RU172785U1

RU172785U1 - COUPLING ELECTRIC INSULATING PIPELINE CONNECTION

Info

Publication number: RU172785U1
Application number: RU2017110946U
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Парамонов; Юрий Васильевич Кузнецов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазового оборудования "ТЕХНОВЕК"
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2017-07-24

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводным соединениям, обеспечивающим защиту от коррозии путем диэлектрического разъема одного участка трубопровода от другого с областью применения в системах катодной защиты подземных трубопроводов. Техническим результатом является повышение эксплуатационных возможностей соединения. Муфтовое электроизолирующее трубопроводное соединение состоит из металлических патрубков, разделенных между собой в стыке манжетой из диэлектрических материалов; внутреннего резьбового переходника между патрубками в виде трубы из композитного диэлектрического материала; двухслойной муфты, охватывающей патрубки с заданной величиной натяга.The utility model relates to pipeline connections that provide corrosion protection by dielectric connector of one section of the pipeline from another with a scope in cathodic protection systems of underground pipelines. The technical result is to increase the operational capabilities of the connection. The sleeve electrical insulating pipe connection consists of metal pipes separated at the joint by a cuff of dielectric materials; an internal threaded adapter between the nozzles in the form of a pipe made of composite dielectric material; a two-layer coupling covering the nozzles with a given amount of interference.

Description

Полезная модель относится к трубопроводным соединениям, обеспечивающим защиту от коррозии и диэлектрическое разделение одного участков трубопровода друг от друга с областью применения в системах катодной защиты подземных трубопроводов от коррозии.The invention relates to pipeline connections that provide corrosion protection and dielectric separation of one section of a pipeline from each other with a scope in cathodic protection systems of underground pipelines against corrosion.

Известно электроизолированное соединение трубопроводов RU 127857, содержащее металлические патрубки, разделенные между собой в стыке прокладкой из диэлектрического материала, охватывающую патрубки муфту, соединенные между собой посредством диэлектрических клеевых соединений, и уплотнительно-упрочняющую резьбу с треугольным профилем, выполненную на прилегающих друг к другу поверхностях патрубков и переходника. Профиль резьбы на патрубках выполнен с наклоном в противоположную сторону от их стыка. Основной недостаток конструкции - то, что сопротивление изгибу ложится на переходник с упорной резьбой, так как длина муфты значительно меньше длины переходника, по технологическим причинам. Длина наружной металлической муфты зависит от технологического способа ее крепления. Это, во-первых деформация протяжкой, во-вторых натяг на клеевую основу.Known is an electrically insulated pipe joint RU 127857, containing metal nozzles, separated by a gasket of dielectric material, covering the nozzles of the coupling, interconnected by dielectric adhesive joints, and sealing and hardening thread with a triangular profile made on adjacent to each other surfaces of the nozzles and adapter. The thread profile on the nozzles is made with an inclination in the opposite direction from their junction. The main drawback of the design is that the bending resistance lies on the adapter with a threaded thread, since the length of the coupling is much less than the length of the adapter, for technological reasons. The length of the outer metal coupling depends on the technological method of its fastening. This is, firstly, the deformation of the broach, and secondly, an interference fit on the adhesive base.

