RU2610980C1

RU2610980C1 - Method for sealing of pre-insulated pipes joint using heat-shrinkable sleeve

Info

Publication number: RU2610980C1
Application number: RU2015144711A
Authority: RU
Inventors: Евгений Сергеевич Павлюк; Сергей Леонидович Наркевич
Original assignee: Закрытое акционерное общество "СМИТ-ГРУПП"
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-02-17
Also published as: EA034495B1; EA201600642A1

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method comprises the placement of a heat-shrinkable sleeve made from sewn translucent plastic on top of one of the jacket pipes of the abutting pre-insulated pipes. The heat-shrinkable sleeve with pre-coated adhesive material applied on its inner surface, having a colour different from the colour of the jacket pipe, is used. After welding the abutting internal working pipes, the sleeve is moved to the second jacket pipe and heated, providing heat shrinkage and the formation of the adhesive compound "sleeve-jacket pipe", and after shrinking and forming the compound "sleeve-jacket pipe", the cavity between the butts of the insulation layers, the working pipes and the sleeve is filled with the foaming composition. Visual inspection of forming the permanent junction of the sleeve and the jacket pipes is performed by means of the sleeve of the sewn translucent plastic.

EFFECT: provision of hydraulic and mechanical protection of insulation in the permanent butt joints of piping systems.

8 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и реконструкции трубопроводного транспорта, используемого в теплоэнергетике, ЖКХ, нефтегазовой промышленности и предназначено для обеспечения гидравлической и механической защиты изоляции в неразъемных стыковых соединениях систем трубопроводов, например, в теплогидроизолированных.The invention relates to the field of construction and reconstruction of pipeline transport used in the power industry, utilities, oil and gas industry and is intended to provide hydraulic and mechanical insulation protection in one-piece butt joints of piping systems, for example, in heat-insulated.

Известно техническое решение по патенту US 5869153 (А) - 1999-02-09, МПК B29K 105/02, B29C 61/06, B29K 105/16, B29K 105/32, согласно которому, используется полое изделие цилиндрической формы, содержащее по крайней мере одну прозрачную часть и одну непрозрачную часть, при этом прозрачная часть представлена в виде одной или нескольких полос и изготавливается методами формовки или экструзии из полимерного материала, обладающего памятью формы.A technical solution is known according to the patent US 5869153 (A) - 1999-02-09, IPC B29K 105/02, B29C 61/06, B29K 105/16, B29K 105/32, according to which a hollow cylindrical product containing at least at least one transparent part and one opaque part, while the transparent part is presented in the form of one or more strips and is made by molding or extrusion of a polymeric material having a shape memory.

Известное устройство является нетехнологичным, ввиду наличия прозрачной и непрозрачных частей в конструкции, использования двух материалов (прозрачного и непрозрачного), что вызывает необходимость в применении специализированного, дорогостоящего оборудования при производстве изделия и позволяет контролировать только продольное расположение стыкуемых элементов. Кроме того, наличие непрозрачной части не позволяет визуализировать, например, образование и полимеризацию изоляционного слоя, поперечное размещение по всей длине отличного по цвету адгезионного материала не обеспечивает герметичность, не исключает ошибки, связанные с отклонением температурных режимов, при активации адгезионного материала отсутствует возможностью быстрого выявления ошибок для проведения ремонта на месте и т.д.The known device is non-technological, due to the presence of transparent and opaque parts in the structure, the use of two materials (transparent and opaque), which necessitates the use of specialized, expensive equipment in the manufacture of the product and allows you to control only the longitudinal arrangement of the joined elements. In addition, the presence of an opaque part does not allow to visualize, for example, the formation and polymerization of the insulating layer, the transverse placement along the entire length of a different-colored adhesive material does not ensure tightness, does not exclude errors associated with deviation of temperature conditions, when the adhesive material is activated there is no possibility of quick detection errors for on-site repairs, etc.

Наиболее близким к заявляемому является способ соединения двух предварительно изолированных труб (техническое решение ЕР 0114660 от 19.01.1983, МПК F16L 59/20, B29C 44/12), включающий расположение двух предварительно изолированных труб так, что торец одной рабочей трубы устанавливают встык к торцу другой рабочей трубы, затем производят сварку или иное неразъемное соединение примыкающих концов рабочих труб, расположение соединительной муфты на внешней поверхности предварительно изолированных труб таким образом, чтобы закрыть зазор между их изоляционными слоями и, если имеются, внешними оболочками для образования пространства кольцеобразной формы поперечного сечения, ограниченного неизолированными концами внутренних труб, торцевыми поверхностями изоляционных слоев и внутренней поверхностью соединительной муфты, заполнение названного пространства кольцеобразной формы поперечного сечения изоляционным материалом, например путем заполнения жидкостью или смесью жидкостей, введенных в названное пространство для образования пены, заполняющей пространство и образующей жесткую массу. Согласно данному техническому решению, полая муфта выполнена из прозрачного материала, позволяет проводить визуальный контроль процесса заполнения подмуфтового пространства теплоизоляционным материалом, формирования и распределения слоя теплоизоляции, а в случае возникновения пустот в теплоизоляционном слое провести его ремонт.Closest to the claimed is a method of connecting two pre-insulated pipes (technical solution EP 0114660 from 01/19/1983, IPC F16L 59/20, B29C 44/12), including the location of two pre-insulated pipes so that the end face of one working pipe is installed end-to-end another working pipe, then welding or other one-piece connection of the adjacent ends of the working pipes, the location of the coupling on the outer surface of the pre-insulated pipes so as to close the gap between their insulating layers and, if available, outer shells to form a ring-shaped cross-sectional space bounded by the uninsulated ends of the inner pipes, end surfaces of the insulating layers and the inner surface of the coupling, filling said space of a ring-shaped cross-section with insulating material, for example by filling with a liquid or a mixture of liquids introduced into the named space for the formation of foam, filling the space and forming a rigid mass . According to this technical solution, the hollow sleeve is made of transparent material, which allows visual inspection of the process of filling the coupling space with heat-insulating material, the formation and distribution of the heat-insulating layer, and in case of voids in the heat-insulating layer to repair it.

