МУФТА ТЕРМОУСАЖИВАЕМАЯ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области монтажа трубопроводов и предназначена преимущественно для соединения безнапорных трубопроводов, изготовленных из полимерных материалов, но пригодна для стальных и асбоцементных трубопроводов, и находящихся под невысоким давлением, а также других типов, в т.ч. электрических кабель-каналов.
Известно устройство разъемного соединения пластмассовых трубопроводов накидными фланцами (Сантехника: как все устроено и как все починить: справочник / В.А. Волков. - М.: Астрель: ACT, 2006. - 439 с.: ил. См. стр. 370-372, рис. 2-2-22, в. Приложение 1). Устройство содержит свободные накидные фланцы, прокладку, болты, гайки, формуемые на трубопроводах раструбы.
Недостатками известного устройства является сложность конструкции, сложность технологического процесса формования раструбов на концах труб на местах производства монтажных работ, длительность периода монтажа, необходимость использования переносного оборудования для формования раструбов.
Известно устройство муфты соединительной электросварной (ROFITT. ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ ФИТИНГИ. ШАРОВЫЕ КРАНЫ. КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ 2015 / www.rofitt.ru. (Дата обращения 02.09.2015) См. стр. 2. Приложение 2), состоящей из полимерного корпуса, нагревательной электрической спирали, электрических контактов.
При подсоединении контактов к источнику тока спираль разогревает трубу и муфту настолько, что материал на внешней поверхности трубы и внутренней поверхности муфты расплавляется. Поскольку муфта при нагревании несколько уменьшается в диаметре между ней и трубой обеспечивается хороший контакт, в результате чего происходит сплавление поверхностей.
Недостатком известного устройства является конструктивная сложность устройства, сложность обеспечения герметичного вывода электрических контактов на внешнюю поверхность электросварной муфты, необходимость использования источника тока в месте монтажа трубопровода, опасность электротравмы при работе в условиях повышенной влажности.
Известно устройство муфты компрессионной (URL: http://www.trubotorg-irk.ru/katalog/kompressionnye_fitingi_muftysoedinitelnye/mufta_soedinitelnaya (Дата обращения 04.09.2015). Приложение 3), содержащей корпус, с резьбой с двух сторон и внутренним гребнем, два эластичных уплотнительных кольца, две зажимных втулки цангового типа, две зажимных гайки.
Недостатками устройства являются: конструктивная сложность устройства, повышенная стоимость производства, невозможность соединения трубопроводов диаметром более 110 мм.
По технической сущности наиболее близким к заявляемому решению является известное устройство соединительной муфты с эластичными уплотнительными кольцами (http://www.ost-m.ru/catalog/kanalizatsiya_truby_i_fitingi_dlya_vnutrenney_kanalizatsii_truby_i_fitingi_iz_pp_mufty_pp / (Дата обращения 04.09.2015). Приложение 4). Устройство содержит корпус с внутренним гребнем и отформованными кольцевыми канавками, два эластичных уплотнительных кольца. Корпус выполнен литьем из пластмассы и имеет внутренний диаметр, превышающий наружный диаметр соединяемых трубопроводов. Корпус муфты изготовлен из полипропилена.
Недостатками указанного устройства являются конструктивная сложность устройства, сложность формования с двух сторон муфты кольцевых канавок под уплотнительные кольца, старение резиновых колец и, как следствие, потеря герметичности соединения со временем.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание простого устройства для соединения, преимущественно, безнапорных трубопроводов, содержащего минимальное количество элементов и простого в монтаже.
Указанная техническая задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, изготовленный из пластмассы, в отличие от него предлагаемое устройство выполняется из полиэтилена низкого давления в виде муфты, которая имеет раструбные расширения с двух сторон. Корпус изготавливается из полиэтиленовой экструдированной трубы того же диаметра, что и соединяемые трубопроводы. Раструбы на корпусе муфты формуются методом растяжки при повышенной температуре с обеих сторон и имеют средний диаметр больший, чем сумма наружного диаметра трубопровода и удвоенной толщины стенки муфты. Средняя часть муфты имеет исходный диаметр трубы.
На чертеже представлено продольное сечение муфты термоусаживаемой.
