ФУТЕРОВОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Заявляемое изобретение относится к области строительства, в частности к элементам для устройства защиты (футеровки) различных конструкций, преимущественно, от механических повреждений, и может быть использовано, например, при сооружении и ремонте переходов подземных трубопроводов, в том числе на обводненных грунтах, болотах, а также при пересечении водных преград.
Известно устройство для защиты наружной поверхности трубопровода, когда прокладку трубопроводов осуществляют, предварительно защитив изоляцию трубопровода футеровкой из деревянных брусков, стянутых стальными хомутами или проволокой, а балластировку трубопроводов осуществляют железобетонными или чугунными кольцевыми грузами. Трубопроводную плеть предварительно футеруют и раскладывают вдоль нее на расчетном расстоянии половинки грузов. На выложенные половинки грузов укладывают зафутерованную трубопроводную плеть и навешивают на нее верхние половинки грузов, после чего половинки грузов соединяют болтами (см. БОРОДАВКИН П.П. и др. "Подводные трубопроводы", Москва, "Недра", 1979, стр. 179-181).,;
К недостаткам известного устройства относится необходимость повторной обтяжки крепления футеровки трубопровода, вследствие релаксации усилия затяжки, повреждение изоляционного покрытия при стягивании половинок грузов болтами, а также возможное смещение футеровки и грузов по трубопроводу при его укладке протаскиванием или при продольных эксплуатационных перемещениях трубопровода. Кроме того, недостатком этого устройства является необходимость использования пиломатериалов, подверженных гниению.
Известно устройство для защиты изоляции наружной поверхности подземного трубопровода, составленное из скрепленных между собой двух листов нетканого синтетического материала и снабженное призматическими
опорами, заполненными песком. Листовой материал облегает наружную поверхность трубопровода, при этом опорные элементы расположены по образующим трубопровода. Высота опорных элементов составляет 2-5 см (см. ЕР 0546934 А1, 09.12.1992, F 16 L 57/00).
Недостатком известного решения является сложность изготовления опорных призматических элементов из покрывного листа, а также малая механическая прочность устройства, особенно при осевых подвижках трубопровода.
Известно устройство для защиты изоляционного покрытия балластируемых пойменных и заболоченных участков трубопроводов.
В известном решении трубопроводы балластируют навешиванием бетонных грузов различной конструкции на уложенный в траншею трубопровод. Для предохранения изоляции трубопровода от повреждений на каждый его участок установки грузов приклеивают предохранительный коврик, состоящий из нескольких слоев бризола или рубероида с прослойкой битума (см. БОРОДАВКИН П.П. и др. стр. 181-182). Известному устройству присущи указанные выше недостатки, а также сложность выполнения работ по защите изоляции трубопровода.
Все приведенные выше решения (кроме использования в качестве футеровки деревянных брусков) базируются на соответствующих утвержденных правилах. Так, например, в ГОСТ Р 51164-98 изложено следующее требование: «На трубопроводах с любым видом покрытия, прокладываемых под автомобильными или железными дорогами, на подводных переходах, а также в скальных грунтах, помимо защитной обертки следует применять жесткую футеровку из негниющих материалов...». А также см., например, «Свод правил по сооружению переходов под автомобильными и железными дорогами СП 109-34-97, РАО «ГАЗПРОМ», Москва, 1998 г.»: «Ползунковая опора (опорно-направляющее кольцо) состоит из сегментов, соединенных болтами, и опорных элементов (подушек), изготавливаемых из диэлектрических материалов (полиэтилен, полиуретан, текстолит и т.п.)». Последнее требование обусловлено обязательной
установкой на трубопроводы электрохимической защиты и является безусловным.
Для заявляемого изобретения существенные признаки, известные из уровня техники, можно сформулировать следующим образом: «Футеровочный элемент, выполненный из полимерного диэлектрического материала». Иными словами, в качестве прототипа выбран футеровочный элемент, требования к которому изложены в ГОСТ Р 51164-98 с учетом СП 109-34-97.
Задачей изобретения являлось создание футеровочного элемента, характеризующегося универсальностью (возможностью использования в различных футеровочных конструкциях), прочностью, надежностью и долговечностью, а также удобством при проведении монтажных работ.
