Опорно-направляющее кольцо для трубопровода
Предлагаемое техническое решение относится к области прокладки трубопроводов, в частности, по дну водоемов или в стесненных условиях, например, под существующими насыпями, действующими автомобильными и железными дорогами, и может быть использовано в любых других случаях, когда требуется переместить одну трубу внутри другой трубы большего диаметра. Задачей настоящего технического решения является создание высокотехнологичного, надежного и долговечного опорно-направляющего кольца для трубопроводов, значительно упрощающего его возможный ремонт в полевых условиях. Достигается это тем, что опорно-направляющее кольцо для трубопровода содержит последовательно соединенные между собой разъемными соединениями дуги, в количестве, не менее двух, выполненные из металлических полос и расположенные по окружности, диаметр которой превышает диаметр трубы трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца, и закрепленные к нему опорные элементы из полимерного материала, причем опорно-направляющее кольцо снабжено П-образными в поперечном сечении скобами, а каждая полоса дуги имеет образованные в местах расположения опорных элементов пары параллельно расположенных сквозных прорезей, через которые со стороны внутренней поверхности полос дуг свободно пропущены стойки П-образной в поперечном сечении скобы, причем упомянутые стойки и размещенный между ними опорный элемент имеют соосные отверстия, через которые пропущен элемент, предпочтительно в виде болта, фиксирующий опорный элемент от смещения, при этом полосы дуг в местах расположения полок П-образных в поперечном сечении скоб имеют образованную изгибом полосы
или штампом площадку, радиус расположения продольной оси которой превышает радиус дуги, по меньшей мере, на толщину полки П-образной в поперечном сечении скобы. При этом, опорный элемент может иметь пазы на боковых его сторонах в местах контакта со стойками, обеспечивающие размещение в них полок П-образной в поперечном сечении скобы. А полки П-образных в поперечном сечении скоб после соединения с опорным элементом расположены взаимно параллельно в каждой паре и параллельно или под острым углом к продольной оси трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца. Кроме того, опорно-направляющее кольцо для трубопровода может быть снабжено установленной между трубопроводом и металлическими полосами дуг прокладкой из упругого материала, предпочтительно резины, размещенной дискретно под стойками или в виде непрерывной ленты, предпочтительно наклеенной на дуги. Опорный элемент в зоне расположения между стойками П-образной в поперечном сечении скобы может быть выполнен с внутренними полостями, предпочтительно открытыми со стороны полки П-образной в поперечном сечении скобы.
Предлагаемое техническое решение относится к области прокладки трубопроводов, в частности, по дну водоемов или в стесненных условиях, например, под существующими насыпями, действующими автомобильными и железными дорогами, и может быть использовано в любых других случаях, когда требуется переместить одну трубу внутри другой трубы большего диаметра.
Из известных наиболее близким является опорно-направляющее кольцо для трубопровода, выполненное в виде скрепленных между собой по меньшей мере трех металлических сегментов со стяжками по краям и опорными элементами, причем каждый сегмент снабжен закреплены на нем металлическим гнездом - одним или более- для установки соответствующих опорных элементов, выполненных из диэлектрического материала и соединенных со стенками гнезд поперечными фиксаторами. Крепление гнезд на сегментах осуществлено сваркой (RU №31427 U1, кл. F 16 L 7/02, 2003 г.).
Известное решение технически трудно выполнимо, поскольку предполагает выполнение кольца из сегментов, т.е. части площади круга, ограниченной дугой его окружности и стягивающей ее хордой, а также предполагает снабжение, т.е. установку на каждом из сегментов дополнительной детали - металлического гнезда, проем которой для образования гнезда ограничен по периметру. Такое опорно-направляющее
кольцо малотехнологично и трудоемко, как при изготовлении, так и при возможных ремонтах в полевых условиях, не обеспечивает оперативного и не трудоемкого извлечения дефектного опорного элемента из гнезда из-за возможной деформации продольных или поперечных стенок, вызванного возникающими напряжениями сдвига при продвижении трубы. Кроме того, при износе опорного элемента или при его раздавливании в гнезде, весьма затруднительно его извлекать из указанного гнезда вследствие его запрессовки в его полость.
Задачей настоящего технического решения является создание высокотехнологичного опорно-направляющего кольца для трубопроводов, значительно упрощающего его возможный ремонт в полевых условиях за счет ликвидации указанных выше недостатков.
