CS269490B1

CS269490B1 - Insulation joint

Info

Publication number: CS269490B1
Application number: CS887749A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Korecky; Josef Ing Csc Visner; Vaclav Eret; Jaromir Ing Csc Nemecek; Rostislav Jirak; Pavel Korecky; Miroslav Ing Motys
Original assignee: Pavel Ing Korecky; Josef Ing Csc Visner; Vaclav Eret; Jaromir Ing Csc Nemecek; Rostislav Jirak; Pavel Korecky; Miroslav Ing Motys
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS774988A1

Abstract

Izolační spoj k protikorozni ochraně kovových potrubí je tvořený zasunutím zeslabených konců do sebe. Zeslabené konce jsou v čelech opatřeny alespoň jedním těsnicím kroužkem. Válcovitě plochy zeslabených konců ohraničující mezeru vyplněnou elektricky nevodivou těsnicí hmotou. Válcovité plochy jsou tvořeny alespoň zčásti výstupky a vybráními. Výstupky a vybráni jsou vůči sobě osově souměrné.An insulating joint for corrosion protection of metal pipes is formed by inserting the weakened ends into each other. The weakened ends are provided with at least one sealing ring at their ends. Cylindrical surfaces of the weakened ends delimiting a gap filled with an electrically non-conductive sealing compound. The cylindrical surfaces are formed at least in part by protrusions and recesses. The protrusions and recesses are axially symmetrical to each other.

Description

Vynález se týká izolačního spoje k protikorozni ochraně kovových potrubí, tvořeného zasunutím zeslabených konců do sebe a v čele opatřeného alespoň jedním těsnicím kroužkem, přičemž vzniklá mezera je vyplněna elektricky nevodivou těsnicí hmotou.The invention relates to an insulating joint for anti-corrosion protection of metal pipes, formed by inserting weakened ends into each other and provided with at least one sealing ring at the end, the resulting gap being filled with an electrically non-conductive sealing compound.

Zhotovováni izolačních spojů zasunutím zeslabených konců trub do sebe a následné vyplněni vzniklé mezery elektricky nevodivou těsnicí hmotou je známo. Pro zvýšeni adheze s elektricky nevodivou těsnicí hmotou se vytvořená zeslabeni na styčném povrchu zdrsňuji například závitem. Takto se nejen zvyšuje styčná plocha pro styk s elektricky nevodivou těsnicí hmotou, ale současné vznikají i vruby na zeslabené stěně. Přes toto opatřeni je vyplněni mezery elektricky nevodivou těsnicí hmotou nezaručené a v důsledku jejího přímého styku s médiem proudícím v potrubí muže dojit v závislosti na druhu média i k jejímu chemicko-fyzikálnimu narušení. Zkušenosti potvrdily, že takto řešený izolační spoj je vhodný pouze pro nižší světlosti do tlaku 4 HPa.It is known to make insulating joints by inserting the weakened ends of pipes into each other and then filling the resulting gap with an electrically non-conductive sealant. To increase adhesion with the electrically non-conductive sealant, the weakened areas on the contact surface are roughened, for example by threading. This not only increases the contact area for contact with the electrically non-conductive sealant, but also creates notches on the weakened wall. Despite this measure, filling the gap with the electrically non-conductive sealant is not guaranteed and, depending on the type of medium, its direct contact with the medium flowing in the pipe can lead to its chemical and physical damage. Experience has confirmed that an insulating joint designed in this way is only suitable for smaller diameters up to a pressure of 4 HPa.

Některé uvedené nevýhody odstranily známé způsoby výroby izolačních spojů, používající v čelech kroužky z pružného elektricky nevodivého materiálu. Využitím pružnosti těchto kroužků se dosáhlo jako dokonalého vyplněni mezery elektricky nevodivou těsnicí hmotou, tak i separace této hmoty od média proudícího v potrubí.Some of the above disadvantages have been eliminated by known methods of manufacturing insulating joints using rings made of flexible electrically non-conductive material at the ends. By utilizing the flexibility of these rings, both a perfect filling of the gap with an electrically non-conductive sealing compound and a separation of this compound from the medium flowing in the pipe have been achieved.

