RU2245481C1 - Joint for polymeric reinforcing pipes - Google Patents
Joint for polymeric reinforcing pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245481C1 RU2245481C1 RU2003122603/06A RU2003122603A RU2245481C1 RU 2245481 C1 RU2245481 C1 RU 2245481C1 RU 2003122603/06 A RU2003122603/06 A RU 2003122603/06A RU 2003122603 A RU2003122603 A RU 2003122603A RU 2245481 C1 RU2245481 C1 RU 2245481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- pipes
- polymer
- connection
- radial protrusions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства трубопроводов, предназначенных для транспортирования жидких или газообразных, в том числе химически агрессивных, сред при избыточном давлении и колебаниях температуры, а более конкретно к соединительным элементам трубопроводов.The invention relates to the field of construction of pipelines intended for the transportation of liquid or gaseous, including chemically aggressive, media at overpressure and temperature fluctuations, and more particularly to connecting elements of pipelines.
Известен соединительный элемент для соединения концов труб друг с другом (1), выполненный в виде муфты, представляющей собой корпус с цилиндрическими полостями для концов соединяемых труб, корпус выполнен из термопластичного материала, внутри которого размещен армирующий слой, содержащий сплошную арматуру трубчатой формы, и нагревательный элемент, выполненный в виде спирали. Арматура муфты обладает более высокой жесткостью, чем жесткость термопластичного материала и предназначена для восприятия сварочного давления во время сварки.A known connecting element for connecting the ends of the pipes to each other (1), made in the form of a coupling, which is a housing with cylindrical cavities for the ends of the pipes to be joined, the housing is made of thermoplastic material, inside of which is placed a reinforcing layer containing continuous tubular reinforcement and heating element made in the form of a spiral. The fitting of the coupling has a higher rigidity than the rigidity of a thermoplastic material and is designed to absorb welding pressure during welding.
Цилиндрическая форма полостей обеспечивает возможность применения этой муфты для соединения концов труб только в том случае, если последние в процессе сварочного прогрева могут раздаваться, т.е. увеличиваться по наружному диаметру на величину технологических зазоров между посадочной цилиндрической полостью муфты и наружной поверхностью соединяемого конца трубы. Наличие жесткой сплошной арматуры в корпусе соединительного элемента делает невозможным применение этой муфты для соединения труб с высокой жесткостью, т.е. при сооружении тяжелонагруженных трубопроводов из армированных полимерных труб, т.к. ни муфта, ни соединяемые трубы не могут менять размер посадочных поверхностей в процессе сварки, чтобы обеспечить плотное надежное соединение.The cylindrical shape of the cavities makes it possible to use this coupling to connect the ends of the pipes only if the latter can be heard during welding heating, i.e. increase in outer diameter by the amount of technological gaps between the mounting cylindrical cavity of the coupling and the outer surface of the connected end of the pipe. The presence of rigid continuous reinforcement in the body of the connecting element makes it impossible to use this coupling for connecting pipes with high rigidity, i.e. during the construction of heavily loaded pipelines from reinforced polymer pipes, as Neither the coupling nor the connected pipes can change the size of the seating surfaces during the welding process to ensure a tight, reliable connection.
Известна муфта для соединения полимерных труб (2), содержащая корпус с коническими полостями для концов соединяемых труб, установленный в нем со стороны внутренних поверхностей нагревательный элемент в виде спирали, и сплошной трубчатый перфорированный каркас, размещенный в монолите полимера, жесткость которого не менее жесткости армирующего каркаса соединяемых труб, при этом угол конусности полостей муфты выполнен не более угла трения полимера корпуса и соединяемых труб.A known coupling for connecting polymer pipes (2), comprising a housing with conical cavities for the ends of the pipes to be connected, a heating element mounted in it on the side of the inner surfaces in the form of a spiral, and a continuous tubular perforated frame placed in a polymer monolith, the rigidity of which is not less than the reinforcing stiffness the frame of the connected pipes, while the angle of the conicity of the coupling cavities is made no more than the angle of friction of the polymer of the housing and the connected pipes.
