МУФТА ДЛЯ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при ремонте эксплуатирующихся трубопроводов с дефектами, преимущественно трещиноподобными, в частности, газотрубопроводов и нефтетрубопроводов. Полезная модель направлена на упрочнение корродированного или иным образом поврежденного участка трубопровода без остановки перекачки продукта.
Ближайшим аналогом является муфта для ремонта трубопровода, содержащая верхнюю и нижнюю полуобечайки, соединенные между собой по продольным участкам сваркой или болтовыми соединениями, с выполненными на нижней полуобечайке впускными патрубками, с выполненными в нижней полуобечайке четырьмя резьбовыми отверстиями с установочными болтами, с выполненными на верхней полуобечайке выпускными патрубками, с выполненными в верхней полуобечайке четырьмя резьбовыми отверстиями с установочными болтами, с выполненными в верхней полуобечайке сверху резьбовыми отверстиями для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом (см. например, патент РФ №2191317, МПК F16L 55/18, дата публ. 20.10.2002).
Недостатком ближайшего аналога является недостаточная прочность композиционного материала.
Технический результат выражается в повышении надежности отремонтированного участка трубопровода путем увеличения прочности композиционного материала.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что оно содержит верхнюю и нижнюю полуобечайки, соединенные между собой по продольным участкам сваркой или болтовыми соединениями, с выполненными на нижней полуобечайке впускными патрубками, с выполненными в нижней полуобечайке четырьмя резьбовыми отверстиями с установочными болтами, с выполненными на верхней полуобечайке выпускными патрубками, с выполненными в верхней полуобечайке четырьмя резьбовыми отверстиями с установочными болтами, с выполненными в верхней полуобечайке сверху резьбовыми отверстиями для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом, и отличается от ближайшего аналога тем, что зазор с торцов муфты заполнен мастикой, а зазор между муфтой и трубопроводом заполнен композитным материалом на основе наноэпоксидной смолы с углеродными нанотрубками.
Сущность заявленной муфты для ремонта трубопровода поясняется чертежами.
На фиг. 1 - вид на муфту, расположенную на трубопроводе, сбоку;
на фиг. 2 - вид поперечного разреза муфты и трубопровода;
на фиг. 3 - вид на муфту с болтовым соединением полуобечаек сбоку.
Муфта для ремонта трубопровода содержит две полуобечайки 1, 2, которые устанавливаются на ремонтируемый трубопровод 4, полностью охватывая его (фиг. 1, 2, 3), Полуобечайки 1, 2 соединены между собой по продольным участкам сваркой (фиг. 1, 2) или болтовыми соединениями (фиг. 3) На нижней полуобечайке 2 выполнены впускные патрубки 6, четыре резьбовых отверстия 10 с установочными болтами 11. На верхней полуобечайке 1 выполнены выпускные патрубки 7, четыре резьбовых отверстия 10 с установочными болтами 11, резьбовые отверстия 8 для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом 4 композитным материалом 5 (фиг. 1, 2, 3). Зазор с торцов муфты заполнен мастикой Зазор между муфтой и трубопроводом заполнен композитным материалом на основе наноэпоксидной смолы с углеродными нанотрубками (фиг. 1, 2, 3).
Внутренний диаметр муфты превышает внешний диаметр трубопровода 4 на величину, достаточную для образования кольцевого зазора между ними.
Установочные болты 11 (фиг. 2) предназначены для регулировки зазора между муфтой и трубопроводом 4 до заполнения торцов муфты мастикой и выполняющие функцию опор при установке муфты на трубопровод 4.
Композитный материал 5 готовится непосредственно перед заполнением объема между трубопроводом 4 и муфтой в виде наполнителя на основе наноэпоксидной смолы с углеродными нанотрубками. Важной операций приготовления наполнителя на основе наноэпоксидной смолы с углеродными нанотрубками является операция смешивания эпоксидной смолы с углеродными нанотрубками с ультразвуковой обработкой посредством ультразвукового диспергатора (см. например, статья Буянов И.А. Разработка технологии введения углеродных нанотрубок в состав полиэфирного связующего, журн. Клеи. Герметики. Технологии №9, 2012 г., http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=1693). Область оптимальных концентраций углеродных нанотрубок в наполнителе лежит в диапазоне 0,4-0,8% мас. При этом, как общеизвестно, достигается наилучшее распределение углеродных нанотрубок в наполнителе (см. например, статья Воробьева Е.А. и др. Синтез и исследование нанокомпозитов с включением углеродных нанотрубок. http://nuclphys.sinp.msu.ru/school/s11/11_25.pdf). Применение углеродных нанотрубок в наполнителе на основе эпоксидной смолы, например, ЭД-20, в 1,5-2,0 раза увеличивает прочностные характеристики
Композитный материал затвердевает и болты 11 вывертывают. Для получения гладкой поверхности полуобечаек 1, 2 остатки болтов после срезания всех болтов могут быть оставлены в отверстиях 8, 10 трубопровода 4 и зачищены заподлицо.
При невозможности производства огневых (сварочных) работ при ремонте трубопровода 4 стальные полуобечайки 1, 2 выполняют с болтовыми соединениями 9 (фиг. 3). На месте производства работ стальные полуобечайки 1, 2 муфты присоединяют друг к другу продольными сторонами болтовыми соединениями 9 (фиг. 3). Все остальные действия над муфтой для ремонта трубопровода осуществляют аналогично случаю соединения полуобечаек 1, 2 сваркой.
Заявленная муфта для ремонта трубопровода благодаря отличительному признаку новому композиционному материалу - наполнитель в виде наноэпоксида с углеродными нанотрубками обеспечивает увеличение прочности композиционного материала, повышение его теплопроводности и электропроводности. Увеличение теплопроводности и электропроводности обеспечивает выравнивание температур муфты и трубопровода 4, снижению разности электрических потенциалов, что способствует увеличению прочности отремонтированного участка трубопровода с муфтой.