Однако для обеспечения долговечной эксплуатации трубопровода недостаточно обеспечить только визуальный контроль за процессом изоляции. Необходимо перед проведением данного процесса предварительно создать оптимальные и качественные условия, которые гарантируют герметичность соединения между муфтой и трубой-оболочкой и, тем самым, обеспечат надежность и долговечность эксплуатации трубопроводной системы в целом. К сожалению, отсутствие этих условий приводит к таким негативным последствиям, как разгерметизация стыка, увлажнение слоя изоляции, снижение срока эксплуатации узла и трубопровода, излишним потерям и расходом энергоресурсов.However, to ensure long-term operation of the pipeline, it is not enough to provide only visual control over the insulation process. Before carrying out this process, it is necessary to first create optimal and high-quality conditions that guarantee the tightness of the connection between the coupling and the pipe-shell and, thus, ensure the reliability and durability of the pipeline system as a whole. Unfortunately, the absence of these conditions leads to negative consequences such as depressurization of the joint, wetting of the insulation layer, reduction in the life of the assembly and pipeline, unnecessary losses and energy consumption.

Данная особенность связана с наличием зазора, имеющего место между наружной поверхностью труб-оболочек соединяемых предварительно изолированных труб и внутренней поверхностью муфты. Для известного технического решения зазор характеризуется неравномерностью ввиду действия сил тяжести на незакрепленную муфту, свободно опирающуюся на соединяемые торцы предварительно изолированных труб, что приводит к отсутствию зазора вверху муфты и его увеличению в нижней части муфты. Таким образом, создание равнопрочного и герметичного неразъемного соединения между муфтой и оболочкой является затруднительным.This feature is associated with the presence of a gap between the outer surface of the pipe shells of the connected pre-insulated pipes and the inner surface of the coupling. For a known technical solution, the gap is characterized by unevenness due to the action of gravity on the loose coupling, which is freely supported by the connected ends of the previously insulated pipes, which leads to the absence of a gap at the top of the coupling and its increase in the lower part of the coupling. Thus, the creation of an equally strong and sealed one-piece connection between the coupling and the sheath is difficult.

Следующим и основным недостатком является низкая надежность герметизации соединения, которое проводится поверх, по торцам муфты, термоусаживаемыми лентами. Осевые перемещения трубопровода, связанные с изменением температурного графика теплоносителя, приводят к тому, что грунт, контактируя с термоусаживаемой лентой, с течением времени отгибает ее края, что приводит к проникновению и увлажнению слоя изоляции через вышеуказанные зазоры грунтовыми водами, к увеличению коэффициента теплопроводности изоляции, увеличению потерь энергоресурсов, связанных с подогревом теплоносителя, коррозии рабочей трубы и снижению долговечности трубопроводной системы.The next and main disadvantage is the low reliability of sealing the connection, which is carried out on top, at the ends of the coupling, heat-shrinkable tapes. Axial displacements of the pipeline, associated with a change in the temperature schedule of the coolant, lead to the fact that the soil, in contact with the heat-shrinkable tape, bends its edges over time, which leads to the penetration and wetting of the insulation layer through the above ground water gaps, to increase the thermal conductivity of the insulation, an increase in energy losses associated with heating the coolant, corrosion of the working pipe and a decrease in the durability of the pipeline system.

Заявленное изобретение относится к одному из этапов монтажа трубопровода из предварительно изолированных труб. Предварительно изолированная труба состоит из стальной (или полимерной) внутренней рабочей трубы (далее - рабочая труба) с установленными на нее центрирующими опорами, внешней трубы-оболочки (далее - труба-оболочка), системы оперативно дистанционного контроля (далее СОДК) и слоя изоляции, как правило, из пенополиуретана. Оба конца рабочей трубы выступают за пределы трубы-оболочки и слоя изоляции, т.е. не изолированы, что необходимо для будущей сварки (технологический отступ), и над этим участком после сварки рабочих труб устанавливается муфта.The claimed invention relates to one of the stages of installation of a pipeline of previously insulated pipes. A pre-insulated pipe consists of a steel (or polymer) inner working pipe (hereinafter referred to as the working pipe) with centering supports installed on it, an external sheath pipe (hereinafter referred to as the sheath pipe), an operational remote control system (hereinafter referred to as SODK) and an insulation layer, usually made of polyurethane foam. Both ends of the working pipe extend beyond the shell pipe and the insulation layer, i.e. not insulated, which is necessary for future welding (technological indentation), and a coupling is installed above this section after welding the working pipes.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности гидравлической и механической защиты соединений стыков предварительно изолированных труб, обеспечение возможности визуального неразрушающего контроля неразъемного соединения «термоусаживаемая муфта-труба-оболочка» на различных стадиях формирования соединения (герметизация, формирование и полимеризация слоя изоляции).The problem solved by the invention is to increase the reliability of hydraulic and mechanical protection of joints of joints of previously insulated pipes, providing the possibility of visual non-destructive testing of an integral connection "heat-shrinkable sleeve-pipe-shell" at various stages of formation of the connection (sealing, formation and polymerization of the insulation layer).

Повышение надежности трубопроводов в пределах слабых мест, каковыми являются стыковые соединения, положительным образом влияет на технические характеристики трубопроводов, увеличивает срок эксплуатации, тем самым снижая эксплуатационные расходы на обслуживание, проведение ремонтных, профилактических работ и прочие расходы по сервисному обслуживанию.Improving the reliability of pipelines within weaknesses, such as butt joints, positively affects the technical characteristics of pipelines, increases the life of the pipeline, thereby reducing operating costs for maintenance, repair, maintenance and other maintenance costs.