Эта конструкция обеспечивает достижение нагрузочной способности трубопровода, равной расчетной нагрузочной способности трубы, когда соединение труб друг с другом ведется последовательно. Однако недостатком этой конструкции является необходимость обеспечения высокой точности соответствия конусности концов соединяемых труб и полостей муфт. Кроме этого, в случае ремонта трубопровода и особенно при замене отдельной трубы или ее участка применение таких муфт невозможно вследствие необходимости осевого сдвига хотя бы одного из участков ремонтируемого трубопровода на величину длины конусной полости муфты.This design ensures that the load capacity of the pipeline is equal to the design load capacity of the pipe when the pipes are connected to each other in series. However, the disadvantage of this design is the need to ensure high accuracy matching the taper of the ends of the connected pipes and cavities of the couplings. In addition, in the case of repair of the pipeline and especially when replacing an individual pipe or its section, the use of such couplings is impossible due to the need for axial shift of at least one of the sections of the pipeline under repair by the length of the conical cavity of the coupling.
Таким образом, при использовании соединительных элементов, выполненных из полимерного материала и имеющих цилиндрическую форму полостей для концов соединяемых труб, не может быть обеспечена требуемая нагрузочная способность трубопровода, т.к. места соединения не обладают требуемой прочностью к осевым и радиальным нагрузкам. Кроме этого, невозможно обеспечить плотную посадку соединительного элемента вследствие жесткости армирующего каркаса. При использовании соединительных элементов с конической формой полостей возникают технологические сложности с монтажом трубопровода и особенно его последующим ремонтом и обслуживанием.Thus, when using connecting elements made of a polymeric material and having a cylindrical cavity for the ends of the pipes to be connected, the required load capacity of the pipeline cannot be provided, because joints do not have the required strength to axial and radial loads. In addition, it is impossible to ensure a tight fit of the connecting element due to the stiffness of the reinforcing frame. When using connecting elements with a conical shape of the cavities, technological difficulties arise with the installation of the pipeline and especially with its subsequent repair and maintenance.
Известен соединительный элемент трубопровода (3), конструкция которого принята в качестве прототипа, содержащий корпус, выполненный из монолитного блока полимера с цилиндрическими полостями для концов соединяемых труб, внутри которого размещен армирующий каркас, а со стороны внутренних поверхностей полостей установлены нагревательные элементы в виде токопроводящих спиралей, делящие внутреннюю поверхность полости на зону нагрева и холодную зону, при этом армирующий каркас выполнен перфорированным в виде кольца и взаимодействующих с ним продольных перфорированных элементов, которые размещены на кольце с возможностью их радиального перемещения, а ширина кольца соразмерна с шириной холодной зоны.A known connecting element of the pipeline (3), the design of which is adopted as a prototype, comprising a housing made of a monolithic polymer block with cylindrical cavities for the ends of the pipes to be connected, inside which a reinforcing cage is placed, and heating elements in the form of conductive spirals are installed on the side of the internal surfaces of the cavities , dividing the inner surface of the cavity into a heating zone and a cold zone, while the reinforcing frame is made perforated in the form of a ring and interacting with their longitudinal perforated elements which are arranged on the ring with the possibility of radial movement and the width of the ring is commensurate with the width of cold zone.
Эта конструкция обеспечивает упрощение монтажа и ремонта трубопроводов при одновременном достижении расчетной нагрузочной способности трубопровода, так как имеет подвижный, т.е. нежесткий армирующий каркас, однако технологически сложна в изготовлении, требует большого количества отдельных деталей и дорогого оборудования для их изготовления (штампы, прессы и др.)This design simplifies the installation and repair of pipelines while achieving the design load capacity of the pipeline, since it has a movable, i.e. non-rigid reinforcing frame, however technologically difficult to manufacture, requires a large number of individual parts and expensive equipment for their manufacture (stamps, presses, etc.)
