EA030427B1 - Bellows expansion device for trenchless pipe laying - Google Patents
Bellows expansion device for trenchless pipe laying Download PDFInfo
- Publication number
- EA030427B1 EA030427B1 EA201600684A EA201600684A EA030427B1 EA 030427 B1 EA030427 B1 EA 030427B1 EA 201600684 A EA201600684 A EA 201600684A EA 201600684 A EA201600684 A EA 201600684A EA 030427 B1 EA030427 B1 EA 030427B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- pipe
- shell
- bellows
- corrugated section
- corrugated
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 31
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 12
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 18
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 3
- 102200132956 rs146450609 Human genes 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L51/00—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines
- F16L51/02—Expansion-compensation arrangements for pipe-lines making use of bellows or an expansible folded or corrugated tube
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
- F16L59/21—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like adapted for expansion-compensation devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к элементам трубопроводного транспорта и может быть использовано при сооружении систем трубопроводов в теплоэнергетике, нефтегазовой промышленности, строительстве и т.д. для компенсации осевых перемещений трубопроводов в процессе их эксплуатации.The invention relates to elements of pipeline transport and can be used in the construction of pipeline systems in power system, oil and gas industry, construction, etc. to compensate for axial movements of pipelines during their operation.
Сведения о предшествующем уровне техникиPrior Art Information
Известен сильфонный компенсатор для бесканальной прокладки (патент на изобретение КИ 2431072 С1; 10.10.2011; МПК Р16Ь 51/02) который содержит сильфонный компенсатор, расположенный внутри кожуха и снабженный направляющими, приваренными к патрубкам сильфонного компенсатора, ограничивающими угловые и радиальные перемещения компенсатора и не препятствующие осевым перемещениям патрубков относительно кожуха, и трубами с уплотняемой поверхностью, на которой расположены уплотнения. Данные уплотнения выполнены в виде воротниковых манжет, установленных по две с каждой стороны сильфона, воротниками, направленными навстречу друг другу, с образованием между манжетами пространства, заполненного наполнителем, обладающего смазывающими свойствами, при этом воротниковые манжеты установлены преимущественно на расстоянии Ь, равном или большем величине хода компенсатора, причем манжеты, находящиеся в контакте с грунтом, снабжены грязесъемным воротником, прилегающим к уплотняемой поверхности трубы.Known bellows compensator for channelless laying (patent for invention KI 2431072 C1; 10.10.2011; IPC P16L 51/02) which contains a bellows compensator located inside the casing and fitted with guides welded to the pipes of the bellows of the compensator, limiting the angular and radial displacements of the compensator and not preventing axial movement of the nozzles relative to the casing, and pipes with a sealing surface on which the seals are located. These seals are made in the form of collars, installed on two on each side of the bellows, with collars facing each other, forming a space filled with filler between the cuffs that has lubricating properties, with collars cuffs being installed mainly at a distance of L equal to or greater than stroke compensator, and cuffs that are in contact with the ground, equipped with a wiper collar adjacent to the sealing surface of the pipe.
Известное устройство позволяет компенсировать осевые температурные деформации трубопроводов тепловых сетей, однако является нетехнологичным ввиду использования уплотнений, выполненных в виде воротниковых манжет. Уплотнения (манжеты) подвержены повышенному износу и разрушению в местах контакта, вследствие воздействия на них сил трения и абразивных компонентов внешней среды, что снижает срок эксплуатации, надежность и долговечность. Кроме того, рассматриваемая конструкция характеризуется отсутствием возможности применения системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) для мониторинга данного элемента трубопровода и отсутствием тепловой изоляции сильфонного компонента компенсатора, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках трубопровода.The known device allows to compensate for axial temperature deformations of pipelines of heat networks, however, it is low-tech due to the use of seals, made in the form of neck collars. Seals (cuffs) are subject to increased wear and destruction at the points of contact, due to the impact of friction forces and abrasive components of the environment on them, which reduces the service life, reliability and durability. In addition, the design under consideration is characterized by the lack of the possibility of using an on-line remote control system for monitoring this pipeline element and the lack of thermal insulation of the bellows component of the compensator, which adversely affects the performance of the pipeline.