Достигается это тем, что опорно-направляющее кольцо для трубопровода содержит последовательно соединенные между собой разъемными соединениями дуги, в количестве, не менее двух, выполненные из металлических полос и расположенные по окружности, диаметр которой превышает диаметр трубы трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца, и закрепленные к нему опорные элементы из полимерного материала, причем опорно-направляющее кольцо снабжено П-образными в поперечном сечении скобами, а каждая полоса дуги имеет образованные в местах расположения опорных элементов пары параллельно расположенных сквозных прорезей, через которые со стороны внутренней поверхности полос дуг свободно пропущены стойки П-образной в поперечном сечении скобы, причем упомянутые стойки и размещенный между ними опорный элемент имеют соосные отверстия, через которые пропущен элемент, предпочтительно в виде болта, фиксирующий опорный элемент от смещения, при этом полосы дуг в местах расположения полок П-образных в поперечном сечении скоб имеют образованную изгибом полосы или штампом площадку, радиус расположения продольной оси которой
превышает радиус дуги, по меньшей мере, на толщину полки П-образной в поперечном сечении скобы. При этом, опорный элемент может иметь пазы на боковых его сторонах в местах контакта со стойками, обеспечивающие размещение в них полок П-образной в поперечном сечении скобы. А полки П-образных в поперечном сечении скоб после соединения с опорным элементом расположены взаимно параллельно в каждой паре и параллельно или под острым углом к продольной оси трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца. Кроме того, опорно-направляющее кольцо для трубопровода может быть снабжено установленной между трубопроводом и металлическими полосами дуг прокладкой из упругого материала, предпочтительно резины, размещенной дискретно под стойками или в виде непрерывной ленты, предпочтительно наклеенной на дуги. Опорный элемент в зоне расположения между стойками П-образной в поперечном сечении скобы может быть выполнен с внутренними полостями, предпочтительно открытыми со стороны полки П-образной в поперечном сечении скобы.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где:
- На фиг.1 представлен фрагмент опорно-направляющего кольца в поперечном сечении.
Опорно-направляющее кольцо для трубопровода содержит последовательно соединенные между собой разъемными соединениями дуги 1, в количестве, не менее двух, предпочтительно - три. Дуги 1 выполнены из металлических полос и расположены в собранном положении на трубопроводе по окружности, диаметр которой превышает диаметр трубы 2 трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца. К кольцу закреплены опорные элементы 3 из полимерного материала, например резины с антифрикционным покрытием. Опорно-направляющее кольцо снабжено П-образными в поперечном - см. фиг.1 (ориентированном также поперек оси трубопровода) сечении скобами 4. Каждая полоса - дуга 1
имеет образованные в местах расположения опорных элементов 3 пары параллельно расположенных сквозных прорезей 5, через которые со стороны внутренней поверхности полос дуг свободно пропущены стойки 6 П-образной в поперечном сечении скобы 4. Стойки 6 и размещенный между ними опорный элемент 3 имеют соосные отверстия, через которые пропущен элемент, предпочтительно в виде болта 7, фиксирующий опорный элемент 3 от смещения под действием сил, возникающих в процессе движения трубы с опорно-направляющим кольцом. Полосы дуг 1 в местах расположения полок 8 П-образных в поперечном сечении скоб 4 имеют образованную изгибом полосы или в результате давления штампом площадку 9, удаленную от оси трубопровода на расстояние, большее, чем расстояние от оси трубопровода до той же дуги 1, т.е. радиус расположения продольной оси площадки 9 превышает радиус расположения дуги 1, по меньшей мере, на толщину полки П-образной в поперечном сечении скобы. Этим исключается возможность опирания на трубу кольца через полку скобы 4, что предотвращает концентрацию напряжения по поверхности опирания на трубу и обеспечивает сохранность изоляции трубы. Опорный элемент для обеспечения технологичности изготовления и надежности крепления имеет пазы 10 на боковых его сторонах в местах контакта со стойками 6, обеспечивающие размещение в них полок П-образной в поперечном сечении скобы. Полки 8 П-образных в поперечном сечении скоб после соединения с опорным элементом расположены взаимно параллельно в каждой паре и параллельно или под небольшим, не вызывающим при движении углового смещения трубопровода (до 3°) острым (определяемым в проекции на плоскость, проходящую через ось трубопровода и параллельную плоскости полки 8) углом к продольной оси трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца. Кроме того, опорно-направляющее кольцо для трубопровода может быть снабжено установленной между трубопроводом и металлическими полосами дуг 1 прокладкой 11 из упругого
материала, предпочтительно резины, размещенной дискретно под стойками 6 или в виде непрерывной ленты, предпочтительно наклеенной снизу на дуги 1. Опорный элемент 3 в зоне расположения между стойками 6 П-образной в поперечном сечении скобы может быть выполнен с внутренними полостями, предпочтительно открытыми со стороны полки 8 П-образной в поперечном сечении скобы.
