RU148064U1

RU148064U1 - UNIVERSAL CONE COUPLING

Info

Publication number: RU148064U1
Application number: RU2014128508/06U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владимирович Юдин; Оксана Дмитриевна Юдина; Лариса Владимировна Ланцова
Original assignee: Валерий Владимирович Юдин; Оксана Дмитриевна Юдина; Лариса Владимировна Ланцова
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2014-11-27

Abstract

1. Устройство для ремонта трубопроводов, содержащее устанавливаемую на трубопровод муфту с цилиндрической внутренней поверхностью, соответствующей диаметру трубопровода, и металлическую обечайку, выполненную с возможностью установки своей внутренней поверхностью на соответствующую ей внешнюю поверхность муфты, причем муфта выполнена из отвержденного композиционного материала, работающего на сжатие, отличающееся тем, что внешняя поверхность муфты и внутренняя поверхность металлической обечайки выполнены коническими, причем муфта состоит из соединяемых между собой двух полумуфт, каждая полумуфта содержит выступы и пазы, ответные соответственно пазам и выступам другой полумуфты.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что композиционный материал, из которого выполнена муфта, выбран из группы: стеклопластик, углепластик, базальтопластик.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что металлическая обечайка выполнена из двух полуобечаек, соединенных между собой сварными швами.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина металлической обечайки меньше длины муфты на 100-200 мм.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что в рабочем состоянии концы муфты выступают по отношению к концам металлической обечайки.6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что дополнительно содержит средства для стягивания полумуфт, расположенные на концах муфты, выступающих по отношению к концам металлической обечайки.1. A device for repairing pipelines, comprising a sleeve mounted on a pipe with a cylindrical inner surface corresponding to the diameter of the pipe, and a metal shell made with the possibility of installing its inner surface on the corresponding external surface of the sleeve, the sleeve being made of a cured compression-compressed composite material characterized in that the outer surface of the coupling and the inner surface of the metal shell are conical, and the coupling is edit of interconnectable two coupling halves, each coupling half comprising projections and grooves, respectively, the response slots and protrusions other polumufty.2. The device according to claim 1, characterized in that the composite material from which the coupling is made is selected from the group: fiberglass, carbon fiber, basalt plastic. 3. The device according to claim 1, characterized in that the metal shell is made of two half-shells interconnected by welds. 4. The device according to claim 1, characterized in that the length of the metal shell is less than the length of the coupling by 100-200 mm. The device according to claim 4, characterized in that in working condition the ends of the coupling protrude relative to the ends of the metal shell. The device according to claim 5, characterized in that it further comprises means for tightening the coupling halves located at the ends of the coupling protruding relative to the ends of the metal shell.

Description

Полезная модель относится к устройствам для ремонта трубопроводов, в частности, для ремонта дефектных участков и дефектов сварных швов трубопроводов без остановки перекачки продукта (нефти, газа или воды), а также для усиления сварных швов на стадии строительства трубопроводов.The utility model relates to devices for repairing pipelines, in particular, for repairing defective sections and defects in welds of pipelines without stopping pumping of the product (oil, gas or water), as well as for strengthening welds at the stage of pipeline construction.

Известно множество устройств для ремонта трубопроводов, представляющих собой муфту, содержащую две соединенные между собой полуобечайки, и устанавливаемую на дефектный участок трубопровода, причем между внутренней поверхностью муфты и внешней поверхностью трубопровода образована полость, которую заполняют неотвержденным композиционным материалом (RU 113811 U1, 27.02.2012, RU 129593 U1, 27.06.2013, RU 2191317 C2, 20.10.2002, RU 2378560 C1, 10.01.2010, SK 1995 A3, 06.11.1996, GB 2210134 A, 01.06.1989).There are many devices for repairing pipelines, which is a sleeve containing two interconnected half shells and installed on a defective pipe section, and a cavity is formed between the inner surface of the sleeve and the outer surface of the pipe, which is filled with an uncured composite material (RU 113811 U1, 02.27.2012 , RU 129593 U1, 06/27/2013, RU 2191317 C2, 10.20.2002, RU 2378560 C1, 01/10/2010, SK 1995 A3, 11/06/1996, GB 2210134 A, 06/01/1989).

Недостатки таких решений:The disadvantages of such solutions:

- требуется время на отверждение композиционного материала и, как следствие, остановка прокачки продукта;- it takes time to cure the composite material and, as a result, stop pumping the product;

- вероятность неравномерного заполнения межтрубного пространства композиционным материалом не дает гарантированного качества проведения ремонта, так как воздушный пузырь может образоваться именно в месте дефекта и, в таком случае, возможно выдавливание металла и разгерметизация трубопровода.- the probability of uneven filling of the annular space with composite material does not give the guaranteed quality of the repair, since an air bubble can form precisely in the place of the defect and, in this case, it is possible to extrude the metal and depressurize the pipeline.