Известно устройство для компенсации температурных удлинений трубопроводов тепловой сети (патент на полезную модель КИ 63901, 29.09.2006, МПК Р16Ь 51/02), включающее осевой компенсационный элемент с жестко присоединенными к нему патрубками, предохранительный кожух, охватывающий осевой компенсационный элемент и частично патрубки, теплогидрозащитное покрытие, в котором на концах патрубков, ближайших к осевому компенсационному элементу, установлены центраторы, обеспечивающие соосность патрубков и зазор между осевым компенсационным элементом и предохранительным кожухом. Защитные покрытия в данном устройстве выполнены из пенополиуретана и полимерной оболочки, и состоят из неподвижной центральной части и двух крайних подвижных частей, причем зазоры между неподвижной центральной частью и подвижными крайними частями заполнены эластичным теплоизолятором, а сверху закрыты компенсирующими муфтами.A device is known to compensate for thermal lengthening of the pipelines of a heat network (patent for utility model KI 63901, 09/29/2006, IPC P16L 51/02), including an axial compensation element with rigidly attached nozzles, a protective cover, an axial compensation element and partially nozzles, heat-hydroprotective coating, in which centralizers are installed at the ends of the pipes closest to the axial compensation element, ensuring the coaxiality of the pipes and the gap between the axial compensation element and the pre-protective cover. The protective coatings in this device are made of polyurethane foam and a polymer shell, and consist of a fixed central part and two extreme moving parts, with the gaps between the fixed central part and the moving extreme parts filled with an elastic heat insulator, and on top closed with compensating couplings.
Устройство предназначено для компенсации температурных удлинений трубопроводов, однако конструктивное решение по гидроизоляции зазоров между подвижной и неподвижными частями обладает низкими эксплуатационными свойствами, что приводит к проникновению влаги в слой изоляции и преждевременному выходу из строя всего узла. Кроме того, необходимость использования двух муфт в значительной степени снижает надежность всего устройства и повышает стоимость изделия.The device is designed to compensate for temperature lengthening of pipelines, however, a constructive solution for waterproofing gaps between mobile and fixed parts has low performance properties, which leads to moisture penetration into the insulation layer and premature failure of the entire assembly. In addition, the need to use two couplings greatly reduces the reliability of the entire device and increases the cost of the product.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является полезная модель на термогидроизолированный сильфонный компенсатор КИ 72038 (27.03.2008, МПК Р16Ь 51/02). Данный компенсатор содержит стальной сильфон, жестко соединенный с металлическими патрубками, размещенный в стальном футляре, и нанесенную на них теплоизоляцию из пенополиуретана (ППУ), гидрозащитную трубуоболочку из полиэтилена (ПЭ), вокруг стального патрубка (с одной или двух сторон стального сильфона) образован свободный от теплогидроизоляции кольцевой участок, на который нанесен слой теплоизоляции из минеральной ваты, защищенный с помощью термоусаживаемой муфты, жестко закрепленной к гидрозащитной трубе-оболочке со стороны сильфона клеевой лентой, а с другой стороны - между муфтой и гидрозащитной трубой-оболочкой нанесена лента из нетвердеющего герметизирующего уплотнителя.The closest analogue of the claimed invention is a utility model for thermo-hydro-insulated bellows compensator KI 72038 (03/27/2008, IPC P16L 51/02). This compensator contains a steel bellows, rigidly connected to metal pipes, placed in a steel case, and insulated with polyurethane foam (PUF) insulated on them, a hydroprotective pipe made of polyethylene (PE), around the steel pipe (on one or two sides of the steel bellows) is formed free from the heat-waterproofing ring section, on which a layer of mineral wool insulation has been applied, protected with a heat-shrinkable sleeve, rigidly fixed to the hydroprotective pipe-sheath from the side of the sylph On the adhesive tape, on the other hand, a tape made of a non-hardening sealing gasket is applied between the sleeve and the waterproofing sheath pipe.
Использование известного компенсатора направлено на поглощение температурных компенсаций трубопровода, проходящих в осевом направлении, однако здесь, как и в предыдущих конструкциях, гидро- и теплоизоляция всего изделия напрямую зависит от работы уплотнительных узлов. На практике уплотнители являются слабым звеном конструкции и при длительной эксплуатации не способны обеспечить надежность от воздействия факторов внешней среды, например от проникновения грунтовых вод, а теплоизоляция, выполненная из минеральной ваты, при воздействии осевых нагрузок сминается и не выполняет необходимые функции.The use of the known compensator is aimed at absorbing the temperature compensations of the pipeline, passing in the axial direction, but here, as in the previous constructions, hydro and thermal insulation of the entire product directly depends on the work of the sealing assemblies. In practice, seals are a weak link in the structure and, during long-term operation, are not able to ensure reliability from environmental factors, for example, from the penetration of groundwater, and thermal insulation made of mineral wool, when subjected to axial loads, is crushed and does not perform the necessary functions.
