ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, а именно к защите трубопроводов от коррозии и может быть использована для электрического разъединения трубопроводов на участки, защищаемые от коррозии протекторными или катодными методами защиты.
Из существующего уровня техники известно токоизолирующее соединение трубопроводов, содержащее два металлических патрубка, электрически изолированных друг от друга стеклопластиковым кольцом, при чем соединение содержит стеклопластиковую трубу и диэлектрическую катушку в виде стеклопластиковой трубы и соединено с двух сторон с помощью сварки с оборудованием или трубопроводными коммуникациями, при этом диэлектрическая катушка имеет длину больше диаметра трубопровода, размещена в пазу с резьбой, расположенном внутри патрубков, и соединена с патрубками при помощи клея и резьбы, выполненной на концах катушки, а стеклопластиковая труба намотана снаружи на патрубки (см. патент №RU 2174638, МПК F16L 25/03, опубл. 10.10.2001 г.).
Недостатком известного токоизолирующего соединения для трубопровода является то, что оно имеет низкую надежность в процессе строительства и эксплуатации трубопровода, так как крепежный элемент выполнен из волокнистого композиционного материала, который обладает низкой трещиностойкостью.
Известно неразъемное электроизолирующее муфтовое соединение, содержащее два металлических патрубка, между торцами которых размещено кольцо из диэлектрического материала, патрубки соединены изнутри вкладышем диэлектрическим клеемеханическим соединением, а снаружи диэлектрическим клеевым муфтовым соединением, при том на концах патрубков выполнены раструбы, в которые установлен вкладыш, а снаружи патрубки соединены через диэлектрический материал металлической муфтой неразъемным замковым клеемеханическим соединением (см. патент № RU 2247278, МПК F16L 25/00, опубл. 10.08.2004 г.).
Недостатком известного неразъемного муфтового соединения является низкая надежность и долговечность соединения.
Известен изолирующий узел соединения металлических труб, содержащий металлические патрубки с кольцевыми утолщениями, на которых сформирована муфта из композиционных материалов, а между смежными торцами патрубков размещен кольцевой элемент, состоящий из выступа прямоугольного профиля и боковых относительно него полок, размещенных в выборках стенок патрубков, при чем в нем кольцевой элемент выполнен из жесткого изоляционного материала, не подверженного влиянию агрессивных сред, например полиамида, выступ размещен со стороны муфты, а полки размещены в выборках, выполненных на внутренних стенках патрубков и зафиксированных цилиндрическими кольцами, установленными в проточках патрубков, причем профили выборок и боковых полок выполнены таким образом, что между ними образованы зазоры, в которых размещены уплотнительные и удерживающие их положение кольца(см. патент №RU 2384788, МПК F16L 25/00, опубл. 20.03.2010 г.).
Недостатком известного изолирующего узла соединения металлических труб является низкая надежность и долговечность соединения.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является электроизолирующее соединение трубопровода, содержащее наружную силовую муфту, переходные патрубки трубопровода и размещенную между ними систему электроизолирующего уплотнения, при чем силовая муфта выполнена монолитной, металлической, запрессованной на наружной поверхности смежных переходных патрубков, при этом силовая муфта связана сваркой с одним из переходных патрубков. Система электроизолирующего уплотнения выполнена в виде манжеты из вязкоупругого материала, центрального изолирующего кольца и, по крайней мере, одного клеевого элемента, которые связаны беззазорно между собой, с переходными патрубками и силовой муфтой. Кроме того, электроизолирующее соединение снабжено искровым разрядником, клеммы которого закреплены на его переходных патрубках (см. патент № RU 128914, МПК F16L 25/02, опубл. 10.06.2013 г.).
Недостатком данного технического решения является недостаточная работоспособность при цикличных осевых, изгибающих, скручивающих и температурных нагрузках на трубопроводе (степень герметичности и равномерности прилегания уплотнения к ответным частям конструкции может самопроизвольно изменяться). Как следствие, происходит проникновение транспортируемой под давлением рабочей среды к эластомерному диэлектрическому уплотнению и постепенное насыщение его структуры избыточным давлением. В итоге при возникновении аварийной ситуации с эффектом взрывной декомпрессии такое эластомерное уплотнение может разрушиться.
Была поставлена задача: повысить надежность и долговечность электроизолирующего соединения трубопровода.
Поставленная задача решается тем, что у электроизолирующего соединения трубопровода, содержащего переходные патрубки, наружную силовую муфту, установленную на наружной поверхности смежных переходных патрубков клеемеханическим соединением, систему электроизолирующего уплотнения, выполненную в виде, по крайней мере, одной манжеты из вязкоупругого материала и центрального изолирующего кольца, при этом силовая муфта связана жестким соединением с одним из переходных патрубков, переходные патрубки соединены между собой диэлектрическим клеемеханическим соединением, которое выполнено с возможностью обеспечения радиального сжатия манжеты.
Соединение переходных патрубков между собой диэлектрическим клеемеханическим соединением с возможностью обеспечения радиального сжатия манжеты, позволяет увеличить работоспособность при цикличных осевых, изгибающих, скручивающих и температурных нагрузках на трубопроводе.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности "новизна".
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом:
фиг. 1 - электроизолирующее соединение трубопровода, общий вид в разрезе.
Электроизолирующее соединение трубопровода, содержит переходные патрубки 1 и 2, наружную силовую муфту 3, установленную на наружной поверхности смежных переходных патрубков 1 и 2. Между патрубком 1 и муфтой 3 расположен клеевой слой 4 из диэлектрического материала, армированный тканью из диэлектрического материала. Система электроизолирующего уплотнения представляет собой манжету 5 из вязкоупругого материала, например, резины и центрального изолирующего кольца 6 выполненного из электроизолирующего, диэлектрического материала. Силовая муфта 3 связана жестким соединением с патрубком 2, например сваркой.
Патрубок 1 и патрубок 2 механически соединены и между ними расположен клеевой слой 7 из диэлектрического материала. Манжета 5 сжата в радиальном направлении между патрубком 1 и 2.
Изготовление электроизолирующего соединения трубопровода производится в следующей последовательности.
Предварительно на наружную поверхность патрубка 1 наносят клеевой слой 4 из диэлектрического материала, который армируют тканью из диэлектрического материала. На патрубок 2 устанавливают центрально изолирующее кольцо 6 из диэлектрического материала и размещают в кольцевой выборке манжету 5, затем наносят клеевой слой 7 из диэлектрического материала.
Далее патрубок 2 запрессовывают в патрубок 1 и манжета 5 уплотняется в радиальном направлении. Между патрубками 1 и 2 образуется клеемеханическое соединение.
После этого, на оправке со стороны патрубка 1 силовую муфту 3 запрессовывают и фиксируют сварным кольцевым швом 8 патрубок 2 с торцом силовой муфты 3.
За счет этого увеличивается работоспособность при цикличных осевых, изгибающих, скручивающих и температурных нагрузках на трубопроводе. И как следствие, повышается надежность и долговечность электроизолирующего соединения трубопровода.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий. Данное соединение прошло промышленное испытание на ООО "Инженерно-производственный центр".