Известна полимерная муфта для ремонта труб с локальными коррозионными дефектами, состоящая из нескольких слоев стеклоленты, соединенных друг с другом клеевым слоем, и охватывающая трубопровод по окружности, причем муфта выполнена из двух отдельных, предварительно отформованных половин, снабженных по концам входящими друг в друга петлевыми блоками, зафиксированными между собой закладными осями, ориентированными параллельно оси трубопровода (RU 2219423 C2, 20.12.2003).A known polymer sleeve for repairing pipes with local corrosion defects, consisting of several layers of glass tape connected to each other by an adhesive layer, and covering the pipe around the circumference, and the sleeve is made of two separate, preformed halves, provided at the ends of the loop blocks entering one another fixed between themselves by embedded axes oriented parallel to the axis of the pipeline (RU 2219423 C2, 12.20.2003).

Недостатки данной муфты:The disadvantages of this coupling:

- отсутствие металлической обечайки не позволяет довести ремонтируемый участок до уровня бездефектного, поскольку стеклопластиковая муфта, установленная без предварительного натяжения, будет линейно растягиваться и развивать дефект до сквозного в связи с тем, что модуль упругости стеклопластика минимум в семь раз ниже модуля упругости стали;- the absence of a metal shell does not allow to bring the repaired area to the level of a defect-free one, since the fiberglass sleeve installed without preliminary tension will linearly stretch and develop the defect to pass-through due to the fact that the fiberglass elastic modulus is at least seven times lower than the steel elastic modulus;

- требуется нагрев муфты до высоких температур, что не всегда возможно из-за ограничений, связанных с типом применяемых смол и технической сложностью нагрева крупногабаритных конструкций в полевых условиях.- the coupling is required to be heated to high temperatures, which is not always possible due to limitations associated with the type of resins used and the technical complexity of heating large structures in the field.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является решение RU 2374551 C2, 27.11.2009, в котором раскрыто устройство для ремонта трубопроводов, содержащее приваренные к трубопроводу два технологических кольца, между которыми сформирован бандаж из стекловолокнистого материала, пропитанного полиэфирной смолой, причем к технологическим кольцам присоединен металлический каркас.The closest analogue to the proposed utility model is the solution RU 2374551 C2, 11.27.2009, which discloses a device for repairing pipelines containing two process rings welded to the pipeline, between which a bandage is formed of fiberglass material impregnated with polyester resin, and attached to the process rings metal carcass.

Недостатки решения, раскрытого в наиболее близком аналоге:The disadvantages of the solution disclosed in the closest analogue:

- необходимость приваривания к телу трубы технологических колец, что ослабляет стенку трубы в месте сварки и создает напряжения;- the need for welding technological rings to the pipe body, which weakens the pipe wall in the place of welding and creates stresses;

- бандаж формируется на месте ремонта в полевых условиях, поэтому требуется время на полимеризацию смолы и, как следствие, остановка прокачки продукта;- the bandage is formed at the repair site in the field, so it takes time to polymerize the resin and, as a result, stop pumping the product;

- время отверждения зависит от типа применяемых смол и температуры внешней среды, как правило 20 - 30°С, а значит в условиях, не соответствующих заданным, требуется создание временных укрытий и их обогрев.- curing time depends on the type of resins used and the temperature of the environment, usually 20 - 30 ° C, which means that in conditions that do not meet the specified conditions, the creation of temporary shelters and their heating are required.

Предлагаемая полезная модель направлена на устранение вышеуказанных недостатков.The proposed utility model is aimed at eliminating the above disadvantages.

Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационной надежности отремонтированного трубопровода и достигается тем, что устройство для ремонта трубопроводов содержит устанавливаемую на трубопровод муфту с цилиндрической внутренней поверхностью, соответствующей диаметру трубопровода, и металлическую обечайку, выполненную с возможностью установки своей внутренней поверхностью на соответствующую ей внешнюю поверхность муфты, причем муфта выполнена из отвержденного композиционного материала, работающего на сжатие, внешняя поверхность муфты и внутренняя поверхность металлической обечайки выполнены коническими, при этом муфта состоит из соединяемых между собой двух полумуфт, каждая полумуфта содержит выступы и пазы, ответные соответственно пазам и выступам другой полумуфты.The technical result achieved by the proposed utility model is to increase the operational reliability of the repaired pipeline and is achieved by the fact that the device for repairing pipelines includes a sleeve mounted on the pipeline with a cylindrical inner surface corresponding to the diameter of the pipeline, and a metal shell made with the possibility of installing its inner surface on the corresponding external surface of the coupling, the coupling being made of a cured composition th material working in compression, the outer surface of the sleeve and the inner surface of the metal shell are conical, the clutch comprises two interconnectable coupling halves, each coupling half comprising projections and grooves, respectively, the response slots and protrusions other coupling half.

