RU2320916C1 - Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint - Google Patents

Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint Download PDF

Info

Publication number
RU2320916C1
RU2320916C1 RU2007106407/06A RU2007106407A RU2320916C1 RU 2320916 C1 RU2320916 C1 RU 2320916C1 RU 2007106407/06 A RU2007106407/06 A RU 2007106407/06A RU 2007106407 A RU2007106407 A RU 2007106407A RU 2320916 C1 RU2320916 C1 RU 2320916C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
straight pipe
compensator
pipe
stopper
bell
Prior art date
Application number
RU2007106407/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Бабаев (RU)
Евгений Владимирович Бабаев
Сергей Владимирович Бунин (RU)
Сергей Владимирович Бунин
Александр Михайлович Шилов (RU)
Александр Михайлович Шилов
Original Assignee
Евгений Владимирович Бабаев
Сергей Владимирович Бунин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Владимирович Бабаев, Сергей Владимирович Бунин filed Critical Евгений Владимирович Бабаев
Priority to RU2007106407/06A priority Critical patent/RU2320916C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2320916C1 publication Critical patent/RU2320916C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: piping system; expansion joints.
SUBSTANCE: invention relates to building and operation pipelines. Proposed expansion joint has straight pipe and pipe with bell, butt joined with clearances by fixed bell-and-stop joint with sealing collar. Use is made of heat insulated pipes of high strength cast iron with globular graphite. Size of clearance is from 10 to 15 mm, and width of machined surface of straight pipe is not less than 85 mm. Ring-shaped stop member is secured on surface of straight pipe. Stop of expansion joint consists at least of two members composing in assembly a part of ring whose inner diameter is equal to outer diameter of straight pipe. Said members are provided with bosses or holes and parts of common ring slot. Stop contains additionally an expansion member. Method of mounting of said expansion joint is laid in description of invention.
EFFECT: improved reliability of pipe joints.
7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области создания и эксплуатации трубопроводов, а именно к области средств компенсации теплового удлинения/укорачивания и монтажного/эксплуатационного изгиба для цилиндрического трубопровода, и может быть использовано при прокладывании трубопроводов подачи воды и других жидкостей, а также канализационных трубопроводов.The invention relates to the field of creation and operation of pipelines, and in particular to the field of means for compensating thermal elongation / shortening and installation / operational bending for a cylindrical pipeline, and can be used when laying pipelines for supplying water and other liquids, as well as sewer pipelines.

Изобретение относится, в частности, к конструкции термодеформационного компенсатора, который состоит, как минимум, из двух труб - раструбной и прямой (прямых может быть больше), состыкованных с зазорами между его основными элементами фиксированным раструбно-стопорным соединением, имеющим уплотнительную манжету для герметизации стыка указанных труб, стопорный элемент на прямой трубе и стопор, монтируемый в канале раструбной части трубы.The invention relates, in particular, to the construction of a thermal expansion joint, which consists of at least two pipes - bell-shaped and straight (there may be more straight pipes) joined with gaps between its main elements by a fixed bell-and-bolt connection having a sealing collar for sealing the joint these pipes, a locking element on a straight pipe and a stopper mounted in the channel of the socket part of the pipe.

В настоящее время известные конструкции фиксированного раструбно-стопорного соединения с уплотнительной манжетой, расположенной в раструбе и сопрягаемой с поверхностью прямой трубы, применены для создания трубопроводных систем холодного водоснабжения, отвода холодных бытовых и промышленных стоков, транспортирования нефтесодержащих жидкостей и химических жидких продуктов, для мелиорации земель. При этом предпочтительно использовать известные ранее конструкции фиксированного раструбно-стопорного соединения в тех областях и территориях применения, в которых собранные с его использованием трубопроводные, как правило, массивные системы работают при высоких давлениях транспортируемых систем, в сложных рельефах местности, в местах осадки грунта, при ударных и вибронагрузках в городских условиях эксплуатации, при опасности землетрясений, промыва грунтов и т.п.Currently, the known designs of a fixed socket-retainer connection with a sealing sleeve located in the socket and mating with the surface of the straight pipe are used to create piping systems for cold water supply, drainage of cold domestic and industrial wastewater, transportation of oily liquids and chemical liquid products, for land reclamation . In this case, it is preferable to use previously known constructions of a fixed bell-stop connection in those areas and territories of application in which the pipeline, as a rule, massive systems assembled using it operate at high pressures of the transported systems, in complex terrain, in places of soil sedimentation, shock and vibration loads in urban operating conditions, in case of danger of earthquakes, soil leaching, etc.