- 1 030427- 1 030427
Сущность изобретенияSummary of Invention
Технической задачей, решаемой изобретением, является устранение недостатков аналогов, в том числе ближайшего, а именно улучшение эксплуатационных свойств устройства, повышение его надежности за счет придания конструкции возможности воспринимать осевые деформации без разрушения ее элементов, преимущественно без нарушения целостности теплоизоляции.The technical problem solved by the invention is to eliminate the shortcomings of the analogues, including the closest one, namely, improving the operational properties of the device, increasing its reliability by making the structure able to perceive axial deformations without destroying its elements, mainly without compromising the integrity of the insulation.
Под надежностью в данном случае понимается свойство заявленного устройства выполнять свои функции, сохраняя эксплуатационные показатели (обеспечение герметичности) в течение длительного времени (безотказность, долговечность); см. Политехнический словарь/ гл. ред. Артоболевский И.И., М.: Советская энциклопедия, 1976, с. 306.Reliability in this case refers to the property of the claimed device to perform its functions, while maintaining operational performance (ensuring tightness) for a long time (reliability, durability); see Polytechnical dictionary / ch. ed. Artobolevsky II, Moscow: Soviet Encyclopedia, 1976, p. 306.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении надежности и долговечности всего устройства за счет увеличения уровня герметизации вследствие синхронизации восприятия (обеспечения совместного восприятия) осевых нагрузок одновременно двумя элементами: внутренним подвижным стальным компенсатором и гидроизолирующим элементом, выполненным в виде полимерной трубы-оболочки.The technical result, to which the invention is directed, is to ensure the reliability and durability of the entire device by increasing the sealing level due to the synchronization of perception (ensuring joint perception) of axial loads simultaneously with two elements: an internal movable steel compensator and a waterproofing element made in the form of a polymer pipe. shell.
Заявленная конструкция сильфонного компенсационного устройства, как и ближайший аналог, включает стальной сильфонный компенсатор, неразъемно связанный посредством патрубков с рабочей трубой и заключенный в жесткий стальной защитный корпус, соединенный с патрубками, гидрозащитную трубу-оболочку из полимерных материалов и слой теплоизоляции, размещенный в кольцевой полости под гидрозащитной полимерной трубой-оболочкой.The claimed design of the bellows compensation device, as well as the closest analogue, includes a steel bellows compensator, which is inseparably connected by means of pipes to the working tube and enclosed in a rigid steel protective housing connected to the pipes, a waterproofing sheath pipe made of polymeric materials and a heat insulation layer placed in the annular cavity under the waterproof polymeric pipe-jacket.
Существенными отличительными признаками заявленного изобретения, которые в совокупности с существенными признаками, общими с ближайшим аналогом, обеспечивают достижение указанного технического результата, являются следующие признаки: на гидрозащитной трубе-оболочке выполнен как минимум один податливый, относительно легко деформируемый в осевом направлении участок, образованный гофрированием части (двух или более частей) полимерной трубы-оболочки. Полимерная труба-оболочка может быть выполнена, например, в соответствии с ГОСТ 30732-2006, или ГОСТ Р 56730-2015, или СП 41-105-2002, или ТУ 5768-007-91076026-2015 и т.д. Гофрированный участок или гофрированные участки, если их более одного, выполненные на гидрозащитной трубе-оболочке, придают ей способность воспринимать осевые деформации без разрушения, причем восприятие деформаций происходит одновременно, т.е. синхронно (совместно) со стальным сильфонным компенсатором. При этом различные варианты конструкции заявленного устройства предполагают расположение гофрированного участка над стальным сильфонным компенсатором в средней части устройства, или ближе к одному из торцов, или, при наличии двух или более гофрированных участков - одновременно в нескольких местах, например в средней части и вблизи торца (торцов) устройства. Для обеспечения долговечности и надежности работы вышеуказанная гофрированная часть гидрозащитной трубы-оболочки может быть отделена от внешней среды с помощью дополнительного кожуха, расположенного снаружи поверх гофрированного участка или участков.The salient features of the claimed invention, which together with the essential features shared with the closest analogue, ensure the achievement of this technical result, are the following features: at least one pliable, relatively easily deformable axially section formed by the corrugation (two or more parts) of a polymeric pipe shell. The polymer casing pipe can be made, for example, in accordance with GOST 30732-2006, or GOST R 56730-2015, or SP 41-105-2002, or TU 5768-007-91076026-2015, etc. The corrugated section or the corrugated sections, if there are more than one, made on the hydroprotective pipe-shell, give it the ability to perceive axial deformations without destruction, and the perception of deformations occurs simultaneously, i.e. synchronous (together) with a steel bellows compensator. At the same time, various design options of the claimed device assume the location of the corrugated section above the steel bellows compensator in the middle part of the device, or closer to one of the ends, or, if there are two or more corrugated sections, simultaneously in several places, for example in the middle part and near the end ( ends) device. To ensure durability and reliability of operation, the aforementioned corrugated part of the hydroprotective pipe-shell can be separated from the external environment with the help of an additional casing located outside the corrugated section or sections.