Композиционный материал, из которого выполнена муфта, выбран из группы: стеклопластик, углепластик, базальтопластик.The composite material from which the coupling is made is selected from the group: fiberglass, carbon fiber, basalt plastic.

Металлическая обечайка выполнена из двух полуобечаек, соединенных между собой сварными швами.The metal shell is made of two half-shells interconnected by welds.

Длина металлической обечайки меньше длины муфты на 100-200 мм.The length of the metal shell is less than the length of the coupling by 100-200 mm.

В рабочем состоянии концы муфты выступают по отношению к концам металлической обечайки.In working condition, the ends of the coupling protrude relative to the ends of the metal shell.

Устройство дополнительно содержит средства для стягивания полумуфт, расположенные на концах муфты, выступающих по отношению к концам металлической обечайки.The device further comprises means for tightening the coupling halves located at the ends of the coupling protruding with respect to the ends of the metal shell.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - показан общий вид предлагаемого устройства для ремонта трубопроводов;FIG. 1 - shows a General view of the proposed device for repair of pipelines;

Фиг. 2 - показан продольный разрез предлагаемого устройства для ремонта трубопроводов;FIG. 2 - shows a longitudinal section of the proposed device for repair of pipelines;

Фиг. 3 - показан разрез по линии Α-A согласно Фиг. 1;FIG. 3 shows a section along line Α-A according to FIG. one;

Фиг. 4 - показаны торцевые поверхности полумуфт.FIG. 4 - shows the end surfaces of the coupling halves.

Устройство для ремонта трубопроводов содержит устанавливаемую на трубопровод 1 муфту 2 с цилиндрической внутренней поверхностью, соответствующей диаметру трубопровода, и металлическую обечайку 3, выполненную с возможностью установки своей внутренней поверхностью на соответствующую ей внешнюю поверхность муфты. При этом муфта 2 выполнена из отвержденного композиционного материала, работающего на сжатие и обеспечивающего передачу нагрузки с дефектного участка на металлическую обечайку.A device for repairing pipelines comprises a sleeve 2 mounted on the pipe 1 with a cylindrical inner surface corresponding to the diameter of the pipeline, and a metal shell 3 configured to install its inner surface on the corresponding external surface of the sleeve. In this case, the coupling 2 is made of a cured composite material working in compression and ensuring the transfer of load from the defective area to the metal shell.

Внешняя поверхность муфты 2 и внутренняя поверхность металлической обечайки 3 могут быть выполнены коническими. Вешняя поверхность металлической обечайки может иметь различную форму, в частности, коническую. Муфта 2 состоит из соединяемых между собой двух полумуфт 4, 5. Полумуфта 4 содержит выступы 6, 7, ответные соответственно пазам 8, 9 полумуфты 5, которая, в свою очередь, содержит выступы 10, 11, ответные соответственно пазам 12, 13 полумуфты 4 (см. Фиг. 4).The outer surface of the coupling 2 and the inner surface of the metal shell 3 can be made conical. The outer surface of the metal shell may have a different shape, in particular, conical. The coupling 2 consists of two half-couplings 4, 5 connected to each other. The half-coupling 4 contains protrusions 6, 7, corresponding respectively to the grooves 8, 9 of the half-coupling 5, which, in turn, contains protrusions 10, 11, corresponding respectively to the grooves 12, 13 of the half-coupling 4 (see Fig. 4).

Металлическая обечайка выполнена из двух полуобечаек 14, 15, соединенных между собой сварными швами 16, 17.The metal shell is made of two half-shells 14, 15, interconnected by welds 16, 17.

Устройство может дополнительно содержать средства для стягивания полумуфт (например, ленточные хомуты), расположенные на концах муфты 2, выступающих по отношению к концам металлической обечайки 3.The device may further comprise means for tightening the coupling halves (for example, tape clamps) located at the ends of the coupling 2, protruding relative to the ends of the metal shell 3.

Ремонт трубопровода, имеющего дефект, с использованием устройства согласно предлагаемой полезной модели осуществляют следующим образом.Repair of a pipeline having a defect using a device according to the proposed utility model is as follows.