Кроме этого, все упомянутые соединения предполагают наличие зазора между соединяемыми концами труб, вследствие чего возможны капиллярные протечки транспортируемой среды в полость соединительной муфты, что снижает нагрузочную способность трубопровода и требует дополнительного усиления конструкции муфты над зоной стыка, усложняет конструкцию и процесс изготовления.In addition, all of the mentioned joints assume a gap between the ends of the pipes to be connected, which results in capillary leakage of the transported medium into the cavity of the coupling, which reduces the loading capacity of the pipeline and requires additional reinforcement of the coupling design over the joint zone, complicates the design and manufacturing process.
Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении конструкции соединения полимерных армированных труб, упрощении и удешевлении их изготовления при достижении расчетных нагрузочных характеристик соединения.The problem solved by the invention is to simplify the design of the connection of polymer reinforced pipes, simplify and reduce the cost of their manufacture while achieving the design load characteristics of the connection.
Эта задача решается следующим образом.This problem is solved as follows.
В известном соединении полимерных армированных труб, содержащем корпус из монолитного блока полимера с цилиндрическими полостями для размещения концов соединяемых труб, подвижный армирующий каркас с продольными элементами, размещенный в блоке полимера и нагревательные элементы, размещенные со стороны внутренних поверхностей полостей, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ корпус выполнен в виде втулки из полимерного материала с радиальными выступами на торцах по наружному диаметру, при этом продольные элементы армирующего каркаса выполнены в виде нитей из высокомодульных волокон, навитых вдоль продольной оси втулки между радиальными выступами торцов втулки и заключены в монолитный блок полимера, а концы соединяемых труб скреплены встык, например, посредством сварки. На торцах втулки установлены шайбы с радиальными выступами по наружному диаметру, размещенными между радиальными выступами втулки. Нити из высокомодульных волокон навиты в один или несколько слоев параллельно оси втулки, равномерно по ее наружной поверхности, либо под углом к оси втулки в два или более перекрещивающихся слоя. Скрепление концов труб встык выполнено по коническим поверхностям.In the known connection of polymer reinforced pipes containing a housing of a monolithic polymer block with cylindrical cavities for accommodating the ends of the pipes to be joined, a movable reinforcing frame with longitudinal elements located in the polymer block and heating elements placed on the side of the internal surfaces of the cavities, ACCORDING TO THE INVENTION, the housing is made in the form bushings of polymer material with radial protrusions at the ends along the outer diameter, while the longitudinal elements of the reinforcing frame are made in the form of the high-modulus fibers wound along the longitudinal axis of the sleeve between the radial protrusions of the ends of the sleeve and are enclosed in a monolithic polymer block, and the ends of the pipes to be joined are butt-fastened, for example, by welding. Washers with radial protrusions on the outer diameter located between the radial protrusions of the sleeve are installed at the ends of the sleeve. Filaments of high modulus fibers are wound in one or more layers parallel to the axis of the sleeve, uniformly along its outer surface, or at an angle to the axis of the sleeve in two or more overlapping layers. Bonding of pipe ends end to end is made on conical surfaces.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого соединения полимерных армированных труб.Figure 1 shows a General view of the proposed connection of polymer reinforced pipes.
На фиг.2 изображен общий вид втулки с армирующим каркасом в виде нитей из высокомодульных волокон, навитых параллельно оси втулки.Figure 2 shows a General view of the sleeve with a reinforcing frame in the form of threads of high modulus fibers, wound parallel to the axis of the sleeve.
На фиг.3 изображен общий вид втулки с армирующим каркасом в виде нитей из высокомодульных волокон, навитых под углом к оси втулки с перекрещиванием слоев.Figure 3 shows a General view of the sleeve with a reinforcing frame in the form of threads of high modulus fibers, wound at an angle to the axis of the sleeve with the crossing layers.
На фиг.4 изображены концы труб в положении перед стыковой сваркой с коническими стыкуемыми поверхностями.Figure 4 shows the ends of the pipes in the position before butt welding with tapered abutting surfaces.