Существенными признаками, характеризующими изобретение в частных случаях его исполнения, являются следующие признаки:The essential features characterizing the invention in particular cases of its execution are the following features:
корпус полой гидрозащитной трубы-оболочки, имеющей преимущественно цилиндрическую форму, выполнен без нарушения сплошности стенок трубы-оболочки, т.е. без нарушения целостности в виде каких-либо вырезов, прорезей, отверстий и т.п. Как альтернативный вариант технического решения корпус гидрозащитной трубы-оболочки может состоять из двух или более частей, герметично соединенных между собой известным способом, например сваркой встык, с образованием цельной конструкции, также выполненной без нарушения сплошности (целостности) стенок полученной трубы-оболочки (без вырезов, прорезей, отверстий и т.п.);the case of a hollow hydroprotective pipe-tube having a predominantly cylindrical shape is made without disturbing the continuity of the walls of the pipe-shell, i.e. without compromising integrity in the form of any cuts, slots, holes, etc. As an alternative technical solution, the casing of the protective sheath pipe may consist of two or more parts hermetically interconnected in a known manner, such as butt welding, with the formation of a solid structure, also made without disrupting the integrity of the walls of the casing pipe obtained (without cutouts). , slots, holes, etc.);
слой теплоизоляции имеет зону, заполненную теплоизоляцией из эластичного материала (например, из вспененного каучука), расположенную под гофрами гофрированного участка гидрозащитной трубы-оболочки, что не препятствует движениям под действием осевых деформаций гофрированному участку или гофрированным участкам, выполненным на гидрозащитной трубе-оболочке и стального сильфонного компенсатора;the heat insulation layer has a zone filled with heat insulation from an elastic material (for example, foamed rubber) located under the corrugations of the corrugated section of the hydroprotective pipe-shell, which does not prevent movements of the corrugated section or the corrugated sections made on the hydroprotective pipe-shell and steel under the action of axial deformations bellows expansion joint;
защитный стальной корпус сильфонного компенсатора выполнен состоящим из двух частей, прикрепленных к патрубкам, имеющих возможность осевого перемещения друг относительно друга.The protective steel case of the bellows compensator is made consisting of two parts attached to the branch pipes, which can be axially displaced relative to each other.
Гофрированный участок гидрозащитной трубы-оболочки придает ей способность сжиматься или растягиваться одновременно со стальным сильфонным компенсатором осевых перемещений, за счет чего обеспечивается повышение надежности и обеспечение долговечности всего изделия, кроме того, сохраняется целостность герметизации вследствие синхронного (совместного) восприятия осевых нагрузок одновременно двумя элементами: внутренним подвижным стальным компенсатором и податливым гидроизолирующим элементом гидрозащитной трубой-оболочкой, выполненной в виде полимерной трубы с гофрированным участком.The corrugated section of the hydroprotective shell-pipe gives it the ability to compress or stretch simultaneously with the steel bellows axial displacement compensator, thereby improving the reliability and ensuring the durability of the entire product, in addition, the integrity of the seal is maintained due to simultaneous (joint) perception of axial loads simultaneously with two elements: an internal movable steel compensator and a compliant waterproofing element with a hydraulic protective sheath constant as the polymer tube with a corrugated portion.