Вместе с тем в настоящее время дальнейшее расширение областей применения и территорий использования фиксированного раструбно-стопорного соединения с уплотнительной манжетой, которое позволяет компенсировать монтажный/эксплуатационный изгиб общей оси этого соединения в пределах 3°-5°, ограничено неприспособленностью его к термокомпенсации, малым диапазоном температурного разброса транспортируемых сред, ограничениями по местности его прокладки и эксплуатации.However, at present, the further expansion of the areas of application and areas of use of a fixed bell-stop connection with a sealing collar, which allows you to compensate for the installation / operational bend of the common axis of this connection within 3 ° -5 °, is limited by its inability to heat compensation, a small temperature range scatter of transported media, restrictions on the terrain of its laying and operation.

Известны и используются на практике различные конструкции компенсаторов температурного удлинения/укорачивания и монтажного/эксплуатационного изгиба для цилиндрических трубопроводов, изготовляемых из сталей, чугунов, композиционных пластмасс, сплавов, полимеров, бетонов и керамики.Various designs of temperature extension / shortening compensators and assembly / operational bending for cylindrical pipelines made of steel, cast iron, composite plastics, alloys, polymers, concrete and ceramics are known and used in practice.

Известны, в частности, сильфонные компенсаторы (RU, патенты №2208194, №2249750, №2272954, №2193132), компенсаторы с эластичной вставкой-трубой (RU, патент №2238462) и муфтовый компенсатор (RU, патенты №2111404 и №2249147).Known, in particular, bellows expansion joints (RU, patents No. 2208194, No. 22979750, No. 2272954, No. 2193132), expansion joints with an elastic tube insert (RU, patent No. 2238462) and coupling compensator (RU, patents No. 2111404 and No. 2249147) .

Недостатками указанных конструкций компенсатора можно признать их недостаточную прочность и надежность при прокладке и эксплуатации трубопроводов, включающих подобные компенсаторы, в сложных условиях местности, достаточно высокую себестоимость, малый ассортимент используемых для их изготовления материалов, а также малый срок эксплуатации.The disadvantages of these constructions of the compensator can be recognized as their insufficient strength and reliability during the laying and operation of pipelines, including similar compensators, in difficult terrain conditions, a rather high cost price, a small assortment of materials used for their manufacture, and also a short service life.

Известно также (RU, патент №2076259, №2119112, №2068524, 2080511) раструбно-стопорное соединение трубопроводов. Указанный вид соединения представляет собой использование двух различных по форме (но равных по проходному внутреннему диаметру) труб - прямой трубы и трубы с раструбом. Стык этих труб для целей герметизации от протечки транспортируемых жидких и газовых сред защищен уплотнительной манжетой или сальником. Возможные пределы смещения этих труб вдоль общей их оси зафиксировано вставками.It is also known (RU, patent No. 2076259, No. 21111112, No. 2068524, 2080511) socket-stop connection of pipelines. The specified type of connection is the use of two different in shape (but equal in diameter bore) pipes - a straight pipe and a pipe with a bell. The joint of these pipes for sealing purposes against leakage of transported liquid and gas environments is protected by a sealing sleeve or gland. Possible limits of displacement of these pipes along their common axis are fixed by inserts.

Основной недостаток указанных конструкций - низкая надежность из-за малого усилия разъединения вставки и гладкой поверхностей прямой трубы.The main disadvantage of these designs is low reliability due to the low force of separation of the insert and the smooth surfaces of the straight pipe.

Известна также конструкция фиксированного раструбно-стопорного компенсатора с уплотнительной манжетой.Also known is the design of a fixed bell-stop compensator with a sealing collar.

Недостатком известной конструкции можно признать ее сложность, а также сложность монтажа/демонтажа и теплоизоляции при безканальной эксплуатации, ограниченность температурно-деформационной компенсации.A disadvantage of the known design can be recognized as its complexity, as well as the complexity of installation / dismantling and thermal insulation during channel-free operation, limited temperature-strain compensation.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (RU, патент №2094687) конструкцию фиксированного раструбно-стопорного компенсатора с уплотнительной манжетой. Она предназначена для компенсации изгиба общей оси составляющих его труб - прямой и раструбной и состоит из двух указанных труб, состыкованных с некоторым зазором. Герметичность соединения обеспечена уплотнительной манжетой, расположенной в раструбе и сопрягаемой с обработанной поверхностью прямой трубы.The closest analogue of the developed technical solution can be recognized (RU, patent No. 2094687) the design of a fixed bell-stop compensator with a sealing collar. It is designed to compensate for the bending of the common axis of the pipes constituting it - straight and bell-shaped and consists of two of these pipes joined with a certain gap. The tightness of the connection is provided by a sealing collar located in the socket and mating with the machined surface of the straight pipe.