Obě uvedená řešení vycházejí z předpokladu, že v celém styku mezi válcovitou plochou a elektricky nevodivou těsnicí hmotou je konstantní napětí. Na základě deklarovaných mechanických hodnot používaného elektricky nevodivého těsnicího tmelu se potom požadované parametry dosahovaly tomu odpovídající délkou do sebe zasunutých konců. Tímto vznikaly značné stavební délky izolačních spojů, které potom ztěžovaly vlastní montážní práce při začleňováni izolačních spojů takto řešených do potrubí.Both solutions are based on the assumption that there is a constant voltage throughout the contact between the cylindrical surface and the electrically non-conductive sealing compound. Based on the declared mechanical values of the electrically non-conductive sealing compound used, the required parameters were then achieved with the corresponding length of the ends inserted into each other. This resulted in significant construction lengths of the insulating joints, which then made the actual assembly work difficult when integrating the insulating joints designed in this way into the pipeline.

Teoretické práce zabývající se pevností izolačního spoje ukázaly, že limitujícím pevnostním parametrem je pevnost ve smyku mezi válcovitou plochou a elektricky nevodivou těsnicí hmotou, a to ve směru osy potrubí. Tyto teorie potvrdily i praktické zkoušky. Zjistilo se, že průběh hodnoty smykového napětí v délce slepu má hyperbolický průběh. Maximálních hodnot se dosahuje na krajích spoje, zatímco minimálních hodnot uprostřed. U doposud užívaných izolačních spojů je namáháni uprostřed spoje více jak osmkrát menši. Případným prodloužením délky slepu klesá až k nule. Z toho je zřejmé, že doposud známé izolační spoje se s uvedenou skutečností nevypořádaly.Theoretical work on the strength of an insulating joint has shown that the limiting strength parameter is the shear strength between the cylindrical surface and the electrically non-conductive sealing compound, in the direction of the pipe axis. These theories have also been confirmed by practical tests. It has been found that the shear stress along the length of the blind joint has a hyperbolic course. Maximum values are achieved at the edges of the joint, while minimum values are achieved in the middle. In the insulating joints used so far, the stress in the middle of the joint is more than eight times smaller. If the length of the blind joint is extended, it drops to zero. This makes it clear that the insulating joints known so far have not been able to cope with this fact.

Uvedené nedostatky odstraňuje izolační spoj podle vynálezu k protikorozni ochraně kovových potrubí, tvořený zasunutím zeslabených konců do sebe. V čele jsou zeslabené konce opatřeny alespoň jedním těsnicím kroužkem. Vzniklá mezera je vyplněna elektricky nevodivou těsnicí hmotou. Válcovité plochy ohraničující mezeru vyplněnou elektricky nevodivou těsnicí hmotou jsou tvořeny alespoň zčásti výstupky a vybráními. Výstupky a vybrání obou válcovitých ploch jsou vůči sobě osově souměrné.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the insulating joint according to the invention for anti-corrosion protection of metal pipes, formed by inserting the weakened ends into each other. At the front, the weakened ends are provided with at least one sealing ring. The resulting gap is filled with an electrically non-conductive sealing compound. The cylindrical surfaces bordering the gap filled with the electrically non-conductive sealing compound are formed at least in part by protrusions and recesses. The protrusions and recesses of both cylindrical surfaces are axially symmetrical to each other.

Opatřením válcovitých ploch izolačního spoje podle vynálezu alespoň zčásti výstupky a vybráními se dosáhlo snížení namáháni ve smyku v kritických částech spoje. Rozkladem sily rovnoběžné s osou na povrchu výstupků a vybráni ve styku s elektricky nevodivou těsnicí hmotou vzniká rozklad této sily, jejíž smyková složka je menši než součtová síla rovnoběžná s osou potrubí. K optimálnímu vzájemnému přenosu sil mezi oběma válcovitými plochami při vzájemné osové souměrnosti výstupků a vybrání na obou válcovitých plochách. Správnost tohoto konstrukčního řešení potvrzují také měřeni na fotoelasticimetrických modelech. Tím je umožněno zkrátit konstrukční délku takto řešených izolačních spojů oproti původním, a to při dodržení požadovaných mechanických parametrů.By providing the cylindrical surfaces of the insulating joint according to the invention at least partially with protrusions and recesses, a reduction in shear stress in critical parts of the joint has been achieved. The decomposition of the force parallel to the axis on the surface of the protrusions and recesses in contact with the electrically non-conductive sealing compound results in a decomposition of this force, the shear component of which is smaller than the total force parallel to the axis of the pipe. For optimal mutual transfer of forces between the two cylindrical surfaces with mutual axial symmetry of the protrusions and recesses on both cylindrical surfaces. The correctness of this design solution is also confirmed by measurements on photoelasticimetric models. This makes it possible to shorten the structural length of the insulating joints designed in this way compared to the original ones, while maintaining the required mechanical parameters.