Дополнительно указанный технический результат усиливается за счет выполнения теплоизоляции из эластичного материала (например, вспененного каучука), что не препятствует изменению формы гофрированного участка гидрозащитной трубы-оболочки, при этом изменение формы гофрированного уча- 2 030427Additionally, this technical result is enhanced by the implementation of thermal insulation from an elastic material (for example, foamed rubber), which does not prevent the change in the shape of the corrugated section of the waterproof pipe-shell, while changing the shape of the corrugated part 2 030427
стка трубы-оболочки вследствие эластичности теплоизоляции не приводит к ее необратимым деформациям вследствие эластичных свойств материала теплоизоляции.The stack of the shell pipe due to the elasticity of the insulation does not lead to its irreversible deformations due to the elastic properties of the insulation material.
Вторая часть гидрозащитной трубы-оболочки - обычная трубчатая (цилиндрическая) оболочка. Для обеспечения большей надежности работы, т.е. для сохранения герметичности, гофрированный участок части гидрозащитной трубы-оболочки может быть закрыт снаружи от воздействия внешней среды при помощи кольцевого защитного кожуха, располагаемого поверх гофрированного участка гидрозащитной трубы-оболочки и прикрепленного к ней. Кожух защищает гофрированный участок трубы-оболочки от внешних воздействий - от загрязнений, механических повреждений и т.п.The second part of the hydroprotective shell pipe is a regular tubular (cylindrical) shell. To ensure greater reliability, i.e. To preserve tightness, the corrugated section of a part of the hydraulic protective pipe-shell can be closed outside of the external environment by means of an annular protective casing located on top of the corrugated section of the hydraulic protective protective shell pipe and attached to it. The casing protects the corrugated section of the pipe-shell from external influences - from pollution, mechanical damage, etc.
Возможность обратимой деформации слоя теплоизоляции в осевом направлении и обеспечение "непрерывности" слоя теплоизоляции (без смятия, образования пустот) согласно изобретению реализованы посредством нанесения комбинированной теплоизоляции, а именно в заявленном сильфонном компенсационном устройстве имеются участки теплоизоляции, выполненные как при помощи жесткого пенополиуретана (далее НПУ), так и при помощи эластичной теплоизоляции, образованной, например, из вспененного каучука. При этом расположение гибкого участка теплоизоляции из эластичного материала совпадает с расположением гофрированного участка оболочки (находится под ним).The possibility of reversible deformation of the thermal insulation layer in the axial direction and ensuring the "continuity" of the thermal insulation layer (without creasing, formation of voids) according to the invention are implemented by applying combined thermal insulation, namely, in the stated bellows compensation device, there are sections of thermal insulation made with rigid polyurethane foam ), and with the help of elastic insulation, formed, for example, from foamed rubber. In this case, the location of the flexible section of thermal insulation made of elastic material coincides with the location of the corrugated part of the shell (located under it).
Возможности беспрепятственных осевых перемещений также способствует выполнение защитного корпуса сильфонного компенсатора из двух частей, прикрепленных к патрубкам и имеющих возможность осевого перемещения друг относительно друга при работе стального сильфонного компенсатора осевых перемещений.The possibility of unhindered axial movements also contributes to the implementation of the protective housing of the bellows compensator of two parts attached to the nozzles and having the possibility of axial movement relative to each other during operation of the steel bellows compensator of axial movements.
Перечень фигурList of figures
Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется чертежом, на котором изображено сильфонное компенсационное устройство, общий вид.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows a bellows compensation device, a general view.
На чертеже позициями обозначено:In the drawing, the positions indicated:
1 - рабочая труба;1 - working tube;
2 - стальной сильфонный компенсатор осевых перемещений;2 - steel bellows axial displacement compensator;
3 - защитный стальной корпус сильфонного компенсатора;3 - protective steel casing bellows compensator;
4 - гидрозащитная труба-оболочка;4 - hydroprotective pipe-shell;
5 - гофрированный участок на гидрозащитной трубе-оболочке;5 - corrugated section on a hydroprotective pipe-shell;
6 - кожух;6 - casing;
7 - теплоизоляция из отвержденного пенополиуретана.7 - heat insulation from cured polyurethane foam.
8 - теплоизоляция из эластичного материала, например вспененного каучука.8 - heat insulation from elastic material, for example foamed rubber.