Известно, что при нагреве у полиэтилена значительно снижаются прочностные свойства, а сами изделия из него могут заметно деформироваться не разрушаясь. Если заготовку для муфты, в виде части полиэтиленовой трубы, нагреть ниже температуры структурного перехода, подвергнуть деформации определенной величины и охладить, то такое изделие останется деформированным. При последующем нагреве у такого изделия будет проявляться «эффект памяти формы». Нагретое изделие вернется к своим прежним геометрическим размерам. Существенное влияние на интенсивность проявления «эффекта памяти формы» оказывает величина деформации, температура нагрева и скорость остывания деформированного изделия. При недостаточных нагреве и деформации происходит самопроизвольный постепенный возврат к первоначальному состоянию изделия. При чрезмерных нагреве (выше температуры структурного перехода) и величине деформации изделия «эффект памяти формы» не проявляется. Сочетание температуры нагрева и величины деформации позволяет подобрать параметры, при которых соединительная муфта остается стабильной в деформированном состоянии, а при нагреве проявляется «эффект памяти формы».
Для дальнейшего описания заявляемой полезной модели будут использоваться параметры, указанные в п. 3 ГОСТа 18599-2001 «ТРУБЫ НАПОРНЫЕ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА. Технические условия»:
cp
- средний наружный диаметр d, (мм): Частное от деления измеренного значения наружного периметра трубы на значение Пи=3,142, округленное в большую сторону до 0,1 мм.
- номинальный наружный диаметр d (мм): Условное обозначение размера, соответствующее минимальному среднему наружному диаметру.
Осуществление полезной модели. Заявляемое техническое решение изготавливается из трубы с тем же номинальным наружным диаметром, что и соединяемые участки трубопровода. Из нее нарезаются заготовки для корпуса муфты 1 необходимой длины. Каждая заготовка нагревается с одной стороны до температуры, не превышающей температуру структурного перехода. В нагретую заготовку запрессовывается растягивающая оправка. Вместе с оправкой заготовка интенсивно охлаждается. После охлаждения оправка удаляется из растянутого раструба муфты, и операция повторяется с другой ее стороны. Изготовленная таким образом муфта обладает «эффектом памяти формы». Для надежного соединения участков трубопровода в растянутые раструбные части муфты 2 вставляются края соединяемых труб. Муфта нагревается, при этом запускается «эффект памяти формы» и растянутые раструбы усаживаются. Создается герметичное надежное соединение.
Параметры муфты термоусаживаемой, при которых проявляется «эффект памяти формы», не происходит самопроизвольной усадки муфты и одновременно получается наиболее надежное соединение участков трубопровода, лежат в следующих диапазонах:
1. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 50 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,053 м до 0,062 м
(что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,01 м до 0,1 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
2. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 63 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,066 м до 0,076 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,012 м до 0,126 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра);
3. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 75 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,079 м до 0,092 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,015 м до 0,15 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра);
4. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 90 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,095 м до 0,108 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,018 м до 0,18 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра);
5. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 110 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,115 м до 0,132 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,022 м до 0,22 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
6. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 125 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,131 м до 0,142 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,025 м до 0,25 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
7. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 140 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,147 м до
0,168 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,028 м до 0,28 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
8. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 150 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,157 м до 0,180 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,03 м до 0,3 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра);
9. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 160 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,168 м до 0,192 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,032 м до 0,32 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
10. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 180 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,188 м до 0,216 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,036 м до 0,36 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
11. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 200 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,210 м до 0,240 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,04 м до 0,4 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
12. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 225 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,236 м до 0,270 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,045 м до 0,45 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
13. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 250 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,262 м до
0,300 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,05 м до 0,5 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
14. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 280 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,293 м до 0,336 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,056 м до 0,56 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
15. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 315 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,330 м до 0,378 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,063 м до 0,63 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров);
16. для трубопровода с номинальным наружным диаметром 355 мм - средний наружный диаметр раструбной части составляет от 0,372 м до 0,426 м (что составляет от 1,05 до 1,2 номинального наружного диаметра), а длина термоусаживаемой раструбной части составляет от 0,071 м до 0,71 м (что составляет от 0,2 до 2 номинальных наружных диаметров).