Силоксановая диэлектрическая фрикционная прокладка для трубопроводов нефтегазотранспортной системы

Заявляемая полезная модель относится к области строительства и эксплуатации трубопроводов нефтегазотранспортной системы, в частности к диэлектрическим фрикционным прокладкам, применяемым для установки между трубопроводом и ложементом опоры трубопровода.
Известны армированные волокнами прочные строительные материалы и покрытия содержащие неорганические связующие (патент РФ №2552507 С2, опубликован 10.06.2015 г.) Изобретение относится к композиции включающей кислотостойкое неорганическое связующее и волокна, содержащей по меньшей мере одно неорганическое связующее и волокнистый материал. Волокнистый материал присутствует в виде волокон в насыпном состоянии, и/или в виде нитей, и/или в виде тканого, и/или вязаного, и/или сетчатого, и/или нетканого волокнистого материала, и/или холста, и/или в виде полых волокон, и/или в форме порванных волокон, и/или в форме нарезанных волокон, и/или в форме штапелированных волокон, и/или в форме измельченных волокон.
Известна полезная модель на защитный коврик композитный, которая относится к области строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов нефтегазотранспортной системы (патент №122147 U1, 20.11.2012 г.) Защитный коврик композитный используется для защиты изолированной поверхности трубопроводов диаметром до 1420 мм от механических повреждений вызванных воздействием железобетонных утяжелителей.
Известны диэлектрические фрикционные прокладки для трубопроводов, изготовленные из силоксановых резинотехнических материалов. Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков известным из описания к патенту РФ №134610 на полезную модель: «Силоксановая диэлектрическая фрикционная прокладка для трубопроводов нефтегазотранспортной системы» (опубликован 20.11.2013, МПК F16L 3/04) является силоксановая прокладка, толщина которой находится в пределах от 3,0 до 5,0 мм, установленная между трубопроводом и ложементом продольно-подвижной опоры.
Диэлектрические фрикционные прокладки, изготовленные из силоксановых резинотехнических материалов, получаемых способом холодной вулканизации силоксанового каучука, устанавливаются при сооружении опор надземных трубопроводов между трубопроводом диаметром до 1420 мм, выполненным в теплоизоляции и ложементом опоры трубопровода и должны обеспечить защиту трубопровода от электрохимической коррозии, а также предотвратить проскальзывание трубопровода относительно ложемента.
Недостаток известных применяемых конструкций прокладок изготовленных из силоксановых резинотехнических материалов, состоит в том, что в процессе эксплуатации в теле прокладки возникают микротрещины и порывы, что в дальнейшем приводит к ее разрушению, нарушению диэлектрической изоляции и разрушению собственно трубопровода ранее нормативного срока его эксплуатации кристаллами льда, образующегося при затекании воды в полости воздушных пузырей через микротрещины и порывы.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является обеспечение нормативного срока службы прокладки и трубопровода.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в увеличении прочностных характеристик прокладки, предотвращении образования в ней трещин и порывов, обеспечивающей нормативный срок службы прокладки и трубопровода в целом.
Поставленная задача решается и технический эффект достигается тем, что силоксановая диэлектрическая фрикционная прокладка, применяемая для установки между трубопроводом и ложементом опоры трубопровода, изготовленная из силоксановых резинотехнических материалов толщина которой от 3,0 до 5,0 мм, выполнена армированной ткаными материалами.
Отличительным признаком является то, что прокладка выполнена армированной. Армированием называется усиление материала или конструкции другим материалом. Использование армирующих материалов, обладающих большими, чем у силоксановых резинотехнических материалов модулями упругости и прочностными характеристиками позволяет увеличить прочностные характеристики предлагаемой силоксановой прокладки.
В зависимости от области применения армированных материалов могут применяться различные схемы армирования. На фигуре 1 представлена классификация армирования по конструкционному признаку: а - хаотично; б÷г - одномерно и пространственно армированные. На фигуре 2 представлены схемы армирования одномерными (волокнистыми) элементами: а - одноостное; б - двухосное; в - трехосное.
Армирующие материалы в виде волокон, нитей, сеток и тканей могут быть изготовлены из хлопчатобумажных, вискозных и капроновых нитей, полипропилена. Кроме того могут быть применены специальные ткани: корд, чефер, доместик и бязь. Чефер, доместик и бязь являются тканями полотняного переплетения. Чефер изготовляют из особо прочных нитей. Корд представляет собой ткань из крученых продольных нитей основы и тонких, редко расположенных, поперечных нитей, что позволяет хорошо пропитать силоксаном (синоним - прорезинить) каждую нить.
Армирование позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики силоксановой прокладки. За счет армирования повышается ее прочность и устойчивость к влиянию различных факторов, например, значительно повышается устойчивость к растягивающим нагрузкам, поэтому трещины и разрывы в такой прокладке появляться не будут. Может быть значительно уменьшена толщина прокладки без ущерба для прочности, что позволяет значительно сэкономить материал и снизить затраты на его применение.
Применение прокладок из силоксановых резинотехнических материалов армированных ткаными материалами позволяет сохранить их целостность при транспортировке и укладке на опору, а также увеличить нормативный срок эксплуатации на 25% за счет предотвращения образования в теле прокладки микротрещин и порывов.
Пример: Различие в прочностных характеристиках армированных и не армированных силоксановых прокладок исследовалось по схеме, изображенной на фигуре 3, на разрывной машине ИР5057-50, фигура 4.
В результате исследований определено, что разрушение не армированной силоксановой прокладки геометрическими размерами:
толщина 3,2 мм, ширина 38 мм, длина 259 мм происходит при приложении усилия (F) 190 Ньютонов, а разрушение силоксановой прокладки аналогичных геометрических размеров армированной одномерными (волокнистыми) элементами по двухосной схеме происходит при приложении усилия (F) 906 Ньютонов.