9 - проводники системы оперативно-дистанционного контроля;9 - conductors of the system of operational remote control;
10 - кольцевой шов соединения гидрозащитной трубы-оболочки с кожухом;10 - annular seam of connection of a protective tube-shell with a casing;
11 - кольцевой шов гидрозащитной трубы-оболочки, образованной из двух частей сваркой встык.11 - annular seam of a hydroprotective pipe-shell formed from two parts by butt welding.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Сильфонное компенсационное устройство устанавливается на участке трубопроводной системы и неразъемно соединяется с рабочей трубой 1 (встраивается в рабочую трубу) посредством патрубков. Сильфонное компенсационное устройство содержит стальной сильфонный компенсатор 2 осевых перемещений (далее по тексту - сильфонный компенсатор 2), с двух сторон которого неразъемно прикреплены патрубки для соединения с рабочей трубой, причем сильфонный компенсатор 2 заключен в жесткий защитный корпус 3, выполненный, предпочтительно из стали. Жесткий защитный корпус 3 может быть выполнен из двух частей (см. чертеж), каждая из которых соединена с рабочей трубой или соответствующим патрубком, места соединения жесткого защитного корпуса 3 с патрубками располагается по обе стороны сильфонного компенсатора 2.The bellows compensation device is installed at the site of the pipeline system and is permanently connected to the working pipe 1 (embedded in the working pipe) by means of nipples. The bellows compensation device contains a steel bellows compensator 2 axial displacements (hereinafter referred to as bellows compensator 2), on both sides of which are non-detachable nozzles for connecting with the working tube, and the bellows compensator 2 is enclosed in a hard protective housing 3, made, preferably, of steel. Hard protective case 3 can be made of two parts (see drawing), each of which is connected to the working tube or the corresponding nozzle, the junction of the hard protective body 3 with nozzles is located on both sides of the bellows 2.
Зона расположения сильфонного компенсатора 2 охвачена гидрозащитной трубой-оболочкой 4, в полости под которой размещен слой теплоизоляции. Слой теплоизоляции представляет собой комбинированную теплоизоляцию, т.е. комбинацию из двух теплоизолирующих материалов, а именно часть слоя теплоизоляции образована слоем 7 из твердого теплоизоляционного материала, например ППУ, другая часть - слоем 8 из эластичного материала, например вспененного каучука.The location of the bellows compensator 2 is covered by a hydro-protective pipe-shell 4, in the cavity under which the insulation layer is placed. The heat insulation layer is a combined heat insulation, i.e. a combination of two heat-insulating materials, namely, part of the heat insulation layer is formed by a layer 7 of solid heat-insulating material, for example PPU, the other part is a layer 8 of elastic material, for example, foamed rubber.
Г идрозащитная труба-оболочка 4 может быть образована из двух, трех или более частей, соединенных между собой известным способом, например сваркой встык. На чертеже показан пример, в соответствии с которым гидрозащитная труба-оболочка 4 образована из двух частей, сваренных встык кольцевым швом в месте, показанном на чертеже позицией 11. Как минимум на одной части гидрозащитной трубы-оболочки 4 выполняют гофрированный участок 5, необходимый для того, чтобы позволить гидрозащитной трубе-оболочке 4 производить осевые перемещения (сжиматься, растягиваться) при осевых перемещениях сильфонного компенсатора 2. Гофрированные участки 5, имеющие длину не менее 20 мм, могут быть выполнены и на двух (или более) частях гидрозащитной трубы-оболочки 4, например, по обе стороны от сильфонного компенсатора 2 (на чертеже приведен пример с одним гофрированным участком 5). Гидрозащитная труба-оболочка полностью или в месте расположения гофрированного участка (или гофрированных участков) выполнена из прозрачного материала.The protective shell pipe 4 may be formed from two, three or more parts interconnected in a known manner, for example, butt welding. The drawing shows an example, in accordance with which the hydroprotective pipe-shell 4 is formed of two parts, butt-welded by a circular seam in the position shown on the drawing with position 11. At least one part of the hydroprotective shell-pipe 4 performs the corrugated section 5 necessary for that in order to allow the hydroprotective shell-pipe 4 to make axial movements (shrink, stretch) with axial movements of the bellows compensator 2. Corrugated sections 5 having a length of at least 20 mm can be performed on two (or Lee) parts hydroprotective tube-shell 4, for example, on both sides of the expansion joint 2 (the figure shows an example with a corrugated portion 5). Hydroprotective pipe-shell completely or at the location of the corrugated section (or corrugated sections) is made of transparent material.
