RU2731980C2 - Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы - Google Patents

Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы Download PDF

Info

Publication number
RU2731980C2
RU2731980C2 RU2018139264A RU2018139264A RU2731980C2 RU 2731980 C2 RU2731980 C2 RU 2731980C2 RU 2018139264 A RU2018139264 A RU 2018139264A RU 2018139264 A RU2018139264 A RU 2018139264A RU 2731980 C2 RU2731980 C2 RU 2731980C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flexible pipe
pipe
elements
pipes
longitudinal
Prior art date
Application number
RU2018139264A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018139264A (ru
RU2018139264A3 (ru
Inventor
Светлана Владимировна Федотова
Иван Валерьевич Дубинин
Александр Анатольевич Дудко
Юрий Игоревич Верещагин
Original Assignee
Светлана Владимировна Федотова
Иван Валерьевич Дубинин
Александр Анатольевич Дудко
Юрий Игоревич Верещагин
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 Светлана Владимировна Федотова, Иван Валерьевич Дубинин, Александр Анатольевич Дудко, Юрий Игоревич Верещагин filed Critical Светлана Владимировна Федотова
Priority to RU2018139264A priority Critical patent/RU2731980C2/ru
Publication of RU2018139264A publication Critical patent/RU2018139264A/ru
Publication of RU2018139264A3 publication Critical patent/RU2018139264A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2731980C2 publication Critical patent/RU2731980C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/08Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with reinforcements embedded in the wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L23/00Flanged joints

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Tents Or Canopies (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Abstract

Изобретение относится к полимерным трубам, имеющим концевые фланцевые соединения, и может найти применение в нефтяной, химической и строительной отраслях промышленности, а также для водоснабжения. Технический результат заключается в повышении несущей способности труб в радиальном и осевом направлениях, а также в обеспечении полной герметичности и надежности концевого соединения труб. В гибкой трубе, содержащей внешнюю оболочку, спиральный каркас и внутреннюю герметизирующую камеру с пазами, в которые уложены продольные силовые элементы в виде двух слоев, навитых в противоположных направлениях, силовые элементы имеют конечные участки, выступающие за торцы тела трубы. Концевое соединение гибкой трубы содержит охватываемую деталь с фланцем, входящую в гибкую трубу, и бандаж, охватывающий гибкую трубу, продольные силовые элементы которой имеют изогнутую в обратную сторону часть, размещенную в конусной полости, образованной бандажом и трубой, которая заполнена самотвердеющим компаундом. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Description

F16L11/08
F16L23/00
Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы
Изобретение относится к полимерным трубам, изготовленным из гибких пластических масс с усиливающей арматурой, заделанной в стенку, и имеющим концевые фланцевые соединения. Изобретение может найти применение в нефтяной, химической и смежных отраслях промышленности, а также при изготовлении водопроводов для питьевого водоснабжения.
Гибкие трубы имеют целый ряд преимуществ по сравнению с жесткими стальными трубами. Материал гибких труб успешно противостоит многим высокоагрессивным средам. Силовые элементы гибких труб, выполняемые из высокопрочных сталей, обеспечивают их высокую механическую прочность к комплексу нагрузок в процессе транспортирования, монтажа и эксплуатации труб. Трубы экологичны и монтажеспособны, легко транспортируются.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является гибкая труба, содержащая внутреннюю герметизирующую камеру, на наружной поверхности которой по винтовой линии выполнены пазы, продольные силовые элементы, уложенные в пазы камеры, спиральный каркас и внешнюю защитную полимерную оболочку (см. SU 934141, МПК 7 F 16 L 11/08, 07.06.1982).
Недостатки конструкции состоят в низкой надежности и низкой несущей способности трубы в осевом направлении, ограничении по рабочему давлению.
Наиболее близким аналогом предлагаемого концевого соединения является концевое соединение гибких труб, приведенное в описании изобретения SU 989223, МПК 7 F 16 L 11/10, 15.01.1983, содержащее собственно гибкую трубу и концевую арматуру, включающую охватываемую деталь с фланцем (ниппель с кольцевым выступом в описании), входящую в гибкую трубу, и бандаж (муфту в описании), охватывающий гибкую трубу, продольные силовые элементы (стальной каркас в описании