Недостатками известного технического решения следует признать ограниченный вид компенсации - только изгиб общей оси состыкованных труб и соответственно - ограниченные области использования, а также сложность демонтажа конструкции ввиду использования разрезного пружинящего кольца в качестве стопорного сухаря.The disadvantages of the known technical solution should be recognized as a limited type of compensation - only bending the common axis of the joined pipes and, accordingly, limited areas of use, as well as the complexity of dismantling the structure due to the use of a split spring ring as a locking cracker.

Техническая задача, на решение которой направлено разработанное техническое решение, состоит в разработке усовершенствованной конструкции раструбно-стопорного компенсатора, а также способа его монтажа.The technical problem to which the developed technical solution is directed is to develop an improved design of a bell-stop compensator, as well as a method for its installation.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в расширении области применения трубопроводного транспорта за счет увеличения диапазона условий, в которых может быть размещен трубопровод, снабженный разработанным компенсатором, а также повышение защищенности смонтированного трубопровода от влияния природных и техногенных катастроф за счет обеспечения возможности взаимного перемещения прямой и раструбной трубы.The technical result obtained by the implementation of the developed technical solution is to expand the scope of pipeline transport by increasing the range of conditions in which a pipeline equipped with a developed compensator can be placed, as well as increasing the security of the installed pipeline from the effects of natural and man-made disasters by making it possible mutual movement of a straight and bell-shaped pipe.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать компенсатор для трубопровода, содержащий прямую трубу и трубу с раструбом, состыкованные с зазорами фиксированным раструбно-стопорным соединением с уплотнительной манжетой, расположенной на обработанной поверхности прямой трубы, причем использованы теплоизолированные трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, размер зазоров составляет от 10 до 15 мм, а ширина обработанной поверхности прямой трубы составляет не менее 85 мм, при этом на обработанной поверхности прямой трубы закреплен на расстоянии не менее 90 мм от торца трубы кольцеобразный стопорный элемент шириной до 12 мм.To achieve the technical result, it is proposed to use a compensator for the pipeline, containing a straight pipe and a pipe with a bell, joined with gaps by a fixed bell-stop connection with a sealing collar located on the machined surface of the straight pipe, using heat-insulated pipes made of high-strength cast iron with spherical graphite, size the gaps is from 10 to 15 mm, and the width of the machined surface of the straight pipe is not less than 85 mm, while on the machined erhnosti straight tube fixed at a distance of not less than 90 mm from the pipe end an annular stop element 12 mm wide.

В предпочтительном варианте реализации участок обработанной поверхности прямой трубы зачищен и покрыт выравнивающим покрытием. Однако он может также быть обработан на токарном станке резцом до 3 класса чистоты. Обычно уплотнительная манжета бывает выполнена из резины толщиной от 0,1 до 40,0 мм и имеет твердость по Шору от 50 до 90 единиц. В качестве материала для изготовления манжеты могут быть использованы, в частности, эластомеры на основе этиленпропиленового каучука СКЭП или СКЭПТ, или резины на основе бутадиеннитрильного каучука СКН и других эластичных теплостойких материалов. Для лучшей теплоизоляции стыка внешняя поверхность труб компенсатора может быть покрыта теплоизоляцией с монтажным зазором между торцами, причем указанный зазор заполнен теплоизоляционным материалом. В качестве теплоизоляционного могут быть использованы материалы, которые обладают способностью к уплотнению или к обратимому изменению формы для обеспечения возможности изгиба общей оси труб и термокомпенсации без разрушения теплоизоляции. Для указанного заполнения стыка теплоизоляционным материалом можно использовать различные вспенивающиеся композиции эластичного пеноматериала (например, типа пенополиуретана), органические и неорганические насыпные гранулы теплоизоляционных материалов, а также сформованные элементы (маты, плиты, шнуры, полотна и т.п.) из эластичного волокнистого теплоизоляционного материала. Внешнюю защиту указанного зазора проводят с использованием эластичных гидрофобных материалов (пленочных, наливных, напыляемых, наматываемых). Компенсатор указанной конструкции может содержать разветвленный раструб, выполненный с возможностью состыковывания под углом от 10 до 180° от 2 до 4 труб.In a preferred embodiment, a portion of the machined surface of the straight pipe is peeled and coated with a smoothing coating. However, it can also be machined on a lathe with a cutter up to grade 3. Typically, the sealing collar is made of rubber with a thickness of 0.1 to 40.0 mm and has a shore hardness of 50 to 90 units. As the material for the manufacture of the cuff, in particular, elastomers based on ethylene-propylene rubber SKEP or SKEPT, or rubber based on butadiene-nitrile rubber SKN and other elastic heat-resistant materials can be used. For better thermal insulation of the joint, the outer surface of the compensator pipes can be covered with thermal insulation with a mounting gap between the ends, and this gap is filled with heat-insulating material. As thermal insulation materials can be used that have the ability to seal or reversibly change shape to allow bending of the common axis of the pipes and thermal compensation without destroying the thermal insulation. For the indicated filling of the joint with heat-insulating material, various foaming compositions of elastic foam (for example, such as polyurethane foam), organic and inorganic bulk granules of heat-insulating materials, and also molded elements (mats, plates, cords, webs, etc.) made of flexible fibrous heat-insulating material can be used material. External protection of the specified gap is carried out using elastic hydrophobic materials (film, bulk, sprayed, wound). The compensator of this design may contain a branched bell, made with the possibility of joining at an angle from 10 to 180 ° from 2 to 4 pipes.