Наиболее близко к заявляемому решению электроизолированное соединение трубопроводов RU 2422713. Выбранное в качестве прототипа, соединение включает в себя металлические патрубки с кольцевыми утолщениями, на которых сформирован крепежный элемент в виде втулки из композитного материала, защитное кольцо из диэлектрического материала, установленное между торцами патрубков, и уплотнительную манжету из эластомерного материала, охватывающую концевые участки патрубков. На концевых участках патрубков на их торцевых поверхностях образованы кольцевые углубления, а за сечением углублений в сторону противоположенного патрубка выполнены кольцевые выступающие участки, защитное кольцо имеет узкую часть, установленную между кольцевыми выступающими участками, и выпуклую часть, насаженную на кольцевые выступающие участки. Уплотнительная манжета своей внутренней поверхностью охватывает защитное кольцо, а внешней поверхностью контактирует с поверхностью полости, образованной крепежным элементом и торцами патрубков, и имеет кольцевые выступы, входящие в углубления на торцах патрубков, причем прилегающие поверхности выступающих участков торцов патрубков и уплотнительной манжеты склеены.Closest to the claimed solution, an electrically insulated pipe connection RU 2422713. Selected as a prototype, the connection includes metal pipes with annular thickenings on which a fastener is formed in the form of a sleeve made of composite material, a protective ring of dielectric material installed between the ends of the pipes, and a sealing cuff of elastomeric material, covering the end sections of the nozzles. At the end sections of the nozzles, annular recesses are formed on their end surfaces, and annular protruding sections are made behind the cross section of the recesses towards the opposite nozzle, the protective ring has a narrow part installed between the annular protruding sections, and a convex part mounted on the annular protruding sections. The sealing cuff covers the protective ring with its inner surface, and in contact with the surface of the cavity formed by the fastener and the ends of the pipes, and has annular protrusions entering the recesses at the ends of the pipes, and the adjacent surfaces of the protruding portions of the ends of the pipes and the sealing cuff are glued.

Недостатком прототипа является сложные конструктивные решения. Усложнена форма патрубков кольцевыми утолщениями, а также торцы патрубков выполнены с углублениями под форму манжеты. Защитное кольцо имеет сложное Т-образное, ступенчатое сечение. Крепежный элемент в виде втулки из композитного материала выполнен монолитно, что требует увеличения толщины сечения, для сопротивления изгибу, в области размещения и деформации манжеты из эластомерного материала.The disadvantage of the prototype is complex design solutions. The shape of the pipes with annular thickenings is complicated, as well as the ends of the pipes are made with recesses under the shape of the cuff. The protective ring has a complex T-shaped, stepped section. The fastener in the form of a sleeve made of composite material is made integral, which requires an increase in the thickness of the cross section, in order to resist bending, in the area of placement and deformation of the cuff of elastomeric material.

Соединения работают в сложных природных условиях, нагружены внутренним давлением и должны обеспечивать высокую надежность по диэлектрической и механической прочности.Compounds work in difficult natural conditions, are loaded with internal pressure and should provide high reliability in dielectric and mechanical strength.

В упомянутых технических решениях раскрытию стыка соединения под действием внутреннего давления препятствует сумма двух независимых друг от друга сил: сила затяжки резьбового соединения патрубков с переходником, сила трения между прилегающими поверхностями патрубков и охватывающей их муфты.In the aforementioned technical solutions, the joint opening under the influence of internal pressure is prevented by the sum of two forces independent of each other: the tightening force of the threaded connection of the nozzles with the adapter, the friction force between the adjacent surfaces of the nozzles and the couplings enclosing them.

Под действием каждой из перечисленных сил в контактирующих деталях (муфте, патрубках, переходнике) возникают напряжения, которые в случае сложения (суперпозиции) могут достигать критических значений, опасных с точки зрения прочности в первую очередь для переходника из композитного материала, особенно в местах, ослабленных резьбой с крупным шагом.Under the action of each of the listed forces in contacting parts (coupling, nozzles, adapter), stresses arise which, if added (superposition), can reach critical values that are dangerous from the point of view of strength, primarily for an adapter made of composite material, especially in places weakened thread with large pitch.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы соединения в напряженном состоянии под действием внутреннего давления и внешних эксплуатационных нагрузок. В муфтовом электроизолирующем трубопроводном соединении, содержащем: металлические патрубки, разделенные между собой в стыке прокладкой из диэлектрических материалов, внутренний переходник между патрубками в виде трубы из композитного диэлектрического материала, двухслойную муфту, охватывающую патрубки с упорными кольцами, уплотнительную резьбу на патрубках и переходнике технический результат достигается тем что:The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the connection in tension under the action of internal pressure and external operating loads. In a sleeve insulating pipe connection, comprising: metal pipes separated by a gasket of dielectric materials, an internal adapter between the pipes in the form of a pipe made of composite dielectric material, a two-layer coupling covering the pipes with thrust rings, a sealing thread on the pipes and the adapter technical result achieved by the fact that:

- прокладка состоит из двух кольцевых деталей из диэлектрического материала: манжетой с изолирующей прокладкой внутри. Манжета вписана в стандартные торцевые фаски патрубков, внутри нее изолирующая прокладка из жесткого диэлектрического материала, все это минимизирует диапазон деформаций манжеты;- the gasket consists of two ring parts of a dielectric material: a cuff with an insulating gasket inside. The cuff is inscribed in the standard end facets of the nozzles, inside it an insulating gasket made of rigid dielectric material, all this minimizes the cuff deformation range;

- слои муфты опираются на кольца, насаженные на коническую поверхность патрубков. Первый слой ограничен ими на участке сопротивления изгибу, а второй охватывает кольца, препятствуя разрыву. Внутренний переходник между патрубками в виде трубы из композитного диэлектрического материала исключает внутренние напряжения в соединении, деформацию манжеты, напряжения и натяг при технологической намотке муфты. Такое решение практически исключает суперпозицию напряженно-деформированного состояния переходника от затяжки резьбы и натяга муфты.- the coupling layers are supported by rings mounted on the conical surface of the nozzles. The first layer is limited by them in the bending resistance section, and the second one covers the rings, preventing tearing. The internal adapter between the nozzles in the form of a pipe made of composite dielectric material eliminates internal stresses in the connection, cuff deformation, stresses and tightness during the technological winding of the coupling. This solution virtually eliminates the superposition of the stress-strain state of the adapter from tightening the thread and tightness of the coupling.

На фигуре схематично изображено соединение, которое конструктивно состоит из двух патрубков 1, разделенных в стыке манжетой 2 с изолирующей прокладкой 3 внутри; внутреннего переходника 4 между патрубками в виде трубы из композитного диэлектрического материала; пары металлических колец 5, ограничивающие нижний слой защитного покрытия 6, являются опорой для верхнего слоя защитного покрытия 7. Двухслойная намотка образует защитную муфту, которая охватывает патрубки заданной величиной натяга. На взаимоприлегающих друг к другу поверхностях патрубков 1 и переходника 4 выполнена резьба. Резьбовые участки поверхностей патрубков и переходника симметричны относительно стыка.The figure schematically shows the connection, which structurally consists of two nozzles 1, separated at the junction of the cuff 2 with an insulating gasket 3 inside; an internal adapter 4 between the nozzles in the form of a pipe made of composite dielectric material; pairs of metal rings 5, limiting the lower layer of the protective coating 6, are a support for the upper layer of the protective coating 7. The two-layer winding forms a protective sleeve, which covers the nozzles with a given amount of interference. A thread is made on mutually adjacent surfaces of the nozzles 1 and adapter 4. The threaded portions of the surfaces of the nozzles and the adapter are symmetrical with respect to the joint.

Испытания и многолетний опыт эксплуатации в нефтепромысловой отрасли при рабочих давлениях до 21 МПа конструкции, в которых заложены данные технические решения, показали высокую надежность соединения.Tests and many years of operating experience in the oil industry at operating pressures up to 21 MPa of the structure, which contain these technical solutions, have shown high reliability of the connection.

Claims

1. A sleeve electrical insulating pipe connection containing metal nozzles, separated by a gasket of dielectric materials, an internal adapter between the nozzles in the form of a pipe made of composite dielectric material, a two-layer sleeve covering the nozzles with thrust rings, a sealing thread on the nozzles and the adapter, characterized the fact that the gasket consists of two ring parts of a dielectric material: cuffs with an insulating gasket inside.

2. The sleeve electrical insulating pipe connection according to claim 1, characterized in that the layers of the sleeve are supported by rings mounted on the conical surface of the nozzles.