Поставленная задача решается использованием термоусаживаемой муфты, полностью выполненной из светопроницаемого материала с памятью формы, с организацией условий герметизации (нагрев для термоусадки), а также условий, позволяющих проводить визуальный и неразрушающий контроль клеевого соединения между термоусаживаемой муфтой и трубой-оболочкой за счет светопроницаемости материала муфты, через которую видно место образования неразъемного соединения муфты и труб-оболочек предварительно изолированных труб, при этом для облегчения визуализации клеевое соединения образуются за счет средств, имеющих цвет, отличный от цвета труб-оболочек.The problem is solved using a heat-shrinkable sleeve, made entirely of translucent material with shape memory, with the organization of sealing conditions (heating for heat shrinkage), as well as conditions that allow visual and non-destructive testing of the adhesive connection between the heat-shrinkable sleeve and the sheath pipe due to the light transmission of the sleeve material through which the place of formation of the permanent connection of the sleeve and pipe shells of previously insulated pipes is visible, while facilitating visas alizatsii adhesive compounds are formed at the expense of having a color different from the color of jacket pipe.

В заявленном изобретении используется муфта, представляющая собой полый цилиндр из светопроницаемой пластмассы, например из полиолефинов, с эффектом памяти формы (термоусаживаемая), длиной, достаточной для охвата изолируемого участка (места стыка), с напусками для обхвата торцов соединяемых элементов (труб-оболочек), при этом муфту, предварительно установленную поверх места стыка на одну из труб-оболочек после сварки рабочих труб и остывания мест сварки, перемещают в рабочее положение так, что муфта располагается внахлест со стыкуемыми трубами-оболочками вблизи их торцов. На прозрачную термоусаживаемую муфту предварительно наносят слой адгезионного материала, имеющего цвет, отличный от цвета труб-оболочек, преимущественно контрастного цвета или любого другого цвета или оттенка, выделяющегося на поверхности трубы-оболочки. Слой адгезионного материала находится вблизи обоих торцов муфты, в месте образования клеевого шва. Затем муфту нагревают (создают условия для термоусадки) и усаживают. Адгезионный материал, получая энергию от прогретых изделий (муфты и трубы-оболочки), активируется и равномерно распределяется между соединяемыми поверхностями - на внутренней поверхности светопроницаемой муфты и наружной поверхности трубы-оболочки, обеспечивая после охлаждения герметичное соединение, а исполнителю работ - светопроницаемость муфты и различие в цветах адгезионного материала и материала трубы-оболочки создает условия для визуального неразрушающего контроля расположения, распределения и активации адгезионного материала в местах соединений. При этом в случае обнаружения исполнителем работ дефектов, связанных с активацией и распределением адгезионного материала, имеется возможность исправить дефект, т.е. провести оперативный ремонт.In the claimed invention, a coupling is used, which is a hollow cylinder made of translucent plastic, for example polyolefins, with a shape memory effect (heat-shrinkable), long enough to cover the insulated area (joint point), with inlets to grip the ends of the connected elements (pipe shells) in this case, the coupling pre-installed on top of the junction on one of the shell pipes after welding the working pipes and cooling the welding points is moved to the working position so that the coupling overlaps with the mating rubami shells near their ends. A transparent heat-shrinkable sleeve is preliminarily coated with a layer of adhesive material having a color different from the color of the pipe shells, predominantly of a contrasting color or any other color or shade that stands out on the surface of the pipe shell. A layer of adhesive material is located near both ends of the coupling, in the place of formation of the adhesive joint. Then the sleeve is heated (create conditions for heat shrinkage) and seated. Adhesive material, receiving energy from heated products (couplings and shell pipes), is activated and evenly distributed between the connected surfaces - on the inner surface of the translucent coupling and the outer surface of the shell pipe, providing an airtight connection after cooling, and the performer of the work - the transmission of the coupling and the difference in the colors of the adhesive material and the material of the sheath pipe creates the conditions for visual non-destructive control of the location, distribution and activation of adhesive material la at the junction. In this case, if the contractor detects defects associated with the activation and distribution of adhesive material, it is possible to correct the defect, i.e. carry out operational repairs.

Для защиты торцов светопроницаемой муфты в местах соединений, в том числе для исключения отгибаний краев муфты, а также для снижения негативных воздействий сил трения грунта, после завершения образования клеевого шва места соединений муфты с наружной поверхностью труб-оболочек могут быть закрыты термоусаживаемой лентой, поверх перекрывающей стык муфты с наружной поверхностью трубы.To protect the ends of the translucent coupling at the joints, including to prevent bending of the edges of the coupling, as well as to reduce the negative effects of friction forces of the soil, after the formation of an adhesive seam, the joints of the coupling with the outer surface of the pipe shells can be closed with a heat-shrinkable tape over the covering coupling joint with the outer surface of the pipe.

Дополнительно, светопроницаемая муфта может иметь не менее одного технологического отверстия для подачи компонентов изолирующего материала, выхода воздуха и газов реакции, а ее внутренняя поверхность может быть не только частично, но и полностью покрыта адгезионным материалом. Преимущественно муфта имеет круглое сечение, ее длина лежит в пределах от 0,1 м до 1 м.Additionally, the translucent coupler may have at least one process opening for supplying components of the insulating material, air and reaction gases, and its inner surface may be not only partially but also completely coated with adhesive material. Mostly the coupling has a circular cross section, its length lies in the range from 0.1 m to 1 m.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в сохранении свойств и характеристик изоляции в местах стыковых соединений в течение длительного периода времени и увеличении срока эксплуатации стыка и, соответственно, трубопроводных систем за счет образования надежного герметичного соединения «термоусаживаемая муфта-труба-оболочка», образованного термоусадкой муфты и дополнительно клеевым швом, что обусловлено следующим:The technical result achieved by the invention is to maintain the properties and characteristics of insulation at the joints of butt joints for a long period of time and increase the life of the joint and, accordingly, piping systems due to the formation of a reliable tight connection "heat-shrinkable sleeve-pipe-sheath" formed by heat shrink couplings and additionally with an adhesive joint, due to the following:

1) при сохранении возможности визуального контроля за образованием слоя изоляции дополнительно обеспечивается возможность создания и визуального неразрушающего контроля неразъемного клеевого соединения «термоусаживаемая муфта-труба-оболочка»;1) while maintaining the ability to visually control the formation of the insulation layer, it is additionally possible to create and visual non-destructive testing of the one-piece adhesive joint “heat-shrinkable sleeve-pipe-sheath”;

2) повышается уровень качества соединения муфта-труба-оболочка вследствие визуализации процессов расположения муфты, размещения и активации адгезионного материала. Выявленные дефекты соединений устраняются на стадии образования клеевого шва путем проведения незамедлительного ремонта дефектных мест;2) the level of quality of the coupling-pipe-shell connection is increased due to visualization of the processes of coupling location, placement and activation of adhesive material. Identified defects in the joints are eliminated at the stage of formation of the adhesive joint by conducting immediate repair of defective places;

3) сокращается технологический процесс герметизации за счет исключения технологической операции по опрессовке стыка;3) the technological process of sealing is reduced by eliminating the technological operation of crimping the joint;

4) за счет наличия адгезивного материала между термоусаживаемой муфтой и внешней трубой-оболочкой в сочетании с обжатием мест соединения термоусаживаемой муфтой герметичность соединения и его эксплуатационная надежность существенно возрастают;4) due to the presence of adhesive material between the heat-shrinkable sleeve and the outer pipe-sheath in combination with compression of the joints of the heat-shrinkable sleeve, the tightness of the joint and its operational reliability increase significantly;

5) за счет термоусадки муфты компенсируется неравномерный зазор, возникающий под действием сил тяжести между трубой-оболочкой и муфтой, свободно опирающейся на соединяемые поверхности.5) due to the heat shrinkage of the coupling, the non-uniform gap arising under the action of gravity between the pipe-sheath and the coupling freely resting on the connected surfaces is compensated.

Одной из особенностей предварительно изолированных трубопроводов является то, что соединяемые между собой элементы, в качестве которых выступают теплогидроизолированные трубы и фасонные изделия, изготавливаются в заводских условиях с соблюдением всех необходимых условий, что обусловливает их высокую надежность.One of the features of pre-insulated pipelines is that the interconnected elements, which are thermally-insulated pipes and fittings, are manufactured in the factory under all necessary conditions, which makes them highly reliable.

Соединение (монтаж) между собой вышеуказанных элементов включает проведение необходимых подготовительных работ, сварку рабочих труб, герметизацию, теплоизоляцию стыка и выполняется в основном строительными или монтажными организациями на объектах.The connection (installation) of the above elements with each other includes the necessary preparatory work, welding of working pipes, sealing, thermal insulation of the joint and is carried out mainly by construction or installation organizations at the facilities.

Сложность выполнения указанных операций, необходимость их осуществления в полевых условиях приводят к тому, что стыки предварительно изолированного трубопровода являются одним из наиболее уязвимых к разгерметизации мест. Ситуация усугубляется и тем, что в процессе эксплуатации трубопроводов изменение температурных режимов теплоносителя вызывает значительные колебания трубопроводной системы, приводящие к осевым движениям трубопровода в слое грунта, что приводит к возрастанию нагрузок, особенно в местах герметизации стыков. Указанные факторы обусловливают необходимость повышения требований к обеспечению надежности и качеству соединения муфты с изолированной трубой.The complexity of these operations, the need for their implementation in the field, leads to the fact that the joints of a previously insulated pipeline are one of the most vulnerable places to depressurization. The situation is aggravated by the fact that during the operation of pipelines, a change in the temperature regime of the coolant causes significant fluctuations in the pipeline system, leading to axial movements of the pipeline in the soil layer, which leads to an increase in loads, especially in the joints of joints. These factors make it necessary to increase the requirements for ensuring the reliability and quality of the coupling of the coupling with the insulated pipe.

Несмотря на многообразие муфт, предлагаемых в настоящее время, общей их чертой остается то, что герметизация стыков предварительно изолированных труб в полимерной оболочке при помощи таких муфт обеспечивается одним или совокупностью технологических приемов: обжатием поверхности трубы за счет применения муфты, обладающей термоусадочными свойствами, соединением за счет слоя адгезива в контакте муфта-труба-оболочка дополнительными термоусаживаемыми лентами с торцов муфты. Применение при данных способах герметизации термоусадочных муфт черного цвета приводит к появлению изначально невидимых дефектов, например раковин и/или газовых пузырей, неравномерному распределению адгезива, инородным включениям в местах соединения и др. Указанные дефекты, являясь внутренними концентраторами напряжений, не выходят на поверхность соединений, а отсутствие визуального неразрушающего контроля значительно затрудняет их выявление, ограничивают возможности исполнителей данных работ, и дефекты могут быть обнаружены только при проведении последующих технологических операции, например «Опрессовка», что приводит к дополнительным расходам.Despite the variety of couplings offered at present, their common feature is that sealing the joints of previously insulated pipes in a polymer shell with the help of such couplings is provided by one or a combination of technological methods: compression of the pipe surface due to the use of a sleeve with heat-shrink properties, connection for account of the adhesive layer in the coupling-pipe-shell contact with additional heat-shrinkable tapes from the ends of the coupling. The use of black shrink sleeves in these methods of sealing leads to the appearance of initially invisible defects, for example, shells and / or gas bubbles, uneven distribution of adhesive, foreign inclusions at the joints, etc. These defects, being internal stress concentrators, do not reach the surface of the joints, and the lack of visual non-destructive testing significantly complicates their identification, limit the capabilities of the performers of these works, and defects can only be detected to during subsequent technological operations, such as crimping, which leads to additional costs.

Даже в случае использования светопроницаемой муфты, например как в ближайшем аналоге, позволяющей отследить формирование слоя изоляции, отсутствует возможность контроля за образованием основного соединения между муфтой и трубой-оболочкой, так как термоусаживаемые ленты, посредством которых выполняется соединение, перекрывают обзор мест соединений, тем самым усложняют условия для исполнителя работ и не обеспечивают визуализацию.Even in the case of using a translucent sleeve, for example, as in the closest analogue that allows you to track the formation of the insulation layer, there is no way to control the formation of the main connection between the sleeve and the sheath pipe, since the heat-shrinkable tapes by which the connection is made overlap the overview of the connection points, thereby complicate conditions for the contractor and do not provide visualization.

