Муфта для ремонта трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована при ремонте эксплуатирующихся трубопроводов с дефектами, преимущественно трещиноподобными, в частности, эксплуатирующихся газопроводов, нефтепроводов. Технический результат выражается в обеспечении достаточного контроля за заполнением зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом. Муфта для ремонта трубопровода содержит две полуобечайки с патрубками, соединенных между собой по продольным участкам сваркой или болтовыми соединениями. На нижней полуобечайке выполнены впускные патрубки, резьбовые отверстия с установочными болтами. На верхней полуобечайке выполнены выпускные патрубки, сверху выполнены резьбовые отверстия для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом, резьбовые отверстия с установочными болтами. В нижней и в верхней полуобечайках выполнены в каждой на боковых сторонах два ряда резьбовых отверстий, расположенных в шахматном порядке, для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом. 1 нез. п. ф-лы, 3 илл.

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована при ремонте эксплуатирующихся трубопроводов с дефектами, преимущественно трещиноподобными, в частности, эксплуатирующихся газопроводов, нефтепроводов.

Ближайшим аналогом к заявляемой муфте для ремонта трубопровода является муфта для ремонта трубопровода, содержащая две полуобечайки, соединенные между собой по продольным участкам сваркой или болтовыми соединениями, с выполненными на нижней полуобечайке впускными патрубками, четырьмя резьбовыми отверстиями с центрирующими болтами, а на верхней полуобечайке выпускными патрубками, четырьмя резьбовыми отверстиями с центрирующими болтами, с выполненными в верхней и нижней полуобечайках резьбовыми отверстиями для контроля выхода воздуха и контроля зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом (см. например, описание полезной модели к патенту РФ 129593, МПК F16L 57/02, F16L 55/18, дата публикации 20.10.2002).

Недостатком известной муфты является следующее. Не обеспечивается достаточный контроль за заполнением зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом, что обусловлено не оптимальным расположением контрольных отверстий.

Технический результат выражается в обеспечении более высокого визуального контроля за равномерностью заполнения композитным материалом зазора между муфтой и трубопроводом как в диаметральных плоскостях, так и вертикальных плоскостях.

Сущность заявленной муфты для ремонта трубопровода характеризуется тем, что содержит две полуобечайки, соединенные между собой по продольным участкам сваркой или болтовыми соединениями, с выполненными на нижней полуобечайке впускными патрубками, четырьмя резьбовыми отверстиями с центрирующими болтами, а на верхней полуобечайке выпускными патрубками, четырьмя резьбовыми отверстиями с центрирующими болтами, с выполненными в верхней и нижней полуобечайках резьбовыми отверстиями для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом, и отличается от ближайшего аналога тем, что часть резьбовых отверстий для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом расположена в каждой полуобечайке в два ряда на боковых сторонах в шахматном порядке.

Сущность заявленной муфты для ремонта трубопровода поясняется чертежами, на которых приведено следующее.

На фиг. 1 - вид на муфту, расположенную на трубопроводе, сбоку;

на фиг. 2 - вид поперечного разреза муфты на трубопроводе;

на фиг. 3 - вид на муфту с болтовым соединением полуобечаек сбоку.

Муфта для ремонта трубопровода содержит две полуобечайки 1,2 с патрубками 6, 7 (фиг. 1, 2, 3), соединенных между собой по продольным участкам сваркой (фиг. 1, 2) или болтовыми соединениями 9 (фиг. 3). На нижней полуобечайке 2 выполнены впускные патрубки 6, четыре резьбовьгх отверстия 10 с установочными болтами 11. На верхней полуобечайке 1 выполнены выпускные патрубки 7, сверху выполнены резьбовые отверстия 8 для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом 4 композитным материалом, четыре резьбовых отверстия 10 с установочными болтами 11. Часть резьбовых отверстий 8 для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом 4 композитным материалом расположена в каждой полуобечайке 1, 2 на боковых сторонах в шахматном порядке.

Верхняя полуобечайка 1 и нижняя полуобечайка 2 выполнены формой в виде полуцилиндра (фиг. 1, 2, 3).

Посредством установочных болтов 11, ввернутых в полуобечайки 1, 2, выставляют равномерный зазор между трубопроводом 4 и муфтой до заполнения торцов муфты мастикой 3. Установочные болты 11 выполняют функцию опор при установке муфты на трубопровод 4 (фиг. 2).

Боковые кромки обеих полуобечаек 1, 2 имеют разделку под сварку при варианте соединения их сваркой (фиг. 2).

Муфту для ремонта трубопровода используют следующим образом.

После установки муфты для ремонта трубопровода с зазором на трубопровод 4 сваривают между собой две стальные полуобечайки 1,2, установленные на трубопроводе 4 симметрично по отношению к дефекту с кольцевым зазором посредством болтов 11, ввернутых в отверстия 10 (фиг. 1, 2, 3).