Для оптимальной реализации компенсатора был дополнительно разработан стопор компенсатора, который представляет собой, по меньшей мере, два элемента, составляющие в сборе, по меньшей мере, часть кольца, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру прямой трубы, при этом указанные элементы содержат приливы или отверстия, предназначенные для обеспечения возможности их монтажа/демонтажа в компенсаторе, а также части общего кольцевого паза, предназначенного для размещения элементов на кольцевом стопорном элементе, ширина паза составляет до 25 мм, причем стопор дополнительно может содержать распорный элемент, концы которого выполнены с возможностью вхождения в указанные отверстия или дополнительные отверстия, расположенные на торцах указанных элементов. Возможна конструкция стопора без распорных элементов. Указанные элементы предпочтительно выполнены в форме частей кольца, ограниченных двумя дугами и двумя отрезками радиусов, расположенных между указанными дугами. Преимущественно указанные элементы в сумме составляют до 80% кольца. Указанный распорный элемент может быть выполнен в виде скобы круглого сечения, либо съемной, либо жестко закрепленной на одном из элементов стопора. Возможны другие способы фиксации стопорных элементов, в сумме составляющих до 99% кольца.For the optimal implementation of the compensator, an additional compensator stop was developed, which consists of at least two elements that make up at least part of the ring, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the straight pipe, while these elements contain tides or holes, designed to provide the possibility of their mounting / dismounting in the compensator, as well as parts of a common annular groove intended for placement of elements on the annular locking element, the width of the groove is up to 25 mm, and the stopper may additionally contain a spacer element, the ends of which are made with the possibility of entering into these holes or additional holes located at the ends of these elements. Stopper construction possible without spacers. These elements are preferably made in the form of parts of the ring bounded by two arcs and two segments of radii located between these arcs. Advantageously, said elements total up to 80% of the ring. The specified spacer element can be made in the form of a bracket of circular cross-section, either removable or rigidly fixed to one of the stopper elements. Other methods of fixing the locking elements are possible, in total up to 99% of the ring.

В процессе монтажа разработанной конструкции компенсатора предварительно очищают обработанную поверхность прямой трубы от механических загрязнений, смазывают очищенную поверхность, очищают внутреннюю поверхность раструба от механических загрязнений, устанавливают в раструб уплотнительную манжету, устанавливают выше охарактеризованный стопор, с размещением элементов стопора на кольцевом стопорном элементе, фиксируют положение раструбной и прямой труб с необходимыми зазорами, заполняют зазор между торцами теплоизоляции теплоизолирующим материалом и устанавливают внешнюю защиту зазора между торцами теплоизоляции.During the installation of the developed design of the compensator, they pre-clean the treated surface of the straight pipe from mechanical impurities, lubricate the cleaned surface, clean the inner surface of the socket from mechanical impurities, install a sealing collar in the socket, install the stopper above, placing the stopper elements on the ring stopper element, fix the position bell and straight pipes with the necessary gaps, fill the gap between the ends of the thermal insulation iruyuschim pictures and set the gap between the outer ends of the protection insulation.

Для достижения необходимого компенсационного зазора могут быть применены и другие технические решения. В частности требуемый зазор может быть получен за счет изменения геометрических размеров внутренней части раструба или помещенного в паз, образованный на прямой трубе разрезного упругого кольца из инструментальной стали, ВЧШГ, или другого конструкционного материала, выдерживающего расчетную нагрузку осевого разъединения раструбной и прямой труб компенсатора.To achieve the necessary compensation clearance, other technical solutions can be applied. In particular, the required clearance can be obtained by changing the geometric dimensions of the inner part of the socket or placed in a groove formed on the straight pipe of a split elastic ring made of tool steel, ductile iron, or other structural material that can withstand the calculated load of the axial separation of the socket and straight pipe of the compensator.