Для того чтобы слой теплоизоляции не препятствовал деформации гофрированного участка 5, под поверхностью этого участка 5 располагают слой 8 теплоизоляции из эластичного теплоизоляционногоIn order for the thermal insulation layer not to prevent deformation of the corrugated section 5, a layer 8 of thermal insulation made of elastic thermal insulation is placed below the surface of this section 5
- 3 030427- 3 030427
материала. Слой 8 теплоизоляции из эластичного теплоизоляционного материала должен располагаться под поверхностью каждого гофрированного участка 5 гидрозащитной трубы-оболочки, если таких участков более одного. Эластичный теплоизоляционный материал, например вспененный каучук, не препятствует изменению конфигурации гофрированного участка гидрозащитной трубы-оболочки, обратимо деформируясь под его воздействием. Остальные части гидрозащитной трубы-оболочки - это оболочка трубчатой формы со слоем 7 теплоизоляции из отвержденного ППУ.material. A layer 8 of thermal insulation made of an elastic thermal insulation material must be located below the surface of each corrugated section 5 of the hydroprotective jacket pipe, if there are more than one of such sections. Elastic heat-insulating material, such as foamed rubber, does not prevent the configuration of the corrugated section of the hydroprotective pipe-shell from changing, being reversibly deformed under its influence. The remaining parts of the hydroprotective pipe-sheath are a tubular shell with a layer of 7 thermal insulation made of hardened foam.
Слои теплоизоляции 7 и 8 из жесткого ППУ и эластичного теплоизоляционного материала вводят в кольцевую полость между гидрозащитной трубой-оболочкой 4 и рабочей трубой 1 с сильфонным компенсатором 2. Гофрированный участок 5 гидрозащитной трубы-оболочки 4 придает ей способность сжиматься или растягиваться при сжатии или растяжении сильфонного компенсатора 2, а слой 8 из эластичного теплоизоляционного материала деформируется при воздействии на него гофрированного участка 5 гидрозащитной трубы-оболочки 4. Гофрированный участок 5 гидрозащитной трубы-оболочки 4 может быть отделен от внешней среды при помощи кольцевого защитного кожуха 6, располагаемого поверх гофрированного участка 5 гидрозащитной трубы-оболочки 4. Это желательно сделать для предотвращения внешнего воздействия на гофры гофрированного участка 5 гидрозащитной трубы-оболочки 4, например, для исключения попадания в гофры грунта, что может изменить свойства гофрированного участка, механически повредить его, снизить надежность устройства в целом и повлиять на герметичность устройства.The thermal insulation layers 7 and 8 of rigid PU foam and an elastic thermal insulation material are introduced into the annular cavity between the hydroprotective casing pipe 4 and the working pipe 1 with a bellows compensator 2. The corrugated section 5 of the hydroprotective casing pipe 4 gives it the ability to compress or stretch when compressed or stretched bellows the compensator 2, and the layer 8 of elastic heat-insulating material is deformed when exposed to a corrugated section 5 of the waterproof tube-shell 4. The corrugated section 5 is hydroprotected The shell pipe 4 can be separated from the external environment by means of an annular protective casing 6 placed over the corrugated section 5 of the hydroprotective pipe-shell 4. This is desirable to prevent external influences on the corrugations of the corrugated section 5 of the hydroprotective pipe-shell 4, for example, exclusion of soil into the corrugations, which may change the properties of the corrugated section, mechanically damage it, reduce the reliability of the device as a whole and affect the tightness of the device.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016106610A RU2640136C2 (en) | 2016-02-25 | 2016-02-25 | Expansion joint for channelless pipe laying |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600684A1 EA201600684A1 (en) | 2017-08-31 |
| EA030427B1 true EA030427B1 (en) | 2018-08-31 |
Family
ID=59686678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600684A EA030427B1 (en) | 2016-02-25 | 2016-10-27 | Bellows expansion device for trenchless pipe laying |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA030427B1 (en) |