На дефектном участке трубопровода 1 снимается изоляционное покрытие на величину, превышающую длину муфты 2. Поверхность трубопровода 1 очищается от остатков изоляции и коррозии. Полость дефекта 18 заполняется выравнивающим материалом, например, Этал пластилином. На очищенную поверхность трубопровода 1 наносится клеевой состав, например Этал 45, и монтируется муфта 2. Две полумуфты 4, 5 стягиваются между собой любым приспособлением, например, ручной лебедкой, фиксируются по торцам ленточными хомутами, например, скотчем, после чего лебедка демонтируется. Для исключения прожигания изоляции во время сварочных работ рядом с муфтой 2 на поверхность трубопровода 1 укладывается огнеупорная ткань, например, асбестовая, и полуобечайки 14, 15 свариваются продольными швами 16, 17 для образования цельной металлической обечайки 3. После этого на наружную поверхность муфты 2 наносится клеевой состав, и металлическая обечайка 3 сдвигается по оси трубопровода 1 на муфту 2 до полного совмещения внутренней поверхности металлической обечайки 3 с внешней поверхностью муфты 2. Отремонтированный участок изолируется, например, термоусадочной лентой, внахлест на старую изоляцию.On the defective section of the pipeline 1, the insulation coating is removed by an amount exceeding the length of the coupling 2. The surface of the pipeline 1 is cleaned of residual insulation and corrosion. The defect cavity 18 is filled with a leveling material, for example, Etal plasticine. An adhesive composition, for example Etal 45, is applied to the cleaned surface of the pipeline 1, and the coupling 2 is mounted. Two half couplings 4, 5 are pulled together by any device, for example, a manual winch, fixed at the ends by tape clamps, for example, adhesive tape, after which the winch is dismantled. To prevent burning of insulation during welding, a refractory fabric, for example, asbestos, is laid on the surface of the pipe 1 near the sleeve 2, and the half-shells 14, 15 are welded with longitudinal seams 16, 17 to form a solid metal shell 3. Then, the outer surface of the sleeve 2 is applied the adhesive composition, and the metal shell 3 is shifted along the axis of the pipeline 1 to the sleeve 2 until the inner surface of the metal shell 3 is completely aligned with the outer surface of the sleeve 2. The repaired area is insulated I, for example, with shrink tape, overlapping the old insulation.

Устройство, установленное на трубопровод, обеспечивает передачу нагрузки с ослабленного дефектного участка трубопровода на внешнюю бездефектную металлическую обечайку.A device mounted on a pipeline provides load transfer from a weakened defective section of the pipeline to an external defect-free metal shell.

Выступы и пазы, выполненные на полумуфтах, и конические внешняя поверхность муфты и внутренняя поверхность металлической обечайки обеспечивают исключение зазоров между муфтой и металлической обечайкой, между трубопроводом и муфтой, что обеспечивает повышение эксплуатационной надежности отремонтированного трубопровода и доведение его до уровня бездефектного.The protrusions and grooves made on the half-couplings, and the conical outer surface of the coupling and the inner surface of the metal shell ensure that there are no gaps between the coupling and the metal shell, between the pipeline and the coupling, which improves the operational reliability of the repaired pipeline and brings it to a level of defect-free.

Предлагаемая полезная модель позволяет проводить монтажные работы при любых температурах и значительно сократить общее время ремонтных работ, поскольку все элементы устройства, в том числе муфты из отвержденных композиционных материалов, изготовлены в цеховых условиях.The proposed utility model allows installation work at any temperature and significantly reduce the total repair time, since all elements of the device, including couplings from cured composite materials, are made in workshop conditions.

Claims

1. A device for repairing pipelines, comprising a sleeve mounted on the pipe with a cylindrical inner surface corresponding to the diameter of the pipe, and a metal shell made with the possibility of installing its inner surface on the corresponding external surface of the sleeve, the sleeve being made of a cured compression composite material characterized in that the outer surface of the coupling and the inner surface of the metal shell are conical, and the coupling is edit of interconnectable two coupling halves, each coupling half comprising projections and grooves, respectively, the response slots and protrusions other coupling half.

2. The device according to claim 1, characterized in that the composite material from which the coupling is made is selected from the group: fiberglass, carbon fiber, basalt plastic.

3. The device according to claim 1, characterized in that the metal shell is made of two half-shells interconnected by welds.

4. The device according to claim 1, characterized in that the length of the metal shell is less than the length of the coupling by 100-200 mm.

5. The device according to p. 4, characterized in that in working condition the ends of the coupling protrude relative to the ends of the metal shell.

6. The device according to p. 5, characterized in that it further comprises means for tightening the coupling halves located at the ends of the coupling protruding relative to the ends of the metal shell.