При использовании ширины зачищенного конца прямой трубы менее 85 мм возникают затруднения с наложением манжеты из-за неровности поверхности трубы, что приводит, в конечном счете, к нарушению герметичности стыка трубопровода. При использовании материала резины с твердостью по Шору до 50 весьма вероятен разрыв манжеты при фиксации ее на поверхности трубы, а при использовании материала резины с твердостью по Шору свыше 90 единиц из-за малой эластичности манжету практически невозможно плотно прижать к поверхности даже зачищенной трубы.When using the width of the cleaned end of the straight pipe less than 85 mm, difficulties arise with the cuff due to unevenness of the pipe surface, which ultimately leads to a violation of the tightness of the pipe joint. When using rubber material with a Shore hardness of up to 50, the cuff is very likely to break when fixing it on the pipe surface, and when using rubber material with a Shore hardness of more than 90 units, it is almost impossible to press the cuff tightly to the surface of even the cleaned pipe due to the low elasticity.

Разработанное техническое решение может быть также применено и для изготовления прямой и раструбных труб из легированных сталей, керамики, композитных материалов, конструкционных полимеров. Однако лучший результат по техническим и экономическим факторам показывают трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (ВШЧГ), который и используется сегодня для производства известных раструбных соединений трубопроводов. Кольцевой стопорный элемент, который необходимо образовать и жестко закрепить на прямой трубе, может быть выполнен как в форме наваренного на прямую трубу наплыва, так и в виде приваренного к ней (или помещенного в паз, образованный на прямой трубе) разрезного упругого (пружинящего) кольца из инструментальной стали, чугуна ВШЧГ или другого конструкционного материала, выдерживающего расчетную нагрузку самопроизвольного осевого разъединения раструбной и прямой труб компенсатора, а также в виде жестко закрепленного хомута.The developed technical solution can also be applied for the manufacture of straight and bell-shaped pipes from alloy steels, ceramics, composite materials, and structural polymers. However, the best result for technical and economic factors is shown by ductile iron pipes with spherical graphite (WHG), which is used today for the production of well-known bell-shaped pipe joints. The annular locking element, which must be formed and rigidly fixed on a straight pipe, can be made both in the form of an influx welded onto a straight pipe, and in the form of a split elastic (spring) ring welded to it (or placed in a groove formed on a straight pipe) from tool steel, ductile iron cast iron or other structural material that can withstand the calculated load of spontaneous axial separation of the bell-shaped and straight pipes of the compensator, as well as in the form of a rigidly fixed clamp.

Уплотнительную манжету предпочтительно изготавливать в виде кольца из двухслойной термо- и гидролитическистойкой резины указанного выше состава - СКЭП, СКЭПТ или СКН, которая имеет различную твердость внешнего и внутреннего слоя. Для внешнего слоя кольца (со стороны входа прямой трубы при монтаже компенсатора) рекомендуется твердость по Шору порядка 80-85 единиц; для внутреннего слоя, сопрягаемого в обработанной поверхностью прямой трубы, 55±5 единиц. Стопор в виде отдельных сегментов можно изготавливать из сталей, чугуна ВШЧГ или других конструкционных материалов, которые способны выдерживать нагрузки при самопроизвольном разъединении труб компенсатора. Среди них - композитные материалы на основе высокопрочных волокон.The sealing collar is preferably made in the form of a ring of two-layer thermo- and hydrolytic rubber of the above composition - SKEP, SKEPT or SKN, which has a different hardness of the outer and inner layers. For the outer layer of the ring (from the inlet side of the straight pipe when installing the compensator), Shore hardness of about 80-85 units is recommended; 55 ± 5 units for the inner layer mating in the surface-treated straight pipe. The stopper in the form of individual segments can be made of steel, ductile iron or other structural materials that can withstand the load during spontaneous separation of the compensator pipes. Among them are composite materials based on high-strength fibers.

