ОПОРА НЕПОДВИЖНАЯ ДЛЯ ОЦИНКОВАННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
FIXED SUPPORT FOR GALVANIZED PIPELINES

Заявляемое изобретение относится к строительству, точнее к монтажу систем водоснабжения зданий и может быть использовано при прокладке внутренних систем холодного и горячего водоснабжения или отопления, в частности при проведении трубопроводов сквозь междуэтажные перекрытия, стены, перегородки и другие конструкции зданий.
Известно, что основной причиной износа внутренней стенки трубопровода водоснабжения зданий, приводящей к образованию отложений на стенках трубопровода и их зашлакованности, является электрохимическая коррозия в теле трубопровода.
Основным фактором электрохимической коррозии является контактная коррозия, возникающая из-за наличия фасонных частей из разноименных материалов, например, обычная черная сталь и нержавейка, что провоцируется разницей потенциалов, возникающих между различными материалами.
Также одним из факторов коррозионного разрушения внутренних водопроводных систем является коррозия с участием токов утечки. Токи утечки - это токи других электропотребителей, которые тем или иным способом попадают в трубопровод. Трубопровод является протяженным проводником, поэтому место выхода такого тока из трубопровода, которое и является основным местом его разрушения, может быть довольно далеко от места входа. Действие токов утечки на водопроводные системы в целом приводит к тем же последствиям, что и коррозионное действие постоянных и переменных блуждающих токов, хотя токи утечки могут активировать и процессы электрохимической коррозии.
Особенно сильно электрохимическая коррозия проявляется в местах прохода труб сквозь междуэтажные перекрытия, стены, перегородки и другие конструкции зданий. Это связано с тем, что для крепления в трубопровода в отверстии конструкции здания как правило устанавливают стальную гильзу, через нее протаскивают трубу и крепят путем закладки в зазор между трубой и гильзой материалов. При этом в заложенных материалах со временем скапливается влага, позволяющая возникать факторам, приводящим к электрохимической коррозии.
Для борьбы с коррозией применяют электрохимическая защита, которая подразделяется на гальваническую и анодную. При гальваническую защите, к защищаемому объекту присоединяют специальный анод - протектор "жертвенный анод" с более отрицательной величиной электродного потенциала, который разрушается в первую очередь. Катодная защита - это электрохимическая защита, основанная на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь.
Так в патенте РФ №2131949 (приор. 14.04.1998, опубл. 20.06.1999) «Способ электрохимической защиты металлического трубопровода от коррозии» предложено электрическое отделение защищаемого участка от основного трубопровода токоизолирующими вставками и подачу на него электрического потенциала защиты. Причем в качестве токоизолирующих вставок используют два отрезка трубы, изготовленных из того же материала, что и трубопровод. Смежные концы вставок заизолированы друг от друга диэлектрическим материалом и соединены неразъемным муфтовым соединением.
Однако предложенный способ не может быть использован в местах прохода труб сквозь междуэтажные перекрытия, стены, перегородки и другие конструкции зданий, что не позволяет решать проблемы, связанные с электрохимической коррозией в местах ее наиболее частого возникновения.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является получение конструкции неподвижной опоры, использование которой позволяет избавиться от электрохимической и контактной коррозии трубопроводов водоснабжения.
Техническим результатом является создание неподвижной опоры для оцинкованных трубопроводов водоснабжения, устанавливаемой в отверстии несущей конструкции здания, позволяющей увеличить срок службы трубопровода, а также снизить затраты на работы, связанные с обслуживанием и ремонтом трубопроводов.
Задача решается, а технический результат достигается тем, что опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов водоснабжения устанавливаемая в отверстии конструкции здания состоит из патрубка, проходящего через конструкцию здания и соединенного с фланцами. Фланцы опираются на конструкцию здания. При этом патрубок выполнен из нержавеющей стали и внешний диаметр патрубка меньше диаметра отверстия в конструкции здания. Причем между опорными поверхностями фланцев и поверхностью конструкции здания установлены паронитовые прокладки. Соединение фланцев с патрубком выполнено с зазором и произведено сваркой аустенитным швом. Концы патрубка выполнены с соединительными частями для соединения с трубопроводом водоснабжения.
Также задача решается, а технический результат достигается тем, что опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов водоснабжения устанавливаемая в отверстии конструкции здания состоит из патрубка, проходящего через конструкцию здания и соединенного с фланцами. Фланцы опираются на конструкцию здания. При этом патрубок выполнен из нержавеющей стали и внешний диаметр патрубка меньше диаметра отверстия в конструкции здания. Причем между опорными поверхностями фланцев и поверхностью конструкции здания установлены паронитовые прокладки. Фланцы соединены с патрубком косынками, при этом соединение косынок с патрубком и фланцами выполнено с зазором и произведено сваркой аустенитным швом. Концы патрубка выполнены с соединительными частями для соединения с трубопроводом водоснабжения.
