ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ВТУЛКА

Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта в нефтегазовой промышленности, она предназначена для использования в качестве электроизолирующей вставки как элемента катодной защиты от электрохимической коррозии в системах газоснабжения транспортирующих природный газ в соответствии с давлением до 1,2 Мпа, а так же транспортирующих сжиженные углеводородные газы давлением до 1,6 МПа.
Электроизолирующее соединение позволяет снизить вероятность выхода из строя измерительной аппаратуры от возникших в силу различных причин электрических разрядов, обеспечить необходимый уровень плотности тока электрохимической защиты.
Известно электроизолирующее соединение трубопровода (патент на полезную модель №128914, дата приоритета 31.01.2013, МПК F16L 25/02), содержащее наружную силовую муфту, переходные патрубки трубопровода и размещенную между ними систему электроизолирующего уплотнения, при этом силовая муфта выполнена монолитной, металлической, запрессованной на наружной поверхности смежных переходных патрубков, а так же 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 без зазорно между собой, с переходными патрубками и силовой муфтой; кроме того, электроизолирующее соединение снабжено искровым разрядником, клеммы которого закреплены на его переходных патрубках.
В известном решении электроизолирующее соединение состоит из не менее, чем двух частей - манжеты из вязкоупругого материала и клеевого элемента. При этом по площади контакта, по объему материала - клеевого компонента в составе электроизолирующей муфты - не менее 85-90% и собирается оно методом обмазывания (ручной формовки) патрубка, натягивания (напрессовки) силовой металлической муфты и в дальнейшем полимеризации клеевой массы внутри этого соединения. У данной системы есть определенные недостатки: в результате температурных удлинений газопроводов, особенно в местах выхода их из земли, и возникающих в связи с этим механических изгибающих или скручивающих нагрузок, возможно нарушение герметичности в месте изолирующей втулки. Для восстановления герметичности необходимо полностью вырезать изолирующее соединение и заменять его на новое, что является трудоемким и затратным процессом.
Известна вставка электроизолирующая трубопроводная (патент на полезную модель №101520, дата приоритета 31.05.2010, МПК F16L 25/02), содержащая металлические патрубки, изготовленные из трубы, электрический изолятор, установленный в стыке между патрубками, переходник между патрубками в виде трубы, изготовленный из композиционного диэлектрического материала и установленный на патрубки, и металлическую муфту, плотно установленную на переходник, отличающаяся тем, что наружная поверхность переходника и внутренняя поверхность муфты выполнены коническими.
В известном техническом решении электроизолирующее соединение (переходник) выполнено в виде трубы из композиционного диэлектрического материала, намотанной из ленточного материала с применением отверждаемого клея с последующим приданием наружной поверхности конусности посредством механической обработки. Металлическая муфта устанавливается на переходник с применением клея.
В случае потери герметичности соединения для его восстановления требуется полностью вырезать изолирующее соединение и заменять его на новое, что является трудоемким и затратным процессом.
Электроизолирующая втулка является составной частью электроизолирующего соединения, включающего патрубок, электроизолятор и муфту, предназначенного для стыковочного соединения стальных труб, исключающее протекание электрического тока.
Техническая задача заявляемой полезной модели заключается в создании электроизолятора в виде втулки для электроизолирующего соединения, обладающего устойчивостью к высоким изгибающим и скручивающим нагрузкам, герметичностью, а также технологичностью в изготовлении и монтаже.
Технический результат заключается в повышении прочности электроизолирующего соединения, за счет выполнения электроизолятора в форме втулки изготовленной из диэлектрического материала - полиацеталя, обладающего высокими механическими характеристиками и вязкоупругими свойствами и высокой герметичностью.
Технический результат достигается тем, что электроизолирующая втулка, выполнена из полиацеталя и состоит из конической и цилиндрической части, при этом по всей длине внутренней и наружной поверхности цилиндрической части втулки выполнена резьба, а угол конусности конической части втулки составляет углом α=7±3°.
В заявляемом техническом решении электроизолятор выполняют в виде формованной втулки из диэлектрического материала - полиацеталя взамен электроизолятора, содержащего затвердевающий вязкоупругий материал с образованием неразъемного соединения.
Диэлектрический материал - полиацеталь обладает высокими механическими характеристиками, а также высокой устойчивостью к гидролизу, сильным щелочам и термоокислительной деструкции, а так же обладает вязкоупругими свойствами, что позволяет добиться высокой степени герметичности соединения.
Заявляемая электроизолирующая втулка более технологична, кроме этого она держит большие нагрузки на изгиб и скручивание, а при повышении нагрузок на скручивание при которых происходит прокрутка патрубка относительно муфты на 15-20°, держит давление, тем самым, исключая пропуск транспортируемой среды за счет резьбы и натяга при сборке.
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
Фиг. 1 - общий вид втулки в разрезе;
Фиг. 2 - общий вид крана шарового изолирующего в разрезе.
Электроизолирующая втулка 1 состоит из цилиндрической части 2 и конической части 3. На внутренней и внешней цилиндрической части втулки выполнена соответственно внутренняя 4 и внешняя резьба 5 (Фиг. 1). Коническая часть выполнена под углом α=7±3° к продольной оси втулки.
Электроизолирующая втулка полностью состоит из пластика, обладающего вязкоупругими свойствами и выполнена с резьбой на внутренней и внешней поверхности, также резьба выполнена на внешней поверхности патрубка и внутренней поверхности муфты. В сочетании резьбовых соединений на цилиндрической части и конической упорной части соединяемых элементов с использованием герметика получается плотное напряженное соединение всех элементов изолирующего соединения ИС (поз 1, 6, 7, фиг. 2). Этим обеспечивается электросопротивление и прочность работы под давлением транспортируемой среды и другие нормативные свойства изолирующего соединения.
Примером использования заявляемой полезной модели является конструкция шарового крана изолирующего (Фиг. 2).
На фиг. 2. представлен кран шаровый изолирующий (КШИ), где кран шаровый (КШ) соединен с электроизолирующим соединением (ИС), которое состоит из патрубка 6, втулки 1, муфты 7, соединяемой с КШ посредством сварки. Патрубок 6 выполнен с внешней резьбой, а муфта 7 - с внутренней резьбой. Цилиндрическая часть 2 втулки 1 содержит внутреннюю резьбу 4 для соединения с патрубком 6 и внешнюю резьбу 5 для соединения с муфтой 7. Втулка 1 соединяется конической частью 3 внахлест с патрубком 6 в месте соединения с краном шаровым 8. Поверх втулки 1 по резьбе в натяг, с герметиком закрепляется металлическая муфта 7. После чего электроизолирующее соединение (поз. 6, 1, 7) стыкуется с краном 8 (см. фиг. 2). Место соединения электроизолирующего соединения и крана шарового уплотняется герметизирующей прокладкой 9. По месту контакта муфты 7 и крана шарового 8 выполняется контурная сварка.
Преимущества заявляемой полезной модели:
Вязкоупругие свойства используемого материла втулки позволяют добиться высокой степени герметичности даже при присутствии дефектов металлических элементов за счет заполнения неровностей материалом. За счет использования взамен полимеризующейся втулки из смол твердой изолирующей втулки с двойной резьбой обеспечивается возможность разборного соединения.
В сочетании с конической формой муфты получается плотное соединение с патрубком и муфтой. Этим обеспечивается электросопротивление и прочность работы под давлением транспортируемой среды и другие нормативные свойства изолирующего соединения. Никакого клеевого компонента требующего полимеризации нет, поэтому изделие более технологично. Ввиду уменьшения вероятности наличия дефектов, повышается надежность и долговечность изделия.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна», так как из известных и общедоступных источников информации не выявлено аналогичное техническое решение.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию, «промышленная применимость», так как может быть изготовлено из известных материалов и известными способами.