RU171998U1

RU171998U1 - Секция жёсткого двухслойного трубопровода

Info

Publication number: RU171998U1
Application number: RU2017108270U
Authority: RU
Inventors: Фёдор Алексеевич Гладких; Кирилл Нилевич Биктимиров
Original assignee: Фёдор Алексеевич Гладких; Кирилл Нилевич Биктимиров
Priority date: 2017-03-13
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2017-06-23

Abstract

Полезная модель относятся к конструкциям технологических трубопроводов из стекловолокнистых материалов со стенками из двух слоёв. Техническая проблема заключается в необходимости упрощения технологии изготовления трубы при одновременном обеспечении значительного уровня её прочности и защиты от разрушения. Технический результат заключается в формировании внутреннего и внешнего слоёв в едином технологическом процессе, в исключении праймерного слоя без снижения уровня адгезии между наружным и внутренним слоями, в использовании для изготовления внутреннего слоя электротехнического фарфора, устойчивого к агрессивным воздействиям. Секция трубопровода содержит внешнюю силовую оболочку 1 из стекловолокнистого материала, выполненную на основе затвердевшего реактопластичного связующего, и скреплённую с ней внутреннюю защитную оболочку 2. Последняя представляет собой множество плоских элементов 3 из электротехнического фарфора, которые покрывают внутреннюю поверхность внешней силовой оболочки 1 и скреплёны между собой по своим торцам и с силовой оболочкой 1 упомянутым затвердевшим реактопластичным связующим.1 независимый пункт формулы; 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к конструкциям технологических трубопроводов из стекловолокнистых материалов со стенками из двух слоёв и может быть использована в производстве труб, предназначенных для транспортирования сырья и полуфабрикатов, характеризующихся химическим, абразивным и тепловым разрушающим воздействием на внутренние (рабочие) поверхности труб.

Уровень техники

Известна двухслойная труба, содержащая внутренний слой, выполненный из термопласта, и наружный слой, выполненный из стеклопластика; труба также имеет праймерный слой, выполненный из сэвилена (Патент RU №2095676, F16L 9/133, опубликовано 10.11.1997).

Признаки известной трубы, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в выполнении стенки трубы из двух слоёв, один из которых является внутренним, другой наружным, при этом наружный слой выполнен из стекловолокнистого материала.

Причина, препятствующая получению в известной трубе технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в последовательном изготовлении слоёв (сначала внутреннего слоя в виде трубчатого цилиндрического изделия, затем наружного слоя), в необходимости формирования праймерного слоя из сэвилена поверх внутреннего слоя, в использовании термопласта для формирования внутреннего слоя.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является двухслойная труба, содержащая полимерный слой, являющийся внутренним, и армирующий слой, выполненный из волокнистого материала со связующим и являющийся наружным; при этом данные слои соединены между собой посредством праймерного слоя, выполненного в виде частично внедрённого в полимерный слой тканого ячеистого волокнистого материала, образующего общий композиционно-волокнистый материал с армирующим слоем (Патент RU №2383809 С1, F16L 9/133, опубликовано 10.03.2010)

Признаки известной трубы, совпадающие с признаками заявленной секции, заключаются в выполнении стенки трубы из двух слоёв, один из которых является внутренним, другой наружным, выполненным из волокнистого полимерного материала со связующим.

Причина, препятствующая получению в известной трубе технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в последовательном изготовлении слоёв (сначала внутреннего слоя в виде трубчатого цилиндрического изделия, затем наружного слоя), в необходимости формирования праймерного слоя в виде частично внедрённого в полимерный (внутренний) слой тканого ячеистого материала, в использовании термопласта для формирования внутреннего слоя.

Техническая проблема, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в необходимости упрощения технологии изготовления двухслойной трубы при одновременном обеспечении значительного уровня её прочности и защиты от разрушения при её использовании для транспортирования агрессивных жидкостей.

Раскрытие сущности полезной модели

Технический результат, опосредствующий решение указанной технической проблемы, заключается в формировании внутреннего и внешнего слоёв в едином технологическом процессе (т.е. одновременно), в исключении праймерного слоя без снижения уровня адгезии между наружным и внутренним слоями, в использовании для изготовления внутреннего слоя электротехнического фарфора, устойчивого к агрессивным воздействиям, а именно, химическим, механическим и температурным воздействиям в широком диапазоне этих воздействий.

При этом известно использование электротехнического фарфора группы 100 по ГОСТу 20419-83 для изготовления секции трубопровода (патент RU №2519528, F16L 9/10, опубликовано 10.06.2014). Однако в данном известном техническом решении секция трубопровода выполнена однослойной, что существенно снижает прочностные характеристики секции из-за того, что электротехнический фарфор, как известно, является хрупким материалом.

Технический результат, таким образом, заключается в использовании электротехнического фарфора только для изготовления внутреннего слоя трубы (внутренней защитной оболочки), в то время как необходимые прочностные характеристики трубы обеспечиваются внешним слоем (внешней силовой оболочкой), выполненным из стекловолокнистого материала по классической технологии.