В дальнейшем разработанное техническое решение будет рассмотрено с использованием графического материала, где на фиг.1 приведен общий вид разработанного компенсатора, на фиг.2 приведен вид компенсатора, причем на его прямую и раструбную трубы нанесен слой теплоизоляционного материала, а зазор между теплоизоляциями раструба и прямой трубы теплоизолирован слоем из подвижного теплоизоляционного материала; на фиг.3 приведен вид разработанного стопора для компенсатора, состоящего из трех частей - двух сегментов и одного распорного элемента, на фиг.4 разрез А-А на фиг.3, при этом использованы следующие обозначения: прямая 1 труба компенсатора, раструбная 2 труба, прилив (выступ) 3 на раструбной 2 трубе, стопор 4, стопорный элемент 5, закрепленный на прямой 1 трубе, манжета 6, слой 7 теплоизоляционного материала, образованного на свободной от монтажа части прямой 1 трубы, внешнее защитное покрытие 8 теплоизоляции, защитная прокладка, предотвращающая проникновение теплоизоляционного материала в межраструбное пространство компенсатора, способная к уплотнению или изменению формы 9, слой обычной теплоизоляции, образованный методом заливки вспенивающейся композиции 10, внешняя защита теплоизоляции компенсатора 11.In the future, the developed technical solution will be considered using graphic material, where Fig. 1 shows a general view of the developed compensator, Fig. 2 shows the type of compensator, and a layer of thermal insulation material is applied to its straight and bell pipes, and the gap between the thermal insulation of the bell and the straight pipes are insulated with a layer of movable insulating material; figure 3 shows a view of the designed stopper for a compensator, consisting of three parts - two segments and one spacer element, in figure 4 a section A-A in figure 3, the following notation being used: straight pipe 1 of the compensator, bell-shaped pipe 2 , tide (protrusion) 3 on the bell-shaped pipe 2, stopper 4, locking element 5 fixed on the straight pipe 1, sleeve 6, layer 7 of heat-insulating material formed on the installation-free part of the straight pipe 1, external protective coating 8 of thermal insulation, protective gasket prone novena insulation material in the space mezhrastrubnoe compensator, capable of sealing or change of shape 9, the conventional insulation layer formed by pouring the foamable composition 10, the outer insulation protection compensator 11.

Монтаж разработанного компенсатора может быть произведен по следующей схеме.Installation of the developed compensator can be performed as follows.

1. Первоначально проводят очистку обработанной поверхности прямой трубы компенсатора от грязи, пыли и других посторонних образований с использованием жесткой щетки и/или сжатым воздухом от компрессора.1. Initially, the treated surface of the straight pipe of the compensator is cleaned of dirt, dust and other foreign matter using a stiff brush and / or compressed air from the compressor.

2. Проводят покрытие обработанной поверхности графитовой смазкой.2. Spend coating the treated surface with graphite grease.

3. Очищают поверхность раструба от грязи, пыли и других посторонних образований с использованием жесткой щетки и/или сжатым воздухом от компрессора.3. Clean the surface of the socket from dirt, dust and other foreign matter using a stiff brush and / or compressed air from the compressor.

4. Устанавливают уплотнительную манжету в раструб.4. Install the sealing sleeve in the socket.

5. Смазывают внутреннюю поверхность манжеты графитовой смазкой.5. Lubricate the inner surface of the cuff with graphite grease.

6. Состыковывают раструбную и прямую трубы.6. Dock the bell-shaped and straight pipes.

7. Устанавливают стопор.7. Install the stopper.

8. Устанавливают прямую трубу в соответствии с заданным температурным диапазоном монтажа/демонтажа и эксплуатации.8. Install a straight pipe in accordance with the specified temperature range for mounting / dismounting and operation.

9. Фиксируют установленное ранее положение прямой трубы и трубы с раструбом (например, засыпным грунтом при безканальной прокладке трубопровода),9. Fix the previously installed position of the straight pipe and the pipe with a bell (for example, backfill with channelless laying of the pipeline),

10. Проверяют компенсаторы трубопровода на герметичность.10. Check the pipe expansion joints for leaks.

11. Заполняют зазор между торцами теплоизоляциями раструба и прямой трубы материалом, способным к уплотнению или к обратимому изменению формы, и устанавливают его внешнюю эластичную защиту.11. Fill the gap between the ends of the heat insulation of the socket and the straight pipe with a material capable of compaction or reversible shape change, and establish its external elastic protection.

12. Засыпают грунтом траншею.12. They fill the soil with a trench.

В ходе апробации разработанного технического решения была осуществлена в опытном масштабе конструкция раструбно-стопорного компенсатора и собран опытный безканальный участок горячего водоснабжения и теплоснабжения с теплоносителем до 150°С на его основе длиной 1 км на базе чугунных труб из ВШЧГ с внутренним диаметром 100-150-200 мм и длиной 6 м. Стопорный элемент на прямой трубе был образован методом кольцевого сварочного наплыва размером 6×6 мм.In the course of testing the developed technical solution, the bell-compensated compensator was constructed on a pilot scale and a pilot channelless hot water supply and heat supply section with a coolant up to 150 ° C based on it 1 km long was constructed on the basis of cast iron pipes made of high-temperature alloys with an inner diameter of 100-150- 200 mm and a length of 6 m. The locking element on the straight pipe was formed by the method of ring welding influx of 6 × 6 mm.