В другом аналоге, муфта имеет прозрачные продольные полосы, чередующиеся с непрозрачными, что также не позволяет использовать ее для полноценной визуализации образования кольцевого клеевого шва. Отсутствие возможности контроля существенно влияет на надежность герметизации стыка предварительно изолированных труб и эксплуатационные свойства всего трубопровода.In another analogue, the coupling has transparent longitudinal stripes alternating with opaque ones, which also does not allow using it for full visualization of the formation of an annular adhesive joint. The inability to control significantly affects the reliability of the joint sealing of pre-insulated pipes and the operational properties of the entire pipeline.

Предложенный способ, включающий использование термоусаживаемой муфты, полностью выполненной из светопроницаемой пластмассы с памятью формы, для гидравлической и механической защиты соединений стыков предварительно изолированных труб, в отличие от существующих аналогов позволяет получить визуальный неразрушающий контроль, выполняемый различными известными способами, например с использованием лупы, что становится возможным благодаря сочетанию в одном изделии (муфте) термоусаживаемых свойств и светопроницаемости, а также за счет использования контрастного и/или яркого по цвету адгезионного материала, который позволяет различить дефекты на фоне трубы-оболочки, а также помогает визуально контролировать основную технологическую операцию «Герметизация стыка», а именно наблюдать за процессом термоусадки и качеством обжатия муфтой трубы-оболочки, поведением, распределением и активацией контрастного адгезива, выявить или оценить наличие дефектов. Данный эффект недостижим при использовании технического решения ближайшего аналога, несмотря на прозрачность муфты, в котором отсутствие термоусадочных свойств не позволяет, во-первых, выполнять неразъемное клеевое соединение «муфта-труба-оболочка» без внешнего обжатия муфты, и, во-вторых, визуально контролировать процесс образования неразъемного кольцевого соединения.The proposed method, including the use of a heat-shrinkable sleeve, made entirely of translucent plastic with shape memory, for hydraulic and mechanical protection of joints of joints of previously insulated pipes, unlike existing analogues, allows to obtain visual non-destructive testing performed by various known methods, for example, using a magnifying glass, which becomes possible due to the combination of heat-shrinkable properties and light transmission in one product (sleeve), as well as due to the use of a contrasting and / or bright-colored adhesive material, which allows one to distinguish defects against the background of the sheath pipe, and also helps to visually control the main technological operation “Joint Sealing”, namely to observe the heat shrink process and the quality of compression of the sheath pipe sleeve, behavior, the distribution and activation of contrast adhesive, to identify or assess the presence of defects. This effect is unattainable when using the technical solution of the closest analogue, despite the clutch transparency, in which the absence of heat-shrink properties does not allow, firstly, to make an integral adhesive coupling-pipe-sheath joint without external compression of the coupling, and secondly, visually to control the process of formation of an integral ring connection.

Дополнительным преимуществом использования светопроницаемых муфт является предотвращение недостаточного или избыточного расплавления адгезионного материала.An additional advantage of using translucent couplings is the prevention of insufficient or excessive melting of the adhesive material.

Длина предлагаемой муфты должна превышать длину изолируемого участка (стыкового соединения), что вызвано особенностью монтажа устройства, который производится поверх трубы-оболочки и внахлест. При этом для предлагаемой муфты оптимальная ее длина для разных типов теплоизолированных трубопроводов лежит в пределах от 0,1 м до 1 м, что позволяет перекрыть стык в достаточной степени для его надежной герметизации и исключения перерасхода материала.The length of the proposed coupling should exceed the length of the insulated section (butt joint), which is caused by the peculiarity of the installation of the device, which is made over the pipe-shell and lap. At the same time, for the proposed coupling, its optimal length for different types of thermally insulated pipelines lies in the range from 0.1 m to 1 m, which allows you to close the joint to a sufficient degree for its reliable sealing and elimination of material overruns.

В качестве материалов для муфты преимущественно выступают светопроницаемые пластмассы с эффектом памяти формы, в том числе сетчатые (сшитые) полимеры, например полиэтилен, что в значительной степени обусловлено широким распространением теплоизолированных трубопроводов с гидроизоляцией в полиэтиленовой трубе-оболочке.The materials for the coupling are mainly translucent plastics with a shape memory effect, including mesh (crosslinked) polymers, for example polyethylene, which is largely due to the wide distribution of heat-insulated pipelines with waterproofing in a polyethylene sheath pipe.

С целью повышение физико-механических или эксплуатационных свойств материалы, из которых производится муфта, могут быть наполненными, т.е. содержать в своей рецептуре известные наполнители, например антистатик, нуклеатор, стабилизатор для защиты от ультрафиолетового излучения и т.д.In order to increase the physicomechanical or operational properties, the materials from which the coupling is made can be filled, i.e. contain in its recipe known excipients, for example, an antistatic agent, a nucleator, a stabilizer for protection against ultraviolet radiation, etc.

Заготовки для муфт производятся различными известными способами, например экструзией, литьем под давлением, формованием и другими.Clutch blanks are made by various known methods, for example, by extrusion, injection molding, molding, and others.

В известном из уровня техники патенте США US5869153A термоусаживаемая муфта для герметизации имеет прозрачные и непрозрачные участки, что частично позволяет контролировать продольное расположение стыкуемых элементов, однако не предназначено для контроля качества кольцевого соединения термоусаживаемой муфты по всей длине клеевого шва.In US Pat. No. 5,869,153A, known from the prior art, a heat-shrinkable sleeve for sealing has transparent and opaque portions, which partly allows you to control the longitudinal arrangement of the mating elements, but is not intended to control the quality of the ring connection of the heat-shrinkable sleeve along the entire length of the adhesive joint.