Достигается технический результат тем, что секция содержит внешнюю силовую оболочку из стекловолокнистого материала, выполненную на основе затвердевшего реактопластичного связующего, и скреплённую с ней внутреннюю защитную оболочку, при этом внутренняя защитная оболочка представляет собой множество плоских элементов из электротехнического фарфора, которые покрывают внутреннюю поверхность внешней силовой оболочки и скреплёны между собой по своим торцам и с внешней силовой оболочкой упомянутым затвердевшим реактопластичным связующим.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показан фрагмент поперечного сечения секции трубопровода; на фиг. 2 схематично показан процесс изготовления секции, а именно, фрагмент поперечного сечения секции трубопровода с плоскими элементами, расположенными на технологической оправке; на фиг. 3 в качестве примера показана в поперечном сечении технологическая оправка цилиндрической формы, предназначенная для изготовления секции; на фиг. 4 в аксонометрии показан элемент технологической оправки, показанной на фиг. 3.

Осуществление полезной модели

Секция жёсткого двухслойного трубопровода (далее - секция) содержит внешнюю силовую оболочку 1 и скреплённую с ней внутреннюю защитную оболочку 2 (фиг. 1). Внешняя силовая оболочка 1 выполнена из стекловолокнистого материала на основе затвердевшего реактопластичного связующего (преимущественно эпоксидной смолы). Внутренняя защитная оболочка 2 представляет собой множество плоских элементов 3. При этом данные элементы выполнены из электротехнического фарфора, полностью покрывают внутреннюю поверхность внешней силовой оболочки 1 и скреплены как между собой по своим торцам, так и с внешней силовой оболочкой 1 посредством того же затвердевшего реактопластичного связующего.

Электротехнический фарфор является, как известно, искусственным минералом, образованным из глинистых минералов, полевого шпата и кварца в результате термообработки по керамической технологии. К числу наиболее ценных его свойств относятся высокая стойкость к атмосферным воздействиям, положительным и отрицательным температурам, к воздействию химических реагентов, высокая механическая прочность, дешевизна исходных компонентов. Это определило широкое применение фарфора для производства изоляторов. Недостатком электротехнического фарфора (применительно к решаемой здесь технической проблеме) является его хрупкость.

Указанные плоские элементы 3 могут иметь различную форму, но только такую, которая обеспечивает возможность полного (т.е. без промежутков) покрытия внутренней поверхности внешней силовой оболочки 1. Прежде всего, это прямоугольная форма. Кроме того, для повышения прочности и увеличения поверхности сцепления каждый плоский элемент 3 выполнен с рёбрами жёсткости, расположенными на той его поверхности, которая обращена к внешней силовой оболочке 1 (рёбра жёсткости не показаны). При этом скрепление плоских элементов 3 между собой по их торцам и с внутренней поверхностью внешней силовой оболочки 1 обеспечивается тем же реактопластичным связующим (используемым для изготовления внешней силовой оболочки) в едином технологическом процессе изготовления обоих слоёв.

Для изготовления секции используют технологическую оправку 4 в виде, например, полого алюминиевого прямого цилиндра (фиг. 2, 3). Технологическая оправка может иметь и другую форму (не показано), что определяется формой изготавливаемой секции: прямые секции, отводы с различными углами поворота, крутоизогнутые элементы, переходы с различных диаметров и др. В любом случае она состоит из разъёмно соединённых между собой трёх частей - 5, 6 и 7, имеющих продольные линии разъёма в 120° (фиг. 3, 4). Указанные части 5, 6 и 7 собирают в технологическую оправку 4 с помощью соответствующих крепёжных узлов, предназначенных также для формирования фланцев секции (крепёжные узлы и фланцы не показаны). Затем на наружной поверхности технологической оправки 4 при помощи, например, расплавленного парафина (разъёмного адгезива), наносимого на соответствующую поверхность каждого плоского элемента 3, временно закрепляют плоские элементы 3, в результате чего из этих плоских элементов формируют заготовку для последующего формирования внутренней защитной оболочки 2 (фиг. 2). Таким образом, искомая заготовка для формирования внутренней защитной оболочки представляет собой технологическую оправку 4 с временно (разъёмно) закреплёнными на её наружной поверхности плоскими элементами 3. После этого формируют внешнюю силовую оболочку 1 путём намотки нитей стекловолокнистого материала, прошедших через ванну с реактопластичным связующим, поверх временно наклеенных на технологическую оправку 4 плоских элементов 3 (формообразующее основание). При этом данное реактопластичное связующее смачивает наружные поверхности плоских элементов 3, а также затекает в зазоры между плоскими элементами 3, обеспечивая в дальнейшем (при затвердевании) одновременно с фиксированием (формированием) внешней силовой оболочки 1 скрепление этих плоских элементов 3 как между собой по их торцам, так и с внешней силовой оболочкой 1.

Claims

Секция жёсткого двухслойного трубопровода, содержащая внешнюю силовую оболочку из стекловолокнистого материала, выполненную на основе затвердевшего реактопластичного связующего, и скреплённую с ней внутреннюю защитную оболочку, отличающаяся тем, что внутренняя защитная оболочка представляет собой множество плоских элементов из электротехнического фарфора, которые покрывают внутреннюю поверхность внешней силовой оболочки и скреплёны между собой по своим торцам и с внешней силовой оболочкой упомянутым затвердевшим реактопластичным связующим.