Стопор был выполнен в форме двух сегментов из чугуна ВШЧГ с внутренними диаметрами, соответствующими наружному диаметру труб, и размером паза не менее 12,0 мм, в расчете на температурный диапазон эксплуатации от -30°С (монтаж) до +150°С (температура теплоносителя). Собранные для Δt=180°C 198 штук (вместе с компенсаторами фасонных частей) компенсаторов имели зазоры до 15 мм.The stopper was made in the form of two segments of ductile iron with internal diameters corresponding to the outer diameter of the pipes and a groove size of at least 12.0 mm, calculated on the operating temperature range from -30 ° C (installation) to + 150 ° C (temperature coolant). 198 pieces assembled for Δt = 180 ° C (together with expansion joints of fittings) of expansion joints had gaps of up to 15 mm.

Заполнение зазора (11, фиг.2) осуществляли вспенивающейся композицией из пенополиуретана (ППУ), а его внешнюю защиту проводили путем термической усадки эластичной полимерной ленты с клеевым слоем.The gap was filled (11, FIG. 2) by a foaming composition of polyurethane foam (PUF), and its external protection was carried out by thermal shrinkage of an elastic polymer tape with an adhesive layer.

Испытания опытного участка трубопровода, собранного из раструбных 6 метровых труб ВЧШГ, имеющих раструб на одном конце и прямую трубу на другом, показали высокую надежность конструкции, т.к. в траншее производится только механическая сборка трубопровода с применением монтажного приспособления. Кроме того, испытания показали реальную возможность экономии материалов трубопровода за счет уменьшения длины и ее конфигурации из-за возможности изгиба теплоизолированного трубопровода в каждом соединении в пределах до 2°-5° в зависимости от диаметра трубопровода.Tests of the experimental section of the pipeline, assembled from a bell-shaped 6 meter long ductile iron pipes, having a bell at one end and a straight pipe at the other, showed high reliability of the design, because in the trench, only the mechanical assembly of the pipeline is carried out using the mounting device. In addition, the tests showed a real possibility of saving pipeline materials by reducing the length and its configuration due to the possibility of bending a thermally insulated pipeline in each connection up to 2 ° -5 ° depending on the diameter of the pipeline.

Claims (7)