Соединение полимерных армированных труб содержит втулку 1 из полимерного материала, в цилиндрических полостях которой размещены концы соединяемых труб 2, 3. Втулка 1 снабжена торцевыми шайбами 4 с радиальными выступами 5 по наружному диаметру, которые размещены между радиальными выступами 6, выполненными на торцах втулки 1. Между выступами 6 втулки 1 вдоль ее оси навиты нити 7 из высокомодульных волокон, образующие армирующий каркас и размещенные в блоке монолитного полимера 8. Нити 7 располагаются либо параллельно оси втулки 1 в один или несколько слоев равномерно по ее наружной поверхности, либо под углом к оси втулки 1 в два или более перекрещивающихся слоя. Со стороны внутренних поверхностей полостей втулки 1 размещены токопроводящие спирали 9. В монолите 8 размещены штуцера 10 для токоподвода к спиралям 9. На свариваемых торцах труб 2, 3 выполнены эквидистантные конические поверхности 11, 12 с углом наклона α к оси труб 2, 3.The connection of polymer reinforced pipes contains a sleeve 1 of a polymer material, in the cylindrical cavities of which the ends of the connected
Непосредственно соединительный элемент в виде втулки 1 с монолитом 8 изготавливается в стационарных производственных условиях следующим образом.Directly connecting element in the form of a sleeve 1 with a monolith 8 is manufactured under stationary production conditions as follows.
На торцах втулки 1 выполняют радиальные выступы 6, между которыми устанавливают торцевые шайбы 4 с радиальными выступами 5 по наружному диаметру, затем на одном из выступов 6 закрепляют нить 7 из высокомодульных волокон и производят ее навивку между выступами 6 противоположных торцов втулки 1 вдоль ее оси. Навивку осуществляют двумя способами, описанными выше. Шайбы 4 выполнены из более жесткого материала, чем втулка 1, для предохранения втулки 1 от вдавливания нитей 7 при больших осевых или пульсирующих нагрузках. Навитые нити 7 образуют нежесткий в радиальном направлении армирующий каркас который заливают в блок полимера 8, прочно связанный со втулкой 1. Со стороны внутренних поверхностей втулки 1 внедряют токопроводящие спирали 9.At the ends of the sleeve 1, radial protrusions 6 are made, between which end washers 4 are installed with
Соединение полимерных армированных труб в процессе монтажа трубопроводов выполняется следующим образом.The connection of polymer reinforced pipes during the installation of pipelines is as follows.
На одну из соединяемых труб 2, 3 с технологическим зазором одевают втулку 1 с блоком полимера 8, затем концы труб 2, 3 устанавливают в люнеты и выполняют конические поверхности 11, 12 на их торцах, либо подготавливают торцы для обычной сварки встык. Коническим или плоским нагревателем производят нагрев стыкуемых поверхностей торцов труб, затем трубы осаживают и расплавленные поверхности образуют прочное соединение. После выдержки и остывания стыка зачищают наружный грат и надвигают втулку 1 совместно с блоком полимера 8, на область стыка. Затем включают нагрев спиралей 9 и оплавляют внутреннюю поверхность полости втулки 1 и наружные поверхности концов труб 2, 3, при этом происходит прочное соединение концов труб. Поскольку армирующий каркас втулки 1 не является жестким в радиальном направлении достигается требуемая усадка втулки и обеспечивается равная с трубами 2, 3 несущая способность места соединения.A sleeve 1 with a polymer block 8 is put on one of the connected
Сварка соединяемых труб 2, 3 встык, исключает проникновение транспортируемой среды в полость втулки, в связи с чем не требуется упрочнение ее средней части специальными элементами, что значительно упрощает конструкцию и изготовление соединения при высоких прочностных характеристиках. Кроме этого, сварка по коническим поверхностям позволяет усилить прочностную характеристику сварного шва труб 2, 3, и облегчить операцию центрирования стыкуемых труб перед сваркой вследствие самоцентрирования их по коническим поверхностям, а также расширить поле допусков по овальности или эллипсности труб, так как операция образования конусности концов производится непосредственно перед сваркой в люнетах. В случае сварки концов труб по плоским поверхностям облегчается процесс торцовки, но несущая характеристика шва получается заниженной и предъявляются более высокие требования к операции центрирования стыкуемых труб, так как отсутствует самоцентрирование, также повышаются требования к допускам на эллипсность и овальность стыкуемых труб для обеспечения оптимальной площади свариваемой поверхности.Welding of the joined
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Патент DE №3932807, МКИ F 16 L 47/02, 1991 г.1. DE patent No. 3932807, MKI F 16 L 47/02, 1991
2. Патент RU №2071689, МПК 6 F 16 L 47/02, 1997 г.2. Patent RU No. 2071689, IPC 6 F 16 L 47/02, 1997
3. Патент RU №2135879, МПК 6 F 16 L 47/00, 1998 г. (прототип).3. Patent RU No. 2135879, IPC 6 F 16 L 47/00, 1998 (prototype).