Указанная задача решается футеровочным элементом, выполненным из полимерного диэлектрического материала. При этом, элемент выполнен в виде профильно-погоннажного изделия Т-образного поперечного профиля с Г-образным загибом полок, при этом в качестве материала элемента выбран ПВХ - пластикат, а геометрия Г-образных загибов определена из условия обеспечения зацепления с натягом эквидистантным загибом.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлен поперечный разрез футеровочного элемента и фрагмент сборной конструкции из таких элементов. На фиг.2 представлен пример использования футеровочного элемента в конструкции опорно-центрирующего кольца для протаскивания и опирания трубопровода в футляре. На фиг.3 представлен пример использования футеровочного элемента при монтаже чугунных и железобетонных пригрузов трубопроводов. На фиг.4 представлен пример использования футеровочного элемента в конструкции сплошной футеровки цилиндрической поверхности (трубопровода).
Футеровочный элемент представляет собой профильно-погоннажное изделие 1, т.е. изделие с доминирующим размером по длине и определенным поперечным профилем. Поперечный профиль заявляемого футеровочного элемента выполнен Т-образным, соответственно с полками 2. Каждая полка 2 выполнена с Г-образным загибом 3.
Опорно-центрирующее кольцо представляет собой (фиг.2) стальную обойму, собранную из двух полуколец 4 с ползунами 5; полукольца 4 стянуты болтовым соединением. Внутри кольца установлен диэлектрический материал 6.
Железобетонный пригруз представляет собой (фиг.3) два полукольца 7, стягиваемые посредством анкерных болтов 8 вокруг трубы 9 через диэлектрический материал 6.
Сплошная футеровка представляет собой обернутый вокруг трубы 9 диэлектрический материал б, закрепленный стяжными кольцами 10 из металлической полосы, установленными на трубе с определенным шагом. Стяжные кольца крепятся стальными шпильками 11.
Футеровочный элемент 1 используют для быстрого изготовления ковриков, матов и т.п. необходимой площади, которая зависит от размера футеруемой поверхности. Коврики или маты (фиг.1) собираются из нарезанных определенной длиной элементов 1 посредством зацепления их между собой Г-образными загибами 3 полок 2. За счет эластичности ПВХ-пластиката зацепление происходит с натягом. При этом геометрию загибов выбирают таким образом, что для зацепления элементов 1 достаточно нажатия рукой или постукивания деревянным, резиновым и др. молотком. Материал, применяемый для изготовления футеровочного профиля - ПВХ пластикат -подобен пластикату, который успешно используется в кабельной промышленности в качестве изоляции и защитных оболочек силовых кабелей и проводов. Данный материал способен выдерживать температурный интервал от минус 40°С до плюс 60°С, химически устойчив к действию неорганических веществ в интервале температур плюс 20°С до плюс 60°С, в том числе в водонасыщенных грунтах болот, не выделяет каких-либо вредных веществ в окружающую среду, в отличие от других материалов (например, полиэтилена является самозатухающим и не распространяет горение, а также стоек к воздействию масел, бензина и дизельного топлива. При футеровке трубопроводов коврики или маты из элементов 1 служат в качестве диэлектрического элемента 6. В конструкции опорно-центрирующего кольца
используют два мата, длина каждого сопоставима с длиной полуокружности трубопровода. Маты обжимают посредством полуколец 4 вокруг трубы 9 (предпочтительно маты собирать таким образом, чтобы элементы 1 располагались поперек оси трубопровода). В дальнейшем опорно-центрирующее кольцо вместе с трубопроводом на опорах 5 протаскивается в защитный футляр.
Сборка пригрузов (фиг.3, полукольца 7) осуществляется по аналогичной схеме, при этом возможна как поперечная, так и продольная ориентация элементов 1.
При выполнении сплошной футеровки (фиг.4, обжим кольцами 10 посредством шпилек 11) предпочтительно продольное размещение элементов 1. Технология производства позволяет без особых сложностей выпускать заявляемый футеровочный элемент 1 длиной до 4000 мм.
Опытная партия футеровочных элементов была опробована во всех описываемых конструкциях. Простота монтажа и достигаемая механическая прочность футеровки превысила аналогичные показатели всех известных решений. Изготавливаемые из предлагаемого футеровочного элемента коврики или маты свободно изгибаются как в продольном так и поперечном направлениях за счет эластичности ПВХ пластиката. Кроме того испытания показали пригодность заявляемого профиля для применения в качестве контактного материала при монтаже стальных емкостей.