КОЛЕНО ТРУБОПРОВОДА ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к фасонным соединениям трубопроводов, а именно к коленам трубопроводов, выполненным из композиционного материала, и может быть использована в трубопроводных системах, предназначенных для транспортировки воды или химически агрессивных сред, различных отраслей промышленности,
Известны колена трубопроводов из композиционного материала, выполненные в виде соединенных между собой встык под углом элементов трубопроводов (см; например, патент РФ №2191316, МПК F 16 L 47/00, 2002). К недостаткам известного устройства можно отнести его недостаточную надежность, обусловленную тем, что очень трудно, особенно при монтаже трубопроводной системы в условиях ограниченного пространства, точно под углом совместить между собой торцы элементов трубопроводов. Смещение торцов друг относительно друга приводит к получению неравномерного по периметру сварного или клеевого соединения, что и снижает надежность устройства в целом.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является колено трубопровода из композиционного материала, включающее фасонную соединительную часть, к которой через имеющиеся в ней отверстия под углом друг относительно друга подсоединены элементы трубопроводов (см. патент РФ №1268862, МПК F 16 L 47/00, 1985). К недостатками известного устройства можно отнести сложность конструкции фасонной части, для изготовления которой необходимы использование специальных технологий и оснасток, наличие которых практически невозможно в условиях монтажа трубопроводной системы. Дело в том, что при монтаже трубопроводных систем возникает необходимость в соединении труб самых различных типоразмеров и под самыми различными углами друг относительно друга. Следовательно, необходимо иметь в наличии и большое количество самых различных заранее изготовленных на специальном производстве фасонных частей, что не всегда возможно.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в упрощении конструкции колена трубопровода из композиционного материала за счет упрощения конструкции фасонной части путем возможности выполнения ее из простых конструктивных элементов, практически всегда имеющихся в наличии на монтажной площадке, при обеспечении прочного и надежного соединения элементов трубопровода самых различных типоразмеров под самыми различными углами.
Данная задача решается тем, что в колене трубопровода из композиционного материала, включающим фасонную соединительную часть, к которой через имеющиеся в ней отверстия под углом подсоединены элементы трубопроводов, фасонная соединительная часть выполнена в виде цилиндрической втулки, отверстия для подсоединения элементов трубопроводов выполнены на боковых цилиндрических стенках цилиндрической втулки, а полость между торцами цилиндрической втулки заполнена компаундом с наполнителем.
В частном случае выполнения предлагаемого технического решения целесообразно для получения прочного и надежного соединения, чтобы толщина боковой стенки цилиндрической втулки была не менее чем в 4-5 раз больше толщины стенки элементов
трубопровода, а торцы цилиндрической втулки располагались по отношению к наружной поверхности элементов трубопроводов на расстоянии, равном не менее 4-5 толщины стенки элементов трубопровода.
Выполнение фасонной соединительной части в виде цилиндрической втулки и отверстий для подсоединения элементов трубопроводов на ее боковых цилиндрических стенках, при том, что полость между торцами цилиндрической втулки заполнена компаундом с наполнителем, позволяет в результате упростить конструкцию колена и выполнить его с использованием простых конструктивных элементов, практически всегда имеющихся в наличии на монтажной площадке. Цилиндрическая втулка фактически представляет из себя отрезок трубы, которые обычно самых различных типоразмеров присутствуют на монтажной площадке. При этом не представляет никаких трудностей отрезать участок трубы необходимых размеров и выполнить в ее боковых стенках отверстия требуемых размеров, вставить и склеить во втулке элементы трубопроводов под требуемым углом, а затем заполнить пространство между торцами цилиндрической втулки компаундом с наполнителем. Все эти операции могут быть выполнены непосредственно при монтаже трубопроводной системы с использованием простых инструментов. При заполнении же компаундом с наполнителем всей полости между торцами цилиндрической втулки до наружных поверхностей элементов трубопровода вся втулка, за исключением находящихся в ней частей элементов трубопровода, представляет собой монолит, который имеет высокую прочность.
Выполнение цилиндрической втулки с толщиной боковой стенки не менее чем в 4-5 раз большей толщины стенки элементов трубопровода, и расположение торцов цилиндрической втулки по отношению к наружной поверхности элементов трубопроводов на расстоянии, равном не менее чем 4-5 толщины стенки элементов трубопровода, обеспечивает получение прочного и надежного колена трубопровода, так как, как показали наши многочисленные экспериментальные исследования, при иных соотношениях размеров указанных элементов колено не имеет требуемой, в соответствии с условиями его эксплуатации, прочности.
На фиг.1 представлен поперечный разрез предлагаемого колена трубопровода из композиционного материала; на фиг.2 - вид сбоку.
Колено трубопровода из композиционного материала, включает в себя фасонную соединительную часть, к которой через имеющиеся в ней отверстия под углом подсоединены элементы трубопроводов 1 и 2. Фасонная соединительная часть выполнена в виде цилиндрической втулки 3, а отверстия для подсоединения элементов трубопроводов выполнены на боковых цилиндрических стенках цилиндрической втулки. Полость между торцами цилиндрической втулки заполнена компаундом 4 с наполнителем.
Сборка колена осуществляется следующим образом.
Отрезаются элементы 1, 2 трубопроводов необходимой длины таким образом, чтобы их торцы в месте предполагаемого соединения соприкасались между собой по всей поверхности, то есть под углом друг к другу. На противоположных торцах элементов 1, 2, трубопроводов может быть выполнена резьба 5 для подсоединения в дальнейшем других трубопроводов.
Затем, как правило, от имеющейся трубы необходимого диаметра и толщины стенки отрезается цилиндрическая втулка 3 требуемой длины, в боковых цилиндрических
стенках которой выполняются отверстия, например, путем сверления, с диаметром, соответствующим диаметру элементов 1, 2 трубопроводов.
Предпочтительно, чтобы толщина боковой стенки цилиндрической втулки 3 была не менее чем в 4-5 раз больше толщины стенки элементов трубопровода 1 или 2, а торцы цилиндрической втулки 3 располагались по отношению к наружной поверхности элементов трубопроводов 1, 2 на расстоянии, равном не менее чем 4-5 толщины стенки элементов трубопровода.
Затем на торцы элементов 1, 2 трубопроводов наносится клей, элементы 1, 2 вставляются в цилиндрическую втулку 3, где и склеиваются между собой.
После этого осуществляется заливка или заполнение полости между торцами цилиндрической втулки 3 компаундом 4 с наполнителем. При этом по торцам цилиндрической втулки 4 осуществляют формовку компаунда 4 с наполнителем по плоскостям этих торцов. Также клей или компаунд может быть нанесен в местах соединения наружных поверхностей элементов 1, 2 трубопроводов и цилиндрической втулки 3.
Предлагаемое колено трубопровода из композиционного материала имеет простую конструкцию и может быть выполнено путем осуществления простых операций из простых конструктивных элементов, практически всегда имеющихся в наличии на монтажной площадке, а также обеспечивает прочное и надежное соединение элементов трубопровода самых различных типоразмеров под самыми различными углами.