| RU (1) | RU2640136C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU206963U1 (en) * | 2021-03-26 | 2021-10-04 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Device for thermal insulation coating of pipelines |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995001530A1 (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-12 | Wes Technology Inc. | Bellows expansion joint |
| RU63901U1 (en) * | 2006-09-29 | 2007-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Изоляционные технологии" | DEVICE FOR COMPENSATION OF TEMPERATURE EXTENSIONS OF HEATER NETWORK PIPELINES |
| RU72038U1 (en) * | 2007-12-11 | 2008-03-27 | Анатолий Афанасьевич Игнатов | THERMO-INSULATED BELLOW COMPENSATOR |
| CN102720912A (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-10 | 陈墅庚 | Plastic pipeline expansion piece |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU95783U1 (en) * | 2009-07-02 | 2010-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Смит-Ярцево" | BELLOW COMPENSATION DEVICE |
| RU2431072C1 (en) * | 2010-02-16 | 2011-10-10 | Закрытое акционерное общество "Энергомаш (Белгород)-БЗЭМ" | Bellows compensator for channel-free laying |
| KR101212120B1 (en) * | 2012-07-24 | 2012-12-13 | 황장선 | Concentric pipe |
-
2016
- 2016-02-25 RU RU2016106610A patent/RU2640136C2/en active
- 2016-10-27 EA EA201600684A patent/EA030427B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995001530A1 (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-12 | Wes Technology Inc. | Bellows expansion joint |
| RU63901U1 (en) * | 2006-09-29 | 2007-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Изоляционные технологии" | DEVICE FOR COMPENSATION OF TEMPERATURE EXTENSIONS OF HEATER NETWORK PIPELINES |
| RU72038U1 (en) * | 2007-12-11 | 2008-03-27 | Анатолий Афанасьевич Игнатов | THERMO-INSULATED BELLOW COMPENSATOR |
| CN102720912A (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-10 | 陈墅庚 | Plastic pipeline expansion piece |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016106610A (en) | 2017-08-30 |
| EA201600684A1 (en) | 2017-08-31 |
| RU2640136C2 (en) | 2017-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU168328U1 (en) | DEVICE FOR COMPENSATING THE TEMPERATURE EXPANSION OF THE HEATING NETWORK PIPELINE | |
| GB1495216A (en) | Conduit for conveying a fluid the temperature of which is different from the surrounding temperature | |
| RU2343340C1 (en) | Method of arrangement of mountable-dismountable heat insulating pipeline coating | |
| RU72038U1 (en) | THERMO-INSULATED BELLOW COMPENSATOR | |
| RU2015136334A (en) | PIPE JOINT INSTALLATION, METHOD FOR PROTECTING PIPE JOINTS AND SEAL FOR INSTALLATION | |
| RU2431072C1 (en) | Bellows compensator for channel-free laying | |
| US5893681A (en) | Flexible pipe having a flexible wrap applied thereto and method for attaching the wrap | |
| US4219225A (en) | Sealing rings for the ends of heat-insulated pipe units | |
| EA030427B1 (en) | Bellows expansion device for trenchless pipe laying | |
| US3246917A (en) | Flexible diaphragm type conduit seal | |
| KR101342209B1 (en) | Heat blocking expansion joint | |
| RU2536654C1 (en) | Bellows axial compensator for trenchless pipeline laying with heat insulation | |
| EP1181482B1 (en) | Insulated pipe structure and methods of making such structures | |
| RU171397U1 (en) | COMPENSATION DEVICE FOR INSULATED PIPELINE | |
| RU181518U1 (en) | Thermally insulated bellows expansion device | |
| CN105927812A (en) | Waterproof sealing prefabricated directly-buried compensator heat insulation product and prefabricating method thereof | |
| JP5480207B2 (en) | Resin piping laying structure | |
| US20120146324A1 (en) | Watertight, Expandible and Contractible Pipe Joint for High Temperature Insulated Piping | |
| WO1995001530A1 (en) | Bellows expansion joint | |
| RU218683U1 (en) | BELLOWS COMPENSATING DEVICE FOR CHANNEL-LESS LAYING OF HEAT PIPELINES | |
| CN103644399B (en) | A kind of composite soft tube trapezoid cross section is fitted together to resistance to compression armor | |
| RU2400664C1 (en) | Angular reinforced sleeve-compensator | |
| JPH057596B2 (en) | ||
| RU176459U1 (en) | Bellows Compensation Device | |
| KR102262809B1 (en) | Expansion joint with scale for checking the amount of expansion from the outside |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG TJ TM |
|
| PD4A | Registration of transfer of a eurasian patent in accordance with the succession in title | ||
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |