УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЕЗИНОВОЙ МАНЖЕТЫ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ НА ТРУБОПРОВОДЕ ПЕРЕХОДА, ПРОКЛАДЫВАЕМОМ ПОД ИНЖЕНЕРНЫМИ СООРУЖЕНИЯМИ И ВОДНЫМИ ПРЕГРАДАМИ
DEVICE FOR PROTECTION OF RUBBER COLLAR AND PROCEDURE FOR ITS ASSEMBLY ON CROSSING PIPELINE LAID UNDER ENGINEERING STRUCTURE AND WATER OBSTACLES

Изобретение относится к переходам магистральных трубопроводов, прокладываемых под автомобильными и железными дорогами, а также под инженерными сооружениями и водными преградами в защитном кожухе (футляре), и может быть применено для защиты резиновых манжет, герметизирующих межтрубное пространство при линейном удлинении магистрального трубопровода в период повышения либо понижения сезонных температур и температуры перекачиваемого продукта, а также для защиты манжеты от ударов и давления грунта при засыпке траншеи в период строительства, эксплуатации и ремонта трубопроводов перехода.
Изобретение преимущественно предназначено для защиты резиновой манжеты диаметром 57-1420 мм для магистральных трубопроводов и диаметром 219-1720 мм для кожухов (футляров).
Известно устройство для защиты резиновой манжеты переходов магистральных трубопроводов (см. патент RU №2276753 от 01.12.2004 г.), выполненное разъемным в виде верхнего и нижнего полукорпусов с полками в месте стыка и в сборе, состоящее из двух цилиндрических частей и соединяющей их конической части. Устройство закрепляется на упорном кольце защитного кожуха (футляра) и опирается на магистральный трубопровод. В нижнем полукорпусе выполнены две радиусные пластины, герметизирующие разъем.
Данное устройство для защиты резиновой манжеты сложно в части изготовления конструкции упорного кольца, на котором закрепляется устройство для защиты резиновой манжеты. Кроме того, упорное кольцо не обеспечивает надлежащую герметичность при монтаже и в процессе эксплуатации. В передней цилиндрической части устройства между внутренними и наружными бортами, опирающимися на магистральный трубопровод, для создания герметичности укладывают несколько резиновых уплотнительных шнуров. В задней части устройства между внутренним и наружным бортами также укладывается несколько резиновых шнуров.
Такая конструкция устройства для защиты резиновой манжеты удорожает его изготовление, требует значительных затрат времени при монтаже на трубопроводе и кожухе (футляре).
Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции устройства, преимущественно из стеклопластика, для защиты резиновой манжеты, отличающейся простотой изготовления, несложной в конструктивном отношении, обеспечивающей минимальные затраты времени на сборку и демонтаж на магистральном трубопроводе перехода и на кожухе (футляре) без упорного кольца, а также повышение прочности и снижение затрат на изготовление за счет исключения упорного кольца.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство для защиты резиновой манжеты, выполненное упорного кольца, состоит из двух полукорпусов, преимущественно из стеклопластика, устанавливаемых малым диаметром на магистральный трубопровод, а большим диаметром - на кожух (футляр). Устройство герметизируется с помощью уплотнительных шнуров. Со стороны большего диаметра выполнены ступенчато две и более наружные цилиндрические поверхности, а со стороны малого диаметра выполнены ступенчато одна и более наружные цилиндрические поверхности. Между цилиндрическими поверхностями выполнена вогнутая часть для снятия напряжения при ударе, торцевые части большего и малого диаметров выполнены на конус и содержат боковые стенки, во внутренней части малого и большего диаметров выполнены вторые боковые стенки, которые служат посадочными местами для укладки резиновых шнуров по внутренней поверхности для герметизации межтрубного пространства перехода.
По месту разъема верхнего полукорпуса выполнена Г-образная полка с загибом ее в сторону нижнего полукорпуса по всему периметру, в которую с натягом при сборке входит горизонтальная полка нижнего полукорпуса устройства. Полки на полукорпусах снабжены отверстиями, например, под болтовые соединения.
Между полками полукорпусов укладывается резиновый шнур для герметизации разъема. Загиб Г-образной полки верхнего полукорпуса в сторону нижнего полукорпуса предотвращает выжим жгута наружу в момент стягивания верхнего и нижнего полукорпусов и надежно герметизирует в месте разъема пространство между устройством и резиновой манжетой.
Вогнутые поверхности полукорпусов снимают напряжения при ударе грунтом при засыпке траншеи в период строительства перехода.
Сущность способа сборки устройства заключается в том, что предварительно протаскивают магистральный трубопровод в кожух (футляр). Затем на трубопроводе монтируют резиновую манжету и протаскивают ее к торцевой части кожуха (футляра) и закрепляют хомутами-стяжками на кожухе (футляре) и трубопроводе.
Выполнив эту операцию, берут верхний полукорпус с вклеенными с внутренних торцевых сторон в посадочные места резиновыми шнурами, подводят к намеченным местам соприкосновения с магистральным трубопроводом и кожухом (футляром) и опускают его сверху на поверхность, где смонтирована резиновая манжета с таким расчетом, чтобы она находилась по центру опускаемого верхнего полукорпуса. Затем, удерживая верхний полукорпус на магистральном трубопроводе и кожухе (футляре), берут нижний полукорпус с аналогично вклеенными шнурами, как и у верхнего полукорпуса, и подводят снизу к верхнему полукорпусу, предварительно проложив резиновый шнур между полками соединения полукорпусов. Горизонтальная полка нижнего полукорпуса входит с натягом в пространство, образованное Г-образной полкой верхнего полукорпуса. После этого совмещают отверстия в полках верхнего и нижнего полукорпусов и стягивают их стяжными болтами между собой. При стягивании полукорпусов контролируют смыкание концов резиновых шнуров верхнего полукорпуса с нижним, чтобы смыкание концов шнуров верхнего полукорпуса с нижним было строго по центру для надежной герметизации межтрубного пространства перехода в местах соединения резиновых шнуров. После обжатия болтовыми соединениями полукорпусов проводят визуальный осмотр резиновых шнуров по всему периметру торцевых сторон устройства. Если резиновые шнуры сжаты по всему периметру равномерно, то устройство считается смонтированным.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображено устройство для защиты резиновой манжеты
на трубопроводе перехода;
- на фиг.2 - разрез А-А фиг.1;
- на фиг.3 изображено заявленное устройство, иллюстрирующее
способ его сборки.
Предлагаемое устройство для защиты резиновой манжеты 1 (фиг.1, 3) на трубопроводе 2 (фиг.1, 3) перехода выполнено из двух полукорпусов: верхнего полукорпуса 3 (фиг.1, 2, 3) и нижнего полукорпуса 4 (фиг.1, 2, 3), которые выполнены преимущественно из стеклопластика.
В собранном виде устройство образует два диаметра: больший и малый. Малым диаметром устройство установлено на трубопровод 2, бóльшим диаметром на кожух (футляр) 5 (фиг.1, 3). Со стороны большего диаметра выполнены ступенчато две и более наружные цилиндрические поверхности 6 (фиг.1), а со стороны малого диаметра выполнены одна и более наружные цилиндрические поверхности 7 (фиг.1). Между цилиндрическими поверхностями 6, 7 выполнена вогнутая часть 8 (фиг.1, 3) для снятия напряжения при ударе. Торцевые части малого и большего диаметров выполнены на конус и содержат боковые стенки 9, 10 (фиг.1, 3). Во внутренней части малого и большего диаметров выполнены вторые боковые стенки 11, 12 (фиг.1). Пространство между стенками служит посадочными местами для укладки резиновых шнуров 13, 14 (фиг.1, 3) во внутренней части полукорпусов 3, 4 устройства для герметизации межтрубного пространства перехода.
По периметру разъема верхнего полукорпуса 3 выполнена Г-образная полка 15 (фиг.1, 2, 3) с загибом 16 (фиг.2) в сторону нижнего полукорпуса 4. Г-образная полка 15 верхнего полукорпуса 3 образует пространство, в которое с небольшим натягом при сборке входит горизонтальная полка 17 (фиг.2, 3) нижнего полукорпуса устройства. Между полками 15, 17 полукорпусов 3, 4 укладывается резиновый шнур 18 (фиг.2, 3) для герметизации разъема. В полках 15, 17 соосно выполнены отверстия 19 (фиг.3) для болтового соединения 20 (фиг.1, 2, 3) верхнего и нижнего полукорпусов при их сборке на переходе трубопровода. Монтируемое на трубопровод 2 и на кожух (футляр) 5 заявляемое устройство надежно защищает резиновую манжету от ударов в период строительства трубопровода перехода, обеспечивает надежную герметизацию пространства между манжетой 1 и устройством за счет Г-образной полки 15 и полки 17, между которыми уложен резиновый шнур 18, который при стягивании полукорпусов не выдавливается за края полок.
Герметизация межтрубного пространства также обеспечивается путем закрепления манжеты 1 хомутами-стяжками 21, 22 (фиг.1, 3) на трубопроводе 2 и кожухе (футляре) 5.
Способ сборки устройства на трубопроводе перехода осуществляют следующим образом.
Предварительно протаскивают магистральный трубопровод 2 в кожух (футляр) 5. Затем резиновую манжету 1 монтируют на магистральном трубопроводе 2 и продвигают ее далее к кожуху (футляру) 5. Затем закрепляют ее хомутами-стяжками 21, 22 на кожухе (футляре) и на магистральном трубопроводе, тем самым герметизируя межтрубное пространство перехода.
По выполнении этой операции берут верхний полукорпус 3 с вклеенными с внутренней торцевой стороны резиновыми шнурами 13, 14, подводят к намеченным в дальнейшем местам соприкосновения с магистральным трубопроводом 2 и кожухом (футляром) 5 и прикладывают к поверхности, где смонтирована резиновая манжета 1 с таким расчетом, чтобы резиновая манжета 1 находилась по центру опускаемого верхнего полукорпуса 3 устройства. Затем, удерживая сверху верхний полукорпус 3 на магистральном трубопроводе 2 и кожухе (футляре) 5, берут нижний полукорпус 4 с аналогично вклеенными резиновыми шнурами 13, 14, как и у верхнего полукорпуса 3, и прикладывают его к верхнему полукорпусу 3, предварительно проложив резиновый шнур 18 между полками 15, 17 соединения полукорпусов. Горизонтальная полка 17 нижнего полукорпуса входит с натягом в Г-образное пространство верхнего полукорпуса 3.
После этого совмещают отверстия 19 в полках верхнего полукорпуса 3 и нижнего полукорпуса 4 и стягивают их стяжными болтами 20 между собой. При стягивании полукорпусов контролируют смыкание концов резиновых шнуров 13, 14 верхнего полукорпуса 3 с нижним полукорпусом 4, чтобы смыкание концов шнуров было строго по центру относительно друг друга для надежной герметизации пространства между манжетой и внутренней частью устройства для ее защиты.
После обжатия болтовыми соединениями 20 полукорпусов проводят визуальный осмотр резиновых шнуров 13, 14 по всему периметру торцевых сторон устройства. Если концы резиновых шнуров 13, 14 сжаты по центру и по всему периметру равномерно, то устройство считается смонтированным.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
По окончании монтажа устройство для защиты резиновой манжеты 1 засыпают грунтом. При засыпке траншеи смешанным грунтом, где встречаются камни, булыжники, мерзлый грунт, глыбы 60 кг и более, все это, ударяясь об устройство, амортизируется за счет резиновых шнуров 13, 14, 18 и не повреждает устройство для защиты резиновой манжеты 1, а следовательно, резиновые шнуры защищают ее от разрыва и давления грунта. Кроме того, устройство для защиты резиновой манжеты 1 создает возможность резиновой манжете 1 свободно деформироваться в защитном пространстве устройства при изменении сезонных температур, либо изменении температуры перекачиваемого продукта в момент линейного удлинения магистрального трубопровода 2.
Изобретение просто в конструктивном исполнении, обеспечивается свободный монтаж либо его демонтаж на магистральном трубопроводе 2 и без упорного кольца на кожухе (футляре) 5 перехода, а также надежно защищает резиновую манжету 1 от попадания влаги в межтрубное пространство перехода.
Кроме того, обеспечивается надежная герметизация межтрубного пространства перехода и усиление прочности устройства за счет конструкции формы полукорпусов устройства и создания амортизирующего эффекта за счет резиновых шнуров 13, 14, 18, тем самым предотвращая разрушение устройства от ударов грунта при засыпке траншеи перехода трубопровода в период его строительства и в дальнейшем надежной эксплуатации.
Испытания устройства для защиты резиновой манжеты на трубопроводе перехода показали хорошие результаты, что способствует продлению срока эксплуатации переходов трубопроводов под автомобильными и железными дорогами, а также под водными преградами и инженерными сооружениями.