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122603/06A RU2245481C1 (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Joint for polymeric reinforcing pipes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122603/06A RU2245481C1 (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Joint for polymeric reinforcing pipes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2245481C1 true RU2245481C1 (en) | 2005-01-27 |
RU2003122603A RU2003122603A (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=35138550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003122603/06A RU2245481C1 (en) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | Joint for polymeric reinforcing pipes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2245481C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453434C2 (en) * | 2007-03-21 | 2012-06-20 | Фриатек Акциенгезельшафт | Compensating element to connect structural parts |
RU2751682C1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-07-15 | Александр Ефимович Прокофьев | Plastic pipe welding method |
-
2003
- 2003-07-23 RU RU2003122603/06A patent/RU2245481C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453434C2 (en) * | 2007-03-21 | 2012-06-20 | Фриатек Акциенгезельшафт | Compensating element to connect structural parts |
RU2751682C1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-07-15 | Александр Ефимович Прокофьев | Plastic pipe welding method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003122603A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4530379A (en) | Filament wound interlaminate tubular attachment | |
US6406063B1 (en) | Pipe fittings | |
US6478338B1 (en) | Coupling sleeve for high-pressure pipe | |
RU2115057C1 (en) | Method of connection of thermoplastic reinforced pipes and pipes connected by this method | |
CN101836023A (en) | The connected system that is used for the pipe of double-walled | |
WO2022134482A1 (en) | Wide fiber mesh reinforced plastic composite pipe | |
US4649960A (en) | Filament wound interlaminate tubular attachment | |
RU2192352C2 (en) | Method of joining of two pipes from reinforced thermoplastic material | |
JP2002539398A (en) | Bonding technology of reinforced thermoplastic resin pipe (RTP) for high pressure transfer | |
RU2245481C1 (en) | Joint for polymeric reinforcing pipes | |
CN101223022B (en) | Electric welding sleeve and method for the creation of pipe joints by means of said electric welding sleeve | |
JP5403533B2 (en) | Synthetic resin pipe, manufacturing method and connecting method thereof | |
CA2063486A1 (en) | Weldable pipe fittings and pipe joints formed therewith | |
RU2294478C1 (en) | Coupling for polymeric reinforced pipes | |
EP3162538B1 (en) | Electrofusion fitting | |
JPH03205137A (en) | Manufacture of large bore plastic pipe and extrusion tool for said manufacture | |
JPH04503640A (en) | Method for melting and joining hollow plastic parts | |
KR102283687B1 (en) | Multiple pipe | |
EP1041334A1 (en) | Pipe joint and method of making a pipe joint | |
EP0093012B1 (en) | Filament wound interlaminate tubular attachment and method of manufacture | |
RU151868U1 (en) | REINFORCED POLYMER PIPE, REINFORCING SYSTEM AND INTEGRATED REINFORCING THREAD FOR IT | |
EP0104958A1 (en) | High pressure shell | |
RU2135879C1 (en) | Connecting member for pipe line | |
US20130327483A1 (en) | Grooved electric welding sleeve | |
CA2127668A1 (en) | Electric welding sleeve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050724 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070724 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110724 |