В заявленном изобретении термоусаживаемая муфта выполнена полностью из светопроницаемого материала, что в сочетании с контрастным адгезионным материалом или имеющим цвет, отличный от цвета трубы-оболочки и муфты, позволяет получить новое свойство - визуализировать (контролировать) в динамике процесс герметизации с образованием клеевого шва, тем самым обеспечить стабильное качество на одном из начальных этапов соединения муфта-труба-оболочка и, при необходимости, скорректировать возможные дефекты.In the claimed invention, the heat-shrinkable sleeve is made entirely of translucent material, which, in combination with a contrasting adhesive material or having a color different from the color of the sheath and sleeve, allows to obtain a new property - to visualize (control) the sealing process in dynamics with the formation of an adhesive joint, thereby thereby ensure stable quality at one of the initial stages of the coupling-pipe-shell connection and, if necessary, correct possible defects.

Новое сочетание признаков, характеризующих операции способа, а именно использование светопроницаемой термоусаживаемой муфты и выбранного указанным образом цвета адгезионного материала, позволяет обеспечить достижение указанного выше технического результата. Термоусаживаемая муфта позволяет за счет термоусадки образовать не только соединение с трубой-оболочкой за счет ее обжатия, но и вследствие термоусадки создать условия для выполнения клеевого шва без дополнительных внешних приспособлений. При этом за счет выбранного указанным образом цвета адгезионного материала в сочетании со свойством материала муфты, таким как прозрачность или полупрозрачность (для тонкостенных муфт), и отсутствия мешающих визуализации внешних обжимающих средств производится эффективный контроль за всем процессом образования клеевого соединения муфты с трубой-оболочкой, что в совокупности обеспечивает достижение указанного выше технического результата. Кроме того, как и в ближайшем аналоге, в процессе осуществления способа можно вести текущий контроль образования изоляционного (теплоизоляционного) слоя под муфтой.A new combination of features characterizing the operation of the method, namely the use of a translucent heat-shrinkable sleeve and the selected color of the adhesive material, allows to achieve the above technical result. The heat-shrinkable sleeve allows not only to form a connection to the sheath pipe due to shrinkage due to heat shrinkage, but also to create conditions for the adhesive joint to be made without additional external devices due to heat shrinkage. Moreover, due to the chosen color of the adhesive material in combination with the property of the coupling material, such as transparency or translucency (for thin-walled couplings), and the absence of interfering visualization of external crimping means, the entire process of the formation of the adhesive joint of the coupling with the pipe-sheath is effectively controlled, which together ensures the achievement of the above technical result. In addition, as in the closest analogue, during the implementation of the method, it is possible to monitor the formation of an insulating (heat-insulating) layer under the sleeve.

Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется чертежами и пояснением к ним.The essence of the claimed invention is illustrated by drawings and explanation to them.

Фиг. 1 - стык трубопровода до размещения термоусаживаемой муфты; поверх трубы-оболочки установлены адгезивные ленты.FIG. 1 - joint pipe prior to placement of heat-shrinkable sleeve; adhesive tapes are installed over the jacket pipe.

Фиг. 2 - изометрический вид стыка предварительно изолированных труб после термоусадки муфты.FIG. 2 is an isometric view of the joint of pre-insulated pipes after heat shrinkage of the coupling.

Фиг. 3 - соединения муфта-оболочка с дефектом «раковина» на адгезионном материале клеевого шва, местный вырез, по позиции А.FIG. 3 - connection sleeve-shell with a defect "shell" on the adhesive material of the adhesive joint, local cutout, position A.

Фиг. 4 - соединения муфта-оболочка с дефектом адгезионного материала - неравномерный шов, местный вырез, по позиции А.FIG. 4 - connection sleeve-shell with a defect in adhesive material - uneven seam, local cutout, position A.

Фиг. 5 - соединения муфта-оболочка с дефектами в виде скопления пор и инородными включениями, местный вырез, по позиции А.FIG. 5 - connection sleeve-shell with defects in the form of accumulation of pores and foreign inclusions, local cutout, position A.

На чертежах позициями обозначено:In the drawings, the positions indicated:

1 - внутренняя рабочая труба;1 - inner working tube;

2 - внешняя труба-оболочка;2 - outer pipe-shell;

3 - место под клеевой шов (пунктирная линия);3 - place under the glue line (dashed line);

4 - термоусаживаемая муфта, полностью выполненная из светопроницаемого материала;4 - heat-shrinkable sleeve, made entirely of translucent material;

5 - изоляционный (теплоизоляционный) слой;5 - insulating (heat-insulating) layer;

6 - клеевой шов;6 - glue line;

7 - дефект соединения «термоусаживаемая муфта-труба-оболочка» в виде «раковины»;7 - defect of the connection "heat-shrinkable sleeve-pipe-shell" in the form of a "shell";

8 - дефект соединения «термоусаживаемая муфта-труба-оболочка» в виде неравномерного шва;8 - defect of the connection "heat-shrinkable sleeve-pipe-sheath" in the form of an uneven seam;

9 - дефект соединения «термоусаживаемая муфта-труба-оболочка» в виде скопления пор и инородных включений.9 - defect of the connection "heat-shrinkable sleeve-pipe-shell" in the form of an accumulation of pores and foreign inclusions.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Предварительно изолированные трубы включают внутреннюю рабочую трубу 1, внешнюю трубу-оболочку 2, изоляционный слой 5.Pre-insulated pipes include an inner working tube 1, an outer sheath pipe 2, and an insulating layer 5.

С целью упрощения изображений конструкции стыкового соединения предварительно изолированных труб или фасонных изделий другие элементы, такие как центрирующие опоры, проводники системы мониторинга слоя изоляции (СОДК) и др., условно не показаны.In order to simplify the images of the construction of the butt joint of previously insulated pipes or fittings, other elements, such as centering supports, conductors of the insulation layer monitoring system (SODK), etc., are not conventionally shown.

В процессе монтажа трубопровода предварительно изолированные трубы последовательно соединяют между собой. До соединения рабочих труб термоусаживаемую муфту 4 в защитном чехле, выполненную из полностью или частично светопроницаемой пластмассы с эффектом памяти формы, надевают на одну из стыкуемых предварительно изолированных труб, располагая муфту 4 с зазором поверх трубы-оболочки 2 на некотором расстоянии от места стыка.During the installation of the pipeline, pre-insulated pipes are connected in series. Before joining the working pipes, a heat-shrinkable sleeve 4 in a protective case made of fully or partially translucent plastic with a shape memory effect is put on one of the joined pre-insulated pipes, having the sleeve 4 with a gap over the pipe shell 2 at some distance from the junction.

Диаметр термоусаживаемой муфты 4 до ее термоусадки может превышать диаметр внешней трубы-оболочки 2, например, на 1-50%, предпочтительно на 1-30%. Термоусаживаемая муфта 4 может быть выполнена с толщиной стенки до 23,5 мм (как правило, не более 20 мм), при этом должен быть выбран прозрачный или полупрозрачный материал, чтобы обеспечить возможность визуализации процессов, происходящих под муфтой. Если толщина стенки термоусаживаемой муфты 4 небольшая, не более 1÷10 мм, муфта может быть выполнена из белого (или иного цвета) матового материала.The diameter of the heat-shrinkable sleeve 4 before its heat shrinkage may exceed the diameter of the outer tube-shell 2, for example, by 1-50%, preferably by 1-30%. The heat-shrinkable sleeve 4 can be made with a wall thickness of up to 23.5 mm (usually not more than 20 mm), while a transparent or translucent material must be selected to enable visualization of the processes occurring under the sleeve. If the wall thickness of the heat-shrinkable sleeve 4 is small, not more than 1 ÷ 10 mm, the sleeve can be made of white (or other color) opaque material.

Технологические отступы рабочей трубы 1 выходят за пределы трубы-оболочки 2 и изоляционного слоя 5 преимущественно от 100 мм до 350 мм. Рабочие трубы 1 устанавливают встык и сваривают между собой с образованием герметичного неразъемного соединения. Трубы-оболочки 2 и торцы слоя изоляции при этом расположены на расстоянии друг от друга, равном сумме длин технологических отступов стыкуемых рабочих труб 1.Technological indentation of the working pipe 1 extends beyond the pipe-shell 2 and the insulating layer 5 mainly from 100 mm to 350 mm. The working pipes 1 are installed end-to-end and welded together to form an airtight integral connection. The pipe shell 2 and the ends of the insulation layer are located at a distance from each other, equal to the sum of the lengths of the technological indents of the joined working pipes 1.

После сварки рабочих труб 1 и подтверждения герметичности сварного шва проводятся дополнительные работы (очистка соединяемых поверхностей от грязи, обезжиривание, соединение проводников СОДК и т.д.).After welding the working pipes 1 and confirming the tightness of the weld, additional work is carried out (cleaning the connected surfaces from dirt, degreasing, connecting the conductors of SODK, etc.).

Для образования соединения «муфта-труба-оболочка» склеиванием адгезионный материал предварительно нанесен на внутреннюю поверхность термоусаживаемой муфты 4 местно вблизи ее торцов или по всей внутренней поверхности. На фиг. 1 показано место 3, где будет расположен клеевой шов. Толщина адгезионного материала лежит в пределах от 0,1 до 5 мм, предпочтительно не более 3 мм.For the formation of the connection “sleeve-pipe-shell" by bonding the adhesive material is pre-applied to the inner surface of the heat-shrinkable sleeve 4 locally near its ends or along the entire inner surface. In FIG. 1 shows place 3 where the glue line will be located. The thickness of the adhesive material ranges from 0.1 to 5 mm, preferably not more than 3 mm.

Преимущественным цветом труб-оболочек 2 является черный цвет.The preferred color of the pipe shell 2 is black.

Далее удаляют защитный чехол с муфты 4 и надвигают ее в рабочее положение на стык, при этом светопроницаемость муфты способствует точному ее расположению относительно места 3, где должен располагаться клеевой шов. Термоусаживаемую муфту 4 располагают так, чтобы муфта установилась над стыкуемыми трубами-оболочками 2 над местом образования клеевого шва. Воздействием тепла, например пламенем горелки, прогревают торцы внутренней поверхности муфты 4 и подплавляют находящийся там адгезионный материал.Next, remove the protective cover from the coupling 4 and push it into the working position on the joint, while the light transmission of the coupling contributes to its exact location relative to place 3, where the adhesive joint should be located. The heat-shrinkable sleeve 4 is positioned so that the sleeve is mounted above the abutting pipe sheaths 2 above the formation of the adhesive joint. By the action of heat, for example, a burner flame, the ends of the inner surface of the sleeve 4 are heated and the adhesive material located there is melted.

Одновременно подогревают наружную поверхность термоусаживаемой муфты 4 и «усаживают» ее. При этом термоусаживаемая муфта 4 в результате термоусадки плотно охватывает наружную поверхность труб-оболочек 2. Активированный нагревом адгезионный материал, нанесенный на муфту, охваченный и обжатый за счет усилий термоусадки краями муфты 4, равномерно распределяется по соединяемым поверхностям труб-оболочек 2 и термоусаживаемой муфты 4, образуя, после охлаждения, герметичное соединение между муфтой 4 и трубами-оболочками 2. Использование муфты 4 позволяет за счет того, что для изготовления муфты взят светопроницаемый материал муфты визуально, неразрушающим способом контролировать проведение процесса герметизации, а в случае выявления дефектов, выявленных, например, простыми средствами, например с использованием лупы, провести ремонт неразъемного соединения между муфтой 4 и трубами-оболочками 2.At the same time, the outer surface of the heat-shrinkable sleeve 4 is heated and “seated”. In this case, the heat-shrinkable sleeve 4 as a result of heat shrinkage tightly covers the outer surface of the pipe shells 2. Heat-activated adhesive material deposited on the sleeve, covered and crimped by the heat of the sleeve 4 of the sleeve, is evenly distributed over the connected surfaces of the pipe shell 2 and heat-shrinkable sleeve 4 forming, after cooling, a sealed connection between the sleeve 4 and the shell pipes 2. The use of the sleeve 4 allows due to the fact that for the manufacture of the sleeve a translucent material of the sleeve is taken in in a non-destructive way, in an audible, non-destructive way, to control the sealing process, and in case of defects detected, for example, by simple means, for example using a magnifying glass, repair the integral connection between the coupling 4 and the shell pipes 2.

