Защитный кожух для трубопроводов

Полезная модель относится к ремонту и защите различных трубопроводов от внешних механических повреждений, в том числе в местах их пересечения с наземными транспортными трассами, подземными сооружениями и коммуникациями.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.
Известен защитный кожух для гидроизоляции по патенту РФ №2282002, который включает два элемента, внутренний и наружный. Внутренний элемент защитного кожуха состоит из формованных стеклопластиковых многослойных полукожухов, полуфланцев, расположенных по торцам внутреннего элемента. Герметизирующие прокладки обеспечивают требуемую плотность соединения, осуществляемого с помощью болтов и гаек с шайбами. На трубу большего и малого диаметров в местах соприкосновения с внутренним элементом уложен эластичный материал для исключения повреждения изоляции, нанесенной на поверхности труб. Нижний полукожух выполнен со сквозными отверстиями для стока воды, просочившейся через соединение полуфланцев с трубой в момент ее перемещения. Наружный элемент образован из фильтровального кожуха, обеспечивающего выход воды через перфорированные отверстия нижнего полукожуха и препятствующего проникновению через эти же перфорированные отверстия различных частиц грунта и грязи к герметизирующим манжетам. Наружный элемент закреплен на трубах хомутами. Ребро жесткости выполнено на нижнем и верхнем полукожухах, а отверстия для стока воды образованы по обе стороны от ребра жесткости. Недостатками данного решения являются невозможность герметизации изделия, размещенного под кожухом, защиты изделия от влаги, также сложность конструкции.
Известен секционный защитный футляр по патенту РФ №177511, выполненный из композиционного материала, включающий элементы, соединенные между собой элементами скрепления, при этом внутри футляра установлены центраторы, а на его поверхности оборудован переходник под контрольную трубку, отличающийся тем, что футляр состоит из крайних и центрального элементов, а переходник под контрольную трубку оборудован на поверхности крайнего элемента. Недостатком данного решения является сложность конструкции.
Известен защитный футляр по патенту РФ №133248, состоящий из верхней и нижней частей, выполненных из композитных материалов в виде полусфер и соединенных узлами крепления, между которыми размещено уплотнение, образующее герметичное соединение, при этом внутри футляра установлены центраторы, а в верхней части футляра расположена муфта. Указанное устройство, принятое нами в качестве прототипа, имеет ограниченную область применения, а именно, только для газопроводов, позволяет обнаруживать и отводить газ в случае повреждения газопровода в пределах защитного футляра. Основными недостатками прототипа является недостаточная степень защиты трубопроводов от внешних нагрузок и механических повреждений в местах пересечения их трасы с подземными сооружениями и коммуникациями в виду того, что внешние механические воздействия через верхнюю часть футляра и центраторы без каких-либо компенсаций передаются непосредственно на защищаемый трубопровод, что может привести к его повреждению, снижает его надежность и долговечность работы. Кроме того, выполнение верхних и нижних частей такого защитного футляра в виде полусфер, как указано в формуле, ставит под сомнение возможность практической реализации данного технического решения.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей защитного кожуха для защиты любых трубопроводов от внешних нагрузок и механических повреждений.
Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Согласно полезной модели защитный кожух для трубопроводов, включающий верхнюю и нижнюю части, соединенных узлами крепления, характеризуется тем, что верхняя и нижняя части кожуха выполнены в виде двух цилиндрических полуобечаек с диаметром, большим, чем диаметр защищаемого трубопровода, и снабженных по торцам узлами крепления между собой в рабочем их положении, охватывающем защищаемый трубопровод, при этом в полости между внутренней поверхностью соединенных между собой полуобечаек и наружной поверхностью защищаемого трубопровода размещен взаимодействующий с этими поверхностями упругодеформируемый компенсационный элемент.
Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:
- упругодеформируемый компенсационный элемент может быть выполнен в виде гофрированной трубы;
- упругодеформируемый компенсационный элемент может быть выполнен в виде гофрированной трубы с амплитудой гофр, превышающей расстояние между внутренней поверхностью полуобечаек и наружной поверхностью защищаемого трубопровода;
- упругодеформируемый компенсационный элемент может быть выполнен в виде спирали, навитой из упругодеформируемого материала.
Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что упругодеформируемый компенсационный элемент, взаимодействуя с частями защитного кожуха, воспринимает и за счет своей упругости компенсирует внешние нагрузки, что исключает возможность повреждения защищаемого трубопровода, повышает его надежность и увеличивает срок службы.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей защитного кожуха для защиты любых трубопроводов от внешних нагрузок и механических повреждений.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором на фиг. 1 представлен поперечный разрез по защитному кожуху с защищаемым трубопроводом (Вид А), в котором упругодеформируемый компенсационный элемент выполнен в виде гофрированной трубы; на фиг. 2 - продольный разрез по такому варианту выполнения защитного кожуха, на фиг. 3 представлен поперечный разрез по защитному кожуху с защищаемым трубопроводом {Вид Б), в котором упругодеформируемый компенсационный элемент выполнен в виде гофрированной трубы с амплитудой гофр, превышающей расстояние между внутренней поверхностью полуобечаек и наружной поверхностью защищаемого трубопровода; на фиг. 4 - продольный разрез по такому варианту выполнения защитного кожуха, на фиг. 5 представлен поперечный разрез по защитному кожуху с защищаемым трубопроводом (Вид В), в котором упругодеформируемый компенсационный элемент выполнен в виде спирали, навитой из упруго-деформируемого материала; на фиг. 6 - продольный разрез по такому варианту выполнения защитного кожуха.
Защитный кожух для трубопроводов включает верхнюю часть 1 и нижнюю часть 2, которые выполнены в виде цилиндрических полуобечаек с диаметром, большим, чем диаметр защищаемого трубопровода 3, и снабженных узлами крепления 4 между собой в рабочем их положении, охватывающем защищаемый трубопровод 3. В полости между внутренней поверхностью соединенных частей 1 и 2 кожуха и наружной поверхностью защищаемого трубопровода 3 установлен взаимодействующий с этими поверхностями упругодеформируемый компенсационный элемент 5, который может быть выполнен в виде гофрированной трубы, либо в виде гофрированной трубы с амплитудой гофр, превышающей расстояние между внутренней поверхностью полуобечаек и наружной поверхностью защищаемого трубопровода, либо в виде спирали, навитой из упругодеформируемого материала.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Для защиты подземного трубопровода 3 в месте, где он может подвергаться внешним механическим воздействиям, на подготовленное основание в траншее устанавливают нижнюю часть 2 кожуха. На защищаемую часть трубопровода 3 устанавливают упругодеформируемый компенсационный элемент 5 в любом варианте его выполнения. Затем к нижней части 2 кожуха пристыковывают верхнюю часть 1 кожуха, обеспечивают герметизацию торцов защитного футляра с применением любого уплотняющего материала, например, технической резины, после чего прикрывают защитный кожух с трубопроводом слоем земли. Упругодеформируемый компенсационный элемент 5 в рабочем положении взаимодействует с частями 1 и 2 защитного кожуха, воспринимает и за счет своей упругости компенсирует внешние нагрузки на защитный кожух, что исключает возможность повреждения защищаемого трубопровода 3, повышает его надежность и увеличивает срок службы. В варианте выполнения упругодеформируемого компенсационного элемента 5 в виде гофрированной трубы с амплитудой гофр, превышающей расстояние между внутренней поверхностью полуобечаек и наружной поверхностью защищаемого трубопровода, стенки частей 1 и 2 кожуха находятся в состоянии предварительного напряжения в направлении, противоположном направлению внешних механических воздействий, что повышает защитные возможности заявленного кожуха. Заявленное устройство может быть реализовано с использованием известного оборудования, технических и технологических средств.