СИЛЬФОННОЕ КОМПЕНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКАНАЛЬНОЙ ПРОКЛАДКИ ТЕПЛОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к трубопроводной технике и предназначена для компенсации осевых температурных деформаций трубопроводов.
Известен соединитель, имеющий блок центрирования для центрирования соединительного устройства и содержащий центрирующую втулку, которая проходит вдоль всей длины компенсатора в установленном состоянии, в котором компенсатор содержит сильфон, средство для центрирования центрирующей втулки, а также направляющие. Центрирующая втулка может быть образована из двух частей, установленных с помощью монтажных вспомогательных средств, то есть пружинных колец, где свобода передвижения одного из монтажных вспомогательных средств или компенсатора заключена в осевом направлении. На двух сторонах компенсатора предусмотрен фланец (патент № EP 2644960, МПК F16L 51/02, опубл. 10.02.2013).
Известен сильфонный компенсатор для бесканальной прокладки, содержащий сильфонный компенсатор, расположенный внутри кожуха и снабженный направляющими, приваренными к патрубкам сильфонного компенсатора, ограничивающими угловые и радиальные перемещения компенсатора и не препятствующими осевым перемещениям патрубков относительно кожуха, и трубами с уплотняемой поверхностью, на которой расположены уплотнения, уплотнения выполнены в виде воротниковых манжет, установленных по две с каждой стороны сильфона, воротниками, направленными навстречу друг другу, с образованием между манжетами пространства, заполненного обладающим смазывающими свойствами наполнителем, при этом воротниковые манжеты установлены преимущественно на расстоянии L, равном или большем величине хода компенсатора, а манжеты, находящиеся в контакте с грунтом, снабжены грязесъемным воротником, прилегающим к уплотняемой поверхности трубы (патент РФ № RU 2431072, МПК F16L 51/02, опубл. 10.10.2011)
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является компенсатор, размещенный на трубопроводе с теплоизоляцией, состоящей из пенополиуретанового слоя и полиэтиленовой оболочки. Компенсатор содержит металлический сильфон с приваренными к нему патрубками разной длины, который расположен в защитном стальном кожухе и снабжен направляющими в виде трех фланцев, ограничивающих только угловые и радиальные перемещения компенсатора. К длинному патрубку сильфона прикреплены с возможностью скольжения внутри кожуха два подвижных фланца. Вокруг части длинного патрубка за пределами кожуха образован свободный от тепловой изоляции компенсационный участок, защищенный от намокания теплогидростойкой диафрагмой цилиндрической формы с припуском на амплитуду работы сильфона. Диафрагма закреплена на краях полиэтиленовой оболочки на компенсационном участке с помощью термоусадочной манжеты. Между кожухом и сильфоном, а также частью длинного патрубка имеется теплоизоляция в виде засыпки из мелкогранулированного вспененного пенополиуретана. Провода системы оперативно-дистанционного контроля расположены в металлической трубке, закрепленной с внутренней стороны кожуха (патент РФ № RU 2536654, МПК F16L 51/02, опубл. 27.12.2014).
Недостатком данных конструкции является большая площадь соприкосновения направляющих пластин и наружного кожуха, что отрицательно влияет на эксплуатационные качества устройства, т.к. коррозия, появляющаяся в процессе эксплуатации изделия, оказывает сопротивление перемещению подвижных частей компенсатора и увеличивает риск заклинивания.
Задачей является повышение надежности устройства при расширении его эксплуатационных возможностей.
Технический результат совпадает с поставленной задачей и достигается за счет того, что в сильфонном компенсирующем устройстве для бесканальной прокладки трубопровода, содержащем сильфон с приваренными к нему теплоизолированными патрубками, размещенный в защитном кожухе и снабженный направляющими, ограничивающими угловые и радиальные перемещения сильфона и не препятствующими осевым перемещениям патрубков, стопорное устройство для ограничения осевого хода сильфона, систему оперативно-дистанционного контроля устройства, направляющие выполнены в виде пластин, установленных на металлических шайбах, жестко закрепленных на подвижном патрубке, устройство снабжено гидроизоляционным наружным сильфоном.
К кожуху приварено стальное кольцо, которое, в паре с другим кольцом обеспечивает ограниченное пространство с размещенной в нем сальниковой графитовой набивкой, плотно соприкасающейся с наружным слоем теплоизоляции подвижного патрубка. Наружный сильфон выполнен из нержавеющей стали. Направляющие пластины выполнены из стали и равномерно распределены между стопорными устройствами. Провода системы оперативно-дистанционного контроля компенсатора изолированы при помощи сальников. Устройство снабжено проушинами на кожухе и упорной шайбой на подвижном патрубке.
Новыми признаками заявляемого технического решения является выполнение направляющих в виде пластин, установленных на металлических шайбах, жестко закрепленных на подвижном патрубке.
Использование этих признаков позволяет значительно уменьшить площадь соприкосновения направляющих пластин и наружного кожуха, следовательно коррозия, появляющаяся в процессе эксплуатации устройства будет оказывать меньшее влияние на перемещение подвижных частей компенсатора, что значительно улучшает его работу, использование дополнительного гидроизоляционного наружного сильфона в совокупности с признаком, изложенным выше, делает устройство более надежным и долговечным. Таким образом, технический результат достигнут.
Признаки, изложенные в зависимых пунктах формулы, также способствуют достижению технического результата.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Техническое решение поясняется чертежами:
Фиг. 1 - сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки теплопроводов, общий вид. В разрезе.
Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
Сильфонное компенсирующее устройство предназначено для компенсации осевых температурных деформаций стальных теплопроводов с индустриальной теплоизоляцией из пенополиуретанового или пенополиминерального наполнителей в полиэтиленовой оболочке, при бесканальной прокладке в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод и при эксплуатации в непроходных каналах, необорудованных дренажной системой, и подверженных затоплению грунтовыми, сточными или ливневыми водами.
Сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки трубопровода содержит защитный кожух 1, сильфон 2, патрубки 3 и 4, направляющие, выполненные из пластин, стопорное устройство, наружный сильфон.
Защитный кожух 1 выполнен из стали. Одна из его сторон жестко закреплена на неподвижном патрубке 3, а со второй стороны к кожуху 1 приварено стальное кольцо 5, которое, в паре с другим кольцом, соединенным с кольцом 5 при помощи резьбы, образует полость, заполненную сальниковой графитовой набивкой, плотно соприкасающейся с наружным слоем теплоизоляции подвижного патрубка и обеспечивающую первичную защиту устройства от попадания грунтовых вод внутрь.
На кожухе 1 могут быть жестко закреплены проушины 6, а на подвижном патрубке 4 - упорная шайба 7 для осуществления предварительного растяжения в технологических целях при монтаже.
В защитном кожухе 1 размещен сильфон 2, к которому жестко, например, при помощи сварки, прикреплены неподвижный и подвижный патрубки 3 и 4 соответственно. Кроме того устройство оборудовано скользящими направляющими выполненными из стальных пластин 8, равномерно распределенных между стопорными устройствами 9 и ограничивающие угловые и радиальные перемещения сильфона 2.
Пластины 8 установлены на металлических шайбах 10, жестко закрепленных на подвижном патрубке 4. Пластины 8 закреплены с возможностью скольжения относительно кожуха 1. Пластины 8 направляющих позволяют направить изделие только в необходимой плоскости, т.е. имеют функции предохраняющие изделия от возможных сдвиговых и угловых усилий, возникающих при прогибах трубопровода.
К кожуху 1 равномерно по окружности (нашем случае, в четырех местах) прикреплено стопорное устройство 9 для ограничения осевого хода сильфона 2, которое ограничивает компенсирующую способность устройства, т.е. имеет функцию защитного механизма от излишних осевых и вращательных перегрузок. Стопорное устройство 9 расположено между двумя смежными пластинами 8.
Скользящие пластины 8 в тандеме со стопорным устройством 9 предохраняют устройство от крутящих моментов на сильфон 2.
Устройство снабжено проводником - индикатором системы 11 оперативного дистанционного контроля (СОДК). Провода системы оперативно-дистанционного контроля компенсатора изолированы при помощи сальников 12.
СОДК 11 предназначена для постоянного контроля состояния теплоизоляционного слоя изолированных трубопроводов и оперативного выявления участков с повышенной влажностью изоляции связанной с утечкой теплоносителя из стального трубопровода вследствие коррозии или дефектов сварных соединений
Сильфон 2 дополнительно защищен гидроизоляционным наружным сильфоном 13, выполненным из нержавеющей стали. Между сильфонами 2 и 13 образуется вторичная воздушная прослойка, обеспечиваемая жестким герметичным соединением, основу которой составляет защитный сильфон 13.
Конструктивное исполнение данного устройства гарантирует соосность сильфона при изгибающих моментах в любой плоскости, возникающих при прогибах теплопровода из-за просадки грунта, а также - гидрозащиту пенополиуретановой изоляции и проводников-индикаторов СОДК от проникновения грунтовых вод.
Сильфонное компенсирующее устройство для бесканальной прокладки трубопровода может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.