Компенсатор для трубопровода с упругодеформируемыми уплотнителями

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, компенсатор предназначен для компенсации изгибающих моментов и механических напряжений, возникающих в местах соединения трубопровода-отвода с основным трубопроводом за счет изменения давления и температуры в трубопроводах. Задачей полезной модели является компенсация продольных температурных деформаций подземного трубопровода и снижение сжимающих, растягивающих и изгибающих напряжений, возникающих в тройниковых узлах подсоединения трубопроводов-отводов и байпасных линий. Предлагаемая конструкция компенсатора для трубопровода включает трубопровод-отвод и основной трубопровод, на внешней поверхности которых установлены упругодеформируемые уплотнители вплотную друг к другу. Для исключения попадания грунта между упругодеформируемыми уплотнителями предусмотрен прокладочный материал, укладываемый по всему узлу врезки. Для защиты изоляции трубопроводов от механических повреждений, вызванных трением об упругодеформируемые уплотнители, предусмотрена эластичная прокладка из резинотканевого материала. Компенсация изгибающих моментов и механических напряжений достигается за счет возможности свободного перемещения всего узла врезки в горизонтальной плоскости.

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, компенсатор предназначен для компенсации изгибающих моментов и механических напряжений, возникающих в местах соединения трубопровода-отвода с основной ниткой трубопровода, и может быть использован при сооружении трубопроводов.

В практике трубопроводного строительства при прокладке подземных трубопроводов используются различные способы и конструктивные решения по устройству отводов или перемычек. Широко применяется устройство по врезке отводов или перемычек, включающее основной трубопровод, тройник, отвод, которые укладываются на дно траншеи и после сварки стыков производится обратная засыпка грунтом. Однако при этом происходит защемление основного трубопровода и отвода грунтом. В месте соединения основного трубопровода и отвода (в тройниковом соединении) при температурных деформациях и подвижках трубопровода-отвода могут возникать сжимающие и растягивающие напряжения совместно с изгибающими напряжениями. Это значительно снижает эксплуатационную надежность данного участка по отношению к надежности других участков трубопровода, т.е. возникает потенциально опасный участок.

Прототипом полезной модели является способ прокладки подземного трубопровода (Патент РФ 88763, опубликованный 20.11.2009 г.), состоящий из отвода, на внешней поверхности которого установлены резинотканевые уплотнители вплотную друг к другу.

Недостатком прототипа является отсутствие компенсации продольных деформаций трубопровода-отвода.

Задачей полезной модели является компенсация продольных температурных деформаций основного трубопровода и трубопровода-отвода и снижение сжимающих, растягивающих и изгибающих напряжений, возникающих в тройниковых узлах подсоединения трубопроводов-отводов и байпасных линий.

Указанная задача решается тем, что в компенсаторе для трубопровода, включающем основной трубопровод и трубопровод-отвод, на внешней поверхности которого установлены упругодеформируемые уплотнители вплотную друг к другу, согласно полезной модели, на внешней поверхности основного трубопровода также установлены упругодеформируемые уплотнители вплотную друг к другу. Кроме того упругодеформируемые уплотнители накрыты прокладочным материалом по всему узлу врезки. В дополнение к этому между упругодеформируемыми уплотнителями и стенкой трубопроводов предусмотрена эластичная прокладка. Упругодеформируемые уплотнители представляют собой резинотканевые (полимерные, металлокордовые и другие) материалы, в качестве которых могут быть использованы, например, утилизированные автопокрышки. Прокладочный материал, представляющий собой полимерную ленту (полиэтиленовую, поливинилхлоридную, полипропиленовую, резинотканевую), утилизированную металлокордовую транспортную ленту, укладывают сверху по всему узлу врезки для исключения попадания грунта между уплотнителями. Эластичная прокладка предусмотрена для защиты изоляции трубопроводов от механических повреждений, вызванных трением об упругодеформируемые уплотнители.

На фиг.1 представлен общий вид компенсатора, на фиг.2 разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 разрез по Б-Б фиг.1, на фиг.4 вид В фиг.1.

Компенсатор для трубопровода состоит из трубопровода-отвода 1, основного трубопровода 2, упругодеформируемых уплотнителей 3, прокладочного материала 4, эластичной прокладки 5.

Принцип работы компенсатора для трубопровода заключается в следующем. Продольные силы, возникающие от действия перепада температур и внутреннего давления, вызывают продольное перемещение основного трубопровода 2, что может привести к разрушению трубопровода-отвода 1. Также продольные силы, возникающие в трубопроводе-отводе 1, могут вызвать смятие или разрушение основного трубопровода 2. Вследствие отсутствия защемления трубопровода-отвода 1 и основного трубопровода 2 грунтом в местах установки упругодеформируемых уплотнителей появляется возможность свободного перемещения всего узла врезки в горизонтальной плоскости в заданных пределах, и происходит существенное уменьшение изгибающих моментов и механических напряжений и повышение эксплуатационной надежности данного участка трубопровода.

Величина L на фиг.1 находится в пределах L=28 и более метров и определяется в зависимости от геометрических и прочностных характеристик трубопроводов, конкретных условий прокладки и, как следствие, возможной расчетной величины деформации уложенных и засыпанных трубопроводов.

Упругодеформируемые уплотнители предлагаемой конструкции обладают достаточной прочностью для сопротивления действию грунта засыпки и достаточной пластичностью для свободного перемещения всего узла врезки.

Благодаря отсутствию защемления трубопровода-отвода 1 и основного трубопровода 2 грунтом и свободного перемещения всего узла врезки происходит существенное уменьшение изгибающих моментов и механических напряжений, возникающих в местах соединения трубопровода-отвода с основным трубопроводом.

Предлагаемая конструкция компенсатора для трубопровода позволяет повысить эксплуатационную надежность данного участка врезки трубопровода при упрощении изготовления и уменьшении трудоемкости монтажа компенсатора для трубопровода.

1. Компенсатор для трубопровода, включающий основной трубопровод и трубопровод-отвод, на внешней поверхности которого установлены упругодеформируемые уплотнители вплотную друг к другу, отличающийся тем, что на внешней поверхности основного трубопровода также установлены упругодеформируемые уплотнители вплотную друг к другу.

2. Компенсатор для трубопровода по п.1, отличающийся тем, что упругодеформируемые уплотнители накрывают прокладочным материалом по всему узлу врезки.

3. Компенсатор для трубопровода по п.1, отличающийся тем, что между упругодеформируемыми уплотнителями и стенкой трубопроводов предусмотрена эластичная прокладка.