1. Компенсатор для трубопровода, содержащий прямую трубу и трубу с раструбом, состыкованные с зазорами фиксированным раструбно-стопорным соединением с уплотнительной манжетой, расположенной на обработанной поверхности прямой трубы, отличающийся тем, что использованы теплоизолированные трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, причем размер зазора составляет от 10 до 15 мм, а ширина обработанной поверхности прямой трубы составляет не менее 85 мм, при этом на поверхности прямой трубы закреплен на расстоянии не менее 90 мм от торца трубы кольцеобразный стопорный элемент шириной до 12 мм.1. Compensator for the pipeline, containing a straight pipe and a pipe with a bell, joined with gaps by a fixed bell-stop connection with a sealing collar located on the machined surface of the straight pipe, characterized in that heat-insulated pipes made of high-strength cast iron with spherical graphite are used, and the gap size is from 10 to 15 mm, and the width of the machined surface of the straight pipe is at least 85 mm, while on the surface of the straight pipe is fixed at a distance of at least 90 mm from the end face pipe annular stopper member up to 12 mm wide. 2. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что участок обработанной поверхности прямой трубы зачищен и покрыт выравнивающим покрытием.2. The compensator according to claim 1, characterized in that the portion of the machined surface of the straight pipe is cleaned and covered with a leveling coating. 3. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что уплотнительная манжета выполнена из резины и имеет твердость по Шору от 50 до 90 единиц.3. The compensator according to claim 1, characterized in that the sealing cuff is made of rubber and has a shore hardness of 50 to 90 units. 4. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что внешняя поверхность труб компенсатора покрыта теплоизоляцией с монтажным зазором между торцами, причем указанный зазор заполнен теплоизоляционным материалом.4. The compensator according to claim 1, characterized in that the outer surface of the pipes of the compensator is covered with thermal insulation with a mounting gap between the ends, and the specified gap is filled with heat-insulating material. 5. Компенсатор по п.1, отличающийся тем, что он содержит разветвленный раструб, выполненный с возможностью состыковывания под углом от 10 до 180° от 2 до 4 труб.5. The compensator according to claim 1, characterized in that it contains a branched bell, made with the possibility of joining at an angle from 10 to 180 ° from 2 to 4 pipes. 6. Стопор компенсатора по пп.1-5, отличающийся тем, что он представляет собой, по меньшей мере, два элемента, составляющие в сборе, по меньшей мере, часть кольца, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру прямой трубы, при этом указанные элементы содержат приливы или отверстия, предназначенные для обеспечения возможности их монтажа/демонтажа в компенсаторе, а также части общего кольцевого паза, предназначенного для размещения элементов на кольцевом стопорном элементе, ширина которого составляет до 25 мм, причем стопор дополнительно содержит распорный элемент, концы которого выполнены с возможностью вхождения в указанные отверстия или дополнительные отверстия, расположенные на торцах указанных элементов.6. The stopper of the compensator according to claims 1-5, characterized in that it consists of at least two elements that make up at least part of the ring, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the straight pipe, while these elements contain tides or holes designed to enable their mounting / dismounting in the compensator, as well as part of a common annular groove designed to place elements on an annular retaining element, the width of which is up to 25 mm, and the stopper is additional comprises a spacer element, the ends of which are adapted to entering into said holes, or additional openings located at the ends of said elements. 7. Способ монтажа компенсатора по пп.1-5, отличающийся тем, что предварительно очищают обработанную поверхность прямой трубы от механических загрязнений, смазывают указанную очищенную поверхность, очищают внутреннюю поверхность раструба от механических загрязнений, устанавливают в раструб уплотнительную манжету, стыкуют с зазорами до 15 мм раструбную и прямую трубы, устанавливают стопор, охарактеризованный в п.6, с размещением элементов стопора на кольцевом стопорном элементе, фиксируют с использованием стопора положение раструбной и прямой труб с учетом температуры монтажа, заполняют зазор между торцами теплоизоляции теплоизолирующим материалом и устанавливают внешнюю защиту зазора между торцами теплоизоляции.7. The method of installation of the compensator according to claims 1-5, characterized in that the surface of the straight pipe is cleaned from mechanical impurities, the specified surface is lubricated, the internal surface of the socket is cleaned of mechanical impurities, a sealing sleeve is installed in the socket, and it is joined with gaps of up to 15 mm socket and straight pipes, install the stopper described in paragraph 6, with the placement of stopper elements on the annular stopper element, fix the position of the socket and so on using the stopper taking into account the installation temperature, fill the gap between the ends of the insulation with a heat-insulating material and install external protection of the gap between the ends of the insulation.
RU2007106407/06A 2007-02-21 2007-02-21 Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint RU2320916C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007106407/06A RU2320916C1 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007106407/06A RU2320916C1 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2320916C1 true RU2320916C1 (en) 2008-03-27

Family

ID=39366356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007106407/06A RU2320916C1 (en) 2007-02-21 2007-02-21 Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2320916C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0932795B1 (en) Double walled pipe structures
US6978807B1 (en) Water stop for a line installation in a pre-insulated pipeline
US7028717B1 (en) Water stop for a loop installation in a pre-insulated pipeline
US20070152440A1 (en) Pipe sealing system
US9140386B2 (en) Anchor system for pre-insulated piping
CN101619779A (en) Sealing device for buried pipe connected with protective well
RU2320916C1 (en) Expansion joint for pipeline, expansion joint stop and method of mounting of expansion joint
CN211821094U (en) Pipeline crossing protection system
US20100320749A1 (en) Anchor system for pre-insulated piping
CN220792337U (en) Connecting sleeve based on low-frequency vibration environment
CN107664242A (en) Heat-insulated sealing Zero-thrust sleeve type compensator
CN110748736B (en) Natural gas line safety device that shocks resistance
CN220851281U (en) Insulation structure of buried pipeline
Bosserman II et al. Piping
RU32853U1 (en) The collector for pipelines made of pressure head asbestos-cement pipes
RU2154227C2 (en) Pipe line temperature extension compensator
Peterson Underground piping systems
Guyer et al. An Introduction to Rubber, Elastomer and Thermoset Process Piping for Professional Engineers
CN117366372A (en) Multilayer protection heat preservation compensator unit with leakage detection early warning function
Bardakjian A high pressure bar-wrapped concrete cylinder pipeline with double-gasketed steel joints
INSULATION 3.18 DOMESTIC WATER BOILER BREECHING INSULATION SCHEDULE
Beieler et al. Useful Tips and Tools for Design of Ductile Iron and PVC Pipelines
Superseding USACE/NAVFAC/AFCEC/NASA UFGS-40 18 00.00 40 (May 2014)
Superseding USACE/NAVFAC/AFCEC/NASA UFGS-33 63 16 (July 2006)
AWWA Steel Pipe Committee Report CHAPTER 10: Field Joints

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090222