Торцы муфты заполняют быстросхватывающейся мастикой 3 на основе эпоксидной смолы для герметизации кольцевого зазора на концах полу обечаек 1,2 между ними и трубопроводом 4. Мастику 3 приготовляют непосредственно перед использованием. Образовавшийся объем в виде зазора между трубопроводом 4 и муфтой через входные патрубки 6 в нижней полуобечайке 2 заполняют композитным материалом 5 на основе эпоксидной смолы. Композитный материал 5 готовится непосредственно перед заполнением объема между трубопроводом 4 и муфтой.

Связующий эффект, возникающий между композитным материалом 5, внутренней поверхностью муфты и наружной поверхностью трубопровода 4, является причиной неравномерного растекания композитного материала 5 в его верхнем слое. При этом в верхнем слое композитного материала 5 образуются зоны, содержащие пузырьки воздуха. Образовавшиеся пузырьки воздуха выходят через контрольные отверстия 8. При этом необходим тщательный контроль как за равномерностью распределения композитного материала 5, так и за выходом пузырьков воздуха, т.к. это влияет на прочность соединения муфты и трубопровода 4 посредством композитного материала 5.

Расположение резьбовых отверстий 8 в два ряда на боковых сторонах полуобечайки 2 в шахматном порядке и резьбовых отверстий 8 в два ряда на боковых сторонах полуобечайки 1 в шахматном порядке обеспечивает более высокий визуальный контроль за равномерностью заполнения композитным материалом 5 зазора между муфтой и трубопроводом 4 как в диаметральных плоскостях, так и вертикальных плоскостях.

В резьбовые отверстия 8 последовательно вворачивают болты после выхода пузырьков воздуха и заполнения композитным материалом 5 объема между трубопроводом 4 и муфтой в зоне конкретного контрольного отверстия 8. После появления композитного материала 5 во всех резьбовых отверстиях 8 с последующим вворачиванием в них болтов и в выпускных патрубках 7 прекращают подачу композитного материала 5 в зазор между муфтой и трубопроводом 4. Для улучшения визуального контроля выхода композитного материала из выпускных патрубков 7 на выпускные патрубки 7 могут быть одеты отрезки прозрачных шлангов. Композитный материал 5 затвердевает. Болты 11 вывертывают для исключения электрического контакта муфты и трубопровода 4 не полностью и срезают. Для получения гладкой поверхности полуобечаек 1, 2 после срезания всех болтов 11 остатки болтов 11 могут быть оставлены в отверстиях 10 муфты для ремонта трубопровода 4 и зачищены заподлицо. Аналогично может быть осуществлены действия с болтами, завернутыми в резьбовые отверстия 8. Впускные патрубки 6 и выпускные патрубки 7 вывертываются в случае установки их на резьбе или срезаются и зачищаются заподлицо.

В результате проведенных исследований было установлено, что величина зазора между муфтой и трубопроводом 4 должна быть не менее 6 миллиметров и не более 40 миллиметров. Толщина стенки муфты должна быть увеличена порядка на 20% от толщины стенки трубопровода ремонтируемого газопровода, нефтепровода или нефтепродуктопровода. Муфта в виде двух полуобечаек 1, 2 должна быть изготовлена в заводских условиях методом вальцовки с последующим термоотпуском в печах при температуре 700-900 градусов Цельсия или методом горячей штамповки (когда лист метала, нагревается до температуры 700-900 градусов Цельсия с последующим формообразованием в штампе). Термический отпуск производится для снятия остаточных напряжений в полуобечайках 1, 2. Материал для изготовления полуобечаек 1, 2 муфты используется такой же, как и материал трубопровода 4. Допустимо использование стали, аналогичной стали ремонтируемого трубопровода (с эквивалентными механическими характеристиками). При большой величине дефекта допускается применение многосекционной (составной) муфты. Но длина ее не должна превышать 10,5 метров.

При невозможности производства огневых (сварочных) работ при ремонте трубопровода 4 стальные полуобечайки 1, 2 выполняют с болтовыми соединениями 9 (фиг. 3). На месте производства работ стальные полуобечайки 1, 2 муфты присоединяют друг к другу продольными сторонами болтовыми соединениями 9 (фиг. 3). Все остальные действия с муфтой для ремонта трубопровода с болтовым соединением полуобечаек 1, 2 осуществляют аналогично случаю соединения полуобечаек 1, 2 сваркой.

При необходимости для катодной защиты ремонтной конструкции выполняют соединение медным кабелем с закреплением на два болта, которые приваривают один к телу трубопровода 4, другой к муфте сваркой.

Муфта для ремонта трубопровода, содержащая две полуобечайки, соединенные между собой по продольным участкам сваркой или болтовыми соединениями, с выполненными на нижней полуобечайке впускными патрубками, четырьмя резьбовыми отверстиями с центрирующими болтами, а на верхней полуобечайке - выпускными патрубками, четырьмя резьбовыми отверстиями с центрирующими болтами, с выполненными в верхней и нижней полуобечайках резьбовыми отверстиями для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом, отличающаяся тем, что часть резьбовых отверстий для контроля выхода воздуха и контроля заполнения зазора между муфтой и трубопроводом композитным материалом расположена в каждой полуобечайке в два ряда на боковых сторонах в шахматном порядке.