В качестве соединительной части на патрубке может быть выполнена резьба. В другом варианте соединительной частью патрубка являются фланцы. Также в качестве соединительной части патрубка могут быть выполнены канавки под грувлочное соединение.
Предложенная в изобретении опоры неподвижной позволяет полностью изолировать оцинкованный трубопровод от конструкции здания, так как между внешней поверхностью патрубка и гильзой, установленной в отверстии конструкции здания, предусмотрен воздушный зазор, а между опорными поверхностями фланцев и поверхностью конструкции здания установлены паронитовые прокладки. Это позволяет обеспечить отсутствие коррозии с участием токов утечки.
Использование только оцинкованной стали в трубопроводе и патрубке опоры является защитой от разности потенциалов, которые могли бы возникнуть при использовании различных материалов.
Следует обратить внимание, что соединение фланцев с патрубком выполнено с зазором и произведено сваркой аустенитным швом с очень высокими антикоррозионными свойствами и обеспечивающих стойкость металла шва против межкристаллитной коррозии.
Также отсутствию возникновения электрохимической и контактной коррозии трубопроводов водоснабжения, проложенных в конструкциях зданий при использовании предложенного изобретения, способствует то, что концы патрубка опоры неподвижной выполнены с соединительными частями для соединения с трубопроводом водоснабжения без использования сварки.
Таким образом все признаки изобретения направлены на достижение технического результата, а именно получение конструкции неподвижной опоры, использование которой позволяет избавиться от электрохимической и контактной коррозии трубопроводов водоснабжения.
В последующем заявляемое изобретение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 - опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов;
фиг. 2 - опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов с косынками;
фиг. 3 - схема установки опоры неподвижной;
фиг. 4 - схема установки опоры неподвижной со стяжкой;
фиг. 5. - вариант крепления трубопровода к опоре неподвижной;
фиг. 6 - выполнение зазоров на опоре неподвижной.
Опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов, вариант которой показан на фиг. 1 состоит из патрубка 1, изготовленного из нержавеющей стали, двух фланцев 2 и двух паронитовых прокладок 3, располагаемых между фланцами 2 и поверхностями конструкции здания, в конкретном случае это междуэтажное перекрытие 4. Соединение фланцев 2 с патрубком 1 выполнено с зазорами 5 и произведено сваркой аустенитным швом 6.
Опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов, вариант которой показан на фиг.2 состоит из патрубка 1, изготовленного из нержавеющей стали, двух фланцев 2 и двух паронитовых прокладок 3, располагаемых между фланцами 2 и поверхностями междуэтажного перекрытия 4.
Соединение фланцев 2 с патрубком 1 выполнено с зазорами 5 через косынки 7. При этом все соединения произведены сваркой аустенитным швом 6, как это показано на фиг.6.
Опора неподвижная для монтаже поставляется с приваренным к патрубку 1 одним фланцем 2. Сварка производится в заводских условиях и осуществляется аустенитным швом 6. При этом между патрубком 1 и фланцем 2 выдерживается кольцевой зазор 5. Также зазор выдерживается между телом косынки 7 и патрубком 1, в случае использования варианта опоры неподвижной, показанной на фиг. 2. Выполнение зазоров 5 приведено на фиг. 6. Все зазоры 5 имеют гарантированные размеры 0,5-1 мм.
При монтаже опоры неподвижной в отверстие междуэтажного перекрытия 4, как это показано на фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5, патрубок 1 устанавливают в гильзу 8 с зазором 9. При этом между фланцем 2 и поверхностью междуэтажного перекрытия 4 располагают паронитовую прокладку 3.
Ответный фланец, при помощи сварки с аустенитным швом 6 соединяют с патрубком 1 с ответной стороны плиты междуэтажного перекрытия 4, при этом между фланцем 2 и поверхностью междуэтажного перекрытия 4 также располагают паронитовую прокладку 3. При монтаже опоры неподвижной с ответной стороны плиты междуэтажного перекрытия 4 выдерживают все зазоры 5.
Установленные опорные фланцы 2 передают через плиту междуэтажного перекрытия 4 нагрузки на несущую конструкцию. Перемещения опоры неподвижной в плоскости плиты междуэтажного перекрытия 4, в пределах отверстия под трубопроводы гарантированно исключаются силами трения, возникающими между опорными фланцами 2 и телом плиты междуэтажного перекрытия 4. Опорные фланцы 2 не имеют прямого контакта с несущей конструкцией, так как между опорной поверхностью фланца 2 и элементом несущей конструкции установлена паронитовая прокладка 3, выполняющая роль диэлектрического разделителя сред. Паронитовая прокладка 3 исключает появление «анодных зон», и как следствие, препятствует возникновению электрохимической коррозии в теле трубопровода, основной причины износа внутренней стенки трубы и ухудшения качества ее поверхности, приводящей к образованию отложений на стенках трубопровода, зашлакованности.