Места соединений муфты 4 с наружной поверхностью труб-оболочек 2 закрыты термоусаживаемой лентой, перекрывающей стык муфты 4 с наружной поверхностью трубы-оболочки 2 вблизи торца муфты 4. В результате соединение муфты 4 с трубой оболочкой 2 герметизируется дважды. Первый шов образован адгезионным материалом, а второй - за счет усадки термоусаживаемой ленты, препятствующей отгибу муфты по краям и вследствие этого защищающей клеевой шов, соединяющий муфту с трубой-оболочкой от механического воздействия внешних сил.The joints of the coupling 4 with the outer surface of the pipe shell 2 are closed by a heat-shrinkable tape that overlaps the joint of the coupling 4 with the outer surface of the pipe shell 2 near the end of the coupling 4. As a result, the connection of the coupling 4 with the pipe shell 2 is sealed twice. The first seam is formed by adhesive material, and the second due to the shrinkage of the heat-shrinkable tape, which prevents the coupling from bending along the edges and, as a result, protects the adhesive seam connecting the sleeve to the sheath pipe from mechanical action of external forces.

На фиг. 3, 4, 5 показаны возможные дефекты неразъемного соединения термоусаживаемая муфта 4-труба-оболочка 2, которые легко выявляются визуальным контролем в случае использования изобретения для герметизации стыка предварительно изолированных труб с применением прозрачной (полупрозрачной) муфты и адгезионного материала, иного по цвету по сравнению с трубой-оболочкой 2.In FIG. 3, 4, 5 show possible defects of the permanent connection heat-shrinkable sleeve 4-pipe-shell 2, which are easily detected by visual inspection if the invention is used to seal the joint of pre-insulated pipes using a transparent (translucent) sleeve and an adhesive material that is different in color compared with sheath pipe 2.

На фиг. 3 показан дефект соединения термоусаживаемая муфта 4-труба-оболочка 2 в виде «раковины» 7 на клеевом шве 6.In FIG. 3 shows a joint defect heat-shrinkable sleeve 4-pipe-shell 2 in the form of a "shell" 7 on the adhesive joint 6.

На фиг. 4 показано соединение «муфта-труба-оболочка» с дефектом в виде неравномерного шва 8 на клеевом шве 6.In FIG. 4 shows the connection "coupling-pipe-shell" with a defect in the form of an uneven seam 8 on the adhesive seam 6.

На фиг. 5 показано соединение термоусаживаемая муфта 4-труба-оболочка 2 с дефектами в виде скопления пор 9 и инородных включений на клеевом шве 6.In FIG. 5 shows the connection of a heat-shrinkable sleeve 4-pipe-shell 2 with defects in the form of an accumulation of pores 9 and foreign inclusions on the glue line 6.

Claims

1. A method of sealing the junction of pre-insulated pipes, consisting of an internal working pipe with centering supports installed on it, conductors of the operational-remote control system, an insulating layer and a sheath pipe, including placing the coupling on top of one of the pipe sheaths of the joined pre-insulated pipes, applying on the outer surface of both shell pipes of an adhesive material having a different color compared to the color of the shell pipe, a heat-shrinkable sleeve is used, fully made of translucent cross-linked plastic, at least a part of the inner surface of the sleeve is coated with adhesive material, after welding the joined internal working pipes, the sleeve is moved axially towards the second shell pipe and placed over both shell pipes, then the coupling is heated, providing it heat shrinkage and formation due to heat shrinkage of the lap joint of the sleeve with the shell pipes with the simultaneous activation of the adhesive material by the same heating of the sleeve with the formation after cooling one-piece connection “heat-shrinkable sleeve-pipe-shell”, and after the end of heat shrinkage with the simultaneous formation of the adhesive connection “heat-shrinkable sleeve-pipe-shell”, fill the cavity through the hole in the sleeve with a foamable composition, limited by the uninsulated sections of the connected inner working pipes, the end surfaces of the insulation layers and the inner surface of the coupling, after the hole is sealed, while the visual control of the formation of an integral connection of the coupling with shell pipes, the formation and polymerization of an insulating layer through a sleeve of translucent plastic.

2. The method according to p. 1, characterized in that after the termination of the heat-shrinkable sleeve and the formation of an adhesive joint, the joints of the heat-shrinkable sleeve with the outer surface of the pipe shells are closed with a heat-shrinkable tape that overlaps the joint of the heat-shrinkable sleeve with the outer surface of the outer pipe-shell near the end of the heat-shrinkable sleeve, and carry out its heat shrinkage by heating.

3. The method according to p. 1, characterized in that the heat-shrinkable sleeve made of translucent plastic with a wall thickness of 1 ÷ 23.5 mm is made transparent.

4. The method according to p. 1, characterized in that the heat-shrinkable sleeve made of translucent plastic with a wall thickness of 1 ÷ 10 mm is made matte white.

5. The method according to p. 1, characterized in that the thickness of the adhesive material is from 0.1 to 5 mm

6. The method according to p. 1, characterized in that the diameter of the heat-shrinkable sleeve before its shrinkage exceeds the diameter of the outer pipe-shell by no more than 1-50%.

7. The method according to p. 1, characterized in that the diameter of the heat-shrinkable sleeve before its heat shrinkage exceeds the diameter of the outer pipe-shell by no more than 1-30%.

8. The method according to p. 1, characterized in that the wall thickness of the heat-shrinkable sleeve does not exceed 20 mm