Příkladné provedení izolačního spoje podle vynálezu znázorňuje připojený výkres, kde na obr. 1 je detail zeslabeného konce s vnitřní válcovitou plochou v řezu, na obr. 2 je detail zeslabeného konce s vnější válcovitou plochou v řezu a na obr. 3 je detail spojení obou konců zasunutých do sebe také v řezu.An exemplary embodiment of the insulating joint according to the invention is shown in the attached drawing, where Fig. 1 is a detail of the weakened end with an inner cylindrical surface in section, Fig. 2 is a detail of the weakened end with an outer cylindrical surface in section, and Fig. 3 is a detail of the connection of both ends inserted into each other, also in section.

Vnější'zeslabený konec I je opatřen vnitřní válcovitou plochou 11. Vnitřní zeslabený konec 2 je opatřen vnější válcovitou plochou 21. Obě válcovité plochy χΐ_Α21 jsou na okrajích tvořeny výstupky 6 a vybráním 7. Před zasunutím zeslabených konců £,2 do sebe se čelo vnitřní válcovité plochy 11 opatří těsnicím kroužkem 4 ze silikonového kaučuku. VnitřníThe outer, weakened end I is provided with an inner cylindrical surface 11. The inner, weakened end 2 is provided with an outer cylindrical surface 21. The two cylindrical surfaces χΐ _A 21 are formed at the edges by protrusions 6 and recesses 7. Before inserting the weakened ends £,2 into each other, the face of the inner cylindrical surface 11 is provided with a sealing ring 4 made of silicone rubber. The inner

CS 269 490 B1 zeslabený konec 2 se na Sele vnějži válcovité plochy 21_ opatři separačnim kroužkem 5. Po zasunuti vnitřního zeslabeného konce 2 do vnějiiho zeslabeného konce t se působením osového tlaku stlačí těsnicí kroužek 4. Současné se výstupky 2 * vybráni £ obou válcovitých ploch H<21 ustav! vůči sobě v osové souměrnosti. Potom se vzniklá mezera výplni plnicim otvorem ve vnějéim zeslabeném konci 1,který není znázorněn# elektricky nevodivou těsnicí hmotou 3. Po zatuhnuti elektricky nevodivé těsnicí hmoty 3 se přestane působit osovým tlakem a těsnicí kroužek 4 zůstává deformován.CS 269 490 B1 the weakened end 2 is provided with a separating ring 5 on the outer cylindrical surface 21. After inserting the inner weakened end 2 into the outer weakened end t, the sealing ring 4 is compressed by the action of axial pressure. At the same time, the projections 2 * selected £ of both cylindrical surfaces H<21 are set! in axial symmetry with respect to each other. Then the resulting gap is filled through the filling opening in the outer weakened end 1, which is not shown, with an electrically non-conductive sealing compound 3. After the electrically non-conductive sealing compound 3 has solidified, the axial pressure ceases to act and the sealing ring 4 remains deformed.

Deformace těsnicího kroužku 4 zaručuje trvalé odděleni elektricky nevodivé tisnlci hmoty 3 od média proudícího potrubím. Při této deformaci současně dojde k optimálnímu ustaveni výstupků 6 a vybráni 7 obou válcovitých ploch 11<21# čímž je zaručen optimální přenos sil mezi oběma válcovitými plochami 11^21 vzájemně.The deformation of the sealing ring 4 ensures permanent separation of the electrically non-conductive sealing material 3 from the medium flowing through the pipe. This deformation simultaneously results in an optimal positioning of the projections 6 and recesses 7 of both cylindrical surfaces 11<21#, thereby ensuring an optimal transfer of forces between the two cylindrical surfaces 11^21 to each other.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. An insulating joint for the protection of metal pipes against pressure, formed by inserting weakened ends into each other, provided with at least one sealing ring at the ends, where the resulting gap is filled with an electrically non-conductive sealing compound, characterized in that the cylindrical surfaces /11,21/ delimiting this gap are formed at least in part by protrusions /6/ and a recess 171,

2. An insulating joint according to item 1#, characterized in that the projections /6/ and recesses /7/ of both cylindrical surfaces /11,21/ are axially symmetrical to each other.