Фиксация фланца 2 при монтаже опоры производятся посредством сварки с применением электродов, обеспечивающих получение аустенитного шва 6 с очень высокими коррозионными свойствами в хлорно-, азотно- и сернокислотных средах и обеспечивающих стойкость металла шва 6 против межкристаллитной коррозии. Таким образом, патрубок 1 и ребра опорного и ответного фланца 2 и, при использовании, косынок 7 имеют непосредственный контакт только с телом аустенитного шва 6, что исключает вероятность возникновения контактной коррозии, ввиду отсутствия мест непосредственного контакта разнородных металлов.
Естественная коррозия и зашлакованность трубопровода 11 исключаются за счет применения коррозионностойких материалов и покрытий (патрубок 1 из нержавеющей стали, оцинкованный трубопровод 11), а также методов монтажа, в том числе исключающих повреждение защитного цинкового покрытия трубопровода 11.
Изобретение, а именно опора неподвижная для оцинкованных трубопроводов 11, по сути своей, является жесткой сварной конструкцией, позволяющей монтировать вертикальные или горизонтальные трубопроводы 11, а также является частью трубопровода 11.
Следует отметить, что патрубок 1 может иметь любую длину и форму. Геометрические размеры и форма патрубка 1 определяются требованиями проекта и условиями эксплуатации.
Концы патрубка 1 предусматривают наличие соединительных элементов: резьбы (фиг. 3), канавки под грувлочное соединение, расположенные выше стяжки 10 (фиг. 4), или, например фланца 12, как это показано на фиг. 5. Тип соединительных элементов определяется условиями эксплуатации.
Изолирующая паронитовая прокладка 3 может иметь любую геометрическую форму, которая обеспечивает отсутствие прямого контакта тела опоры с несущей конструкцией.
Опорные элементы - фланцы 2 могут иметь любую геометрическую форму (квадрат, прямоугольник, круг, многогранник, эллипс и пр.) которые определяются условиями эксплуатации. Также фланцы 2 могут иметь отверстие для патрубка 1 любой геометрической формы (квадрат, прямоугольник, многогранник, круг и пр.), которые определяются условиями эксплуатации. Фланец 2 может быть изготовлен из конструкционной стали обычного качества или качественной.
Косынки 7 соединяющие патрубок 1 и фланцы 2 могут иметь любую геометрическую форму, их необходимость и количество определяется исходя из условий эксплуатации и нагрузок на опору неподвижную. Они могут быть изготовлены из конструкционной стали, обычного качества или качественной.
Соединение ребер фланцев 2 должно иметь высокую прочность. В местах соединения ребер фланцев 2 и патрубка 1 не должно быть непосредственного контакта разнородных материалов.
Соединение патрубка 1 с ребрами фланцев 2 и косынок 7 осуществляется посредством сварки с применением электродов, обеспечивающих получение аустенитного шва с очень высокими коррозионными свойствами в хлорно-, азотно- и сернокислотных средах и обеспечивающих стойкость металла шва против межкристаллитной коррозии.
Таким образом изобретением является простая и универсальная конструкция, которая выступает не только в роли крепежа, но и также является элементом трубопровода 11. При монтаже трубопровода 11 используются только бессварные соединения: фланцевое, резьбовое, или грувлок.
Сварка используется только для монтажа неподвижной опоры. Это значительно повышает срок службы оцинкованного трубопровода, так как сохраняет цинковое покрытие трубопровода.
Настоящее изобретение позволяет использовать гибкую и многовариантную технологию сборки и монтажа трубопроводов за счет использования различных вариантов присоединения частей трубопроводов к неподвижное опоре, а именно: фланцевое соединение, резьбовое соединение, грувлочное соединение
Предложенное изобретение увеличивает срок службы трубопровода, а также снижает затраты на работы, связанные с обслуживанием и ремонтом трубопроводов, так как неподвижная опора для оцинкованных трубопроводов позволяет избавиться от электрохимической и контактной коррозии трубопроводов водоснабжения.
Настоящее изобретение значительно снижает затраты на работы, связанные с обслуживанием и ремонтом оцинкованных трубопроводов, а также создает экономический эффект в части сокращения сроков монтажа в связи с типизацией и унификацией процесса сборки трубопроводов. Настоящее изобретение отвечает всем требованиям, предъявляемым к неподвижным опорам для систем водоснабжения, как к ответственным силовым узлам крепления трубопроводов. Практическое использование данной конструкции неподвижной опоры наилучшим образом зарекомендовало себя в реальных условиях при монтаже трубопроводов на объектах строительства и не имеет достойных аналогов в части надежности, долговечности и соотношения «цена-качество».