Секции опорно-направляющего кольца собирают из дуг 1, которые болтовыми соединениями стягивают на трубе 2, опирая кольцо на поверхность (изоляцию) трубы через прокладку 11, которая помимо распределения возникающих напряжений выполняет функции повышения адгезии кольца к поверхности трубы, препятствуя скольжению и, тем самым, смещению (срыву) изоляции трубы. Наличие пазов 10 на боковых сторонах опорных элементов 3 позволяет зафиксировать их в строго выверенном положении, определяемом посадочными местами пазов и стоек 6. Паз имеет форму углубления в боковой стенке элемента 3 и фактическое размещение стоек заподлицо в теле элемента 3 при стягивании их болтами 7 обеспечивает перераспределение возникающих в теле элемента 3 при движении трубы 2 напряжений. Этим также обеспечивается надежность и долговечность конструкции опорно-направляющего кольца, помимо высокой технологичности и ремонтопригодности, т.к. установка или замена элемента 3 не требует усилий по его извлечению, поскольку при работе не происходит его деформации, то и у болта 7 резьба не повреждается. После извлечения болтов 7 стойки 6 в результате действия реактивных сил могут быть развернуты на некоторый угол, что облегчает извлечение элемента 3, осуществляемое практически вручную смещением его вверх воздействием на нижнюю его часть. При установке нового элемента 3 стойки 6 стягиваются болтами 7, обеспечивая надежность создаваемого соединения.
Конструкция успешно прошла производственные испытания.
1. Опорно-направляющее кольцо для трубопровода, содержащее последовательно соединенные между собой разъемными соединениями дуги, в количестве не менее двух, выполненные из металлических полос и расположенные по окружности, диаметр которой превышает диаметр трубы трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца, и закрепленные к нему опорные элементы из полимерного материала, причем опорно-направляющее кольцо снабжено П-образными в поперечном сечении скобами, а каждая полоса дуги имеет образованные в местах расположения опорных элементов пары параллельно расположенных сквозных прорезей, через которые со стороны внутренней поверхности полос дуг свободно пропущены стойки П-образной в поперечном сечении скобы, причем упомянутые стойки и размещенный между ними опорный элемент имеют соосные отверстия, через которые пропущен элемент, предпочтительно в виде болта, фиксирующий опорный элемент от смещения, при этом полосы дуг в местах расположения полок П-образных в поперечном сечении скоб имеют образованную изгибом полосы или штампом площадку, радиус расположения продольной оси которой превышает радиус дуги, по меньшей мере, на толщину полки П-образной в поперечном сечении скобы.
2. Опорно-направляющее кольцо для трубопровода по п.1, в котором опорный элемент имеет пазы на боковых его сторонах в местах контакта со стойками, обеспечивающие размещение в них полок П-образной в поперечном сечении скобы.
3. Опорно-направляющее кольцо для трубопровода по п.1, в котором полки П-образных в поперечном сечении скоб после соединения с опорным элементом расположены взаимно параллельно в каждой паре и параллельно или под острым углом к продольной оси трубопровода в месте расположения опорно-направляющего кольца.
4. Опорно-направляющее кольцо для трубопровода по п.1, которое снабжено установленной между трубопроводом и металлическими полосами дуг прокладкой из упругого материала, предпочтительно резины, размещенной дискретно под стойками или в виде непрерывной ленты, предпочтительно наклеенной на дуги.
5. Опорно-направляющее кольцо для трубопровода по п.1, в котором опорный элемент в зоне расположения между стойками П-образной в поперечном сечении скобы выполнен с внутренними полостями, предпочтительно открытыми со стороны полки П-образной в поперечном сечении скобы.
