки.
Конструкция данной заглушки позволяет использовать ее для защиты внутренних поверхностей труб при очистке их в дробеметных установках, поскольку она не разрушается при воздействии на нее дроби.
В то же время заглушка не обеспечивает необходимую герметизацию при установке ее в трубу и защиту торцевых поверхностей. Это связано с тем, что согласно техническим условиям на изготовление труб большого диаметра допускается овальность торцов отверстий до 8 мм. Поэтому заглушка с обыкновенным резиновым уплотнителем не сможет полностью устранить зазоры, образующиеся из-за овальности и кривизны труб. При очистке наружной поверхности трубы в дробеметной установке дробь будет проникать в полость трубы, разрушая внутреннее покрытие, а также торцевое притупление и фаску. Недостатком рассматриваемой заглушки является и то, что ее можно устанавливать в трубах с очень узким диапазоном толщины стенок (отличающихся по толщине не более чем на 2-3 мм). Так заглушка для трубы с наружным диаметром 1200 мм и толщиной стенки 15 мм не может быть установлена в трубу такого же диаметра, но с толщиной стенки 30 мм. В этом случае производителю приходится иметь набор заглушек под каждый типоразмер, что ведет к увеличению количества технологической оснастки и повышенным затратам в производстве. Кроме того, наличие специального прижимного механизма усложняет конструкцию заглушки, делает ее более металлоемкой и менее технологичной в изготовлении. По указанным выше причинам (овальность и кривизна труб) данный механизм не позволяет надежно зафиксировать заглушку в трубе.
Предлагаемой полезной моделью решается задача создания надежного в работе, более простого по конструкции с улучшенными эксплуатационными характеристиками устройства.
Технический результат, достигаемый при осуществлении полезной модели, заключается в улучшении герметизации внутренних полостей труб, повышении надежности крепления заглушки в трубе, упрощении ее конструкции.
Для достижения этого технического результата в известной заглушке для труб, содержащей кольцевой металлический каркас с закрытым внутренним проемом, на наружной поверхности которого по окружности закреплен уплотнитель для герметизации заглушки в трубе, последний выполнен в виде пустотелой эластичной камеры с установленным в ней штуцером, в проходном отверстии которого расположен запорно-пропускной клапан.
Отличительными признаками заявляемой заглушки от вышеуказанного ближайшего аналога (заглушки фирмы «Dhatec») являются: выполнение уплотнителя в виде пустотелой эластичной камеры, наличие в ней штуцера с проходным отверстием, расположение запорно-пропускного клапана в проходном отверстии штуцера.
Наличие данных признаков в конструкции предложенной в качестве полезной модели заглушки позволило получить вышеуказанный технический результат, а именно: выполненный из эластичного материала, например, силикона, надувной уплотнитель при установке заглушки в трубу и наполнении его воздухом равномерно облегает внутреннюю стенку трубы, заполняя все неровности и зазоры, образующиеся за счет ее овальности и кривизны. Тем самым обеспечивается улучшение герметизации. Наполненный воздухом уплотнитель плотно прижимается к внутренней стенке трубы и за счет трения между их поверхностями заглушка надежно крепится в трубе. При этом не требуется специального прижимного устройства, что упрощает конструкцию и повышает технологичность изделия. Кроме того, изменяющийся объем надувного уплотнителя позволяет при одном и том же диаметре трубы использовать заглушку в расширенном диапазоне толщины стенок, отличающихся до 20 мм. Благодаря этому уменьшается количество технологической оснастки и снижаются затраты в производстве.
Предлагаемая заглушка для труб иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2: на фиг. 1 показан общий вид устройства, на фиг. 2 - разрез устройства по А-А в натуральную величину.
Заглушка содержит кольцевой металлический каркас 1, внутренний проем которого с одной стороны закрыт стенкой 2, а с другой - заслонкой 8. На наружной поверхности каркаса по его окружности закреплен пустотелый уплотнитель 3, в котором установлен штуцер 4 с проходным отверстием. В отверстии штуцера расположен запорно-пропускной клапан 5, позволяющий наполнять полость уплотнителя воздухом и препятствовать выходу его из полости. Для предохранения уплотнителя 3 от повреждения при монтаже предусмотрена шайба 6, а для защиты фаски и торцевого притупления трубы служит эластичная манжета 7.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Перед очисткой трубы в дробеметной установке заглушка устанавливается в отверстие на каждый ее торец. При этом уплотнитель 3 облегает внутреннюю поверхность трубы. Через отверстие в стенке 2 штуцер 4 подключается к компрессору, который нагнетает воздух в полость уплотнителя через открывающийся под давлением воздуха запорно-пропускной клапан 5. Эластичный уплотнитель 3, увеличиваясь в объеме, закрывает все зазоры в отверстии, вызванные овальностью и кривизной трубы, и надежно фиксирует в ней заглушку, не позволяя выпадать из отверстия. После максимального наполнения уплотнителя 3 воздухом штуцер 4 отключается от компрессора, и под давлением воздуха из полости уплотнителя 3 запорно-пропускной клапан 5 перекрывает отверстие штуцера 4, не давая возможности воздуху выходить из полости уплотнителя.
Демонтаж заглушки осуществляется путем стравливания (спуска) воздуха из полости уплотнителя 3, после чего заглушка свободно вынимается из трубы.
Таким образом, введение в конструкцию заглушки указанных выше отличительных признаков позволило решить поставленную задачу создания надежного в работе, более простого по конструкции с улучшенными эксплуатационными характеристиками устройства и получить вышеуказанный технический результат.
Выполнение заглушки с указанной совокупностью признаков обеспечивает улучшение герметизации внутренней полости трубы, повышает надежность крепления ее в трубе и упрощает конструкцию устройства.
Заявляемая заглушка может быть использована не только в технологических процессах производства труб, но и при хранении их на складах, и при транспортировке к потребителю, то есть она является более универсальной в применении по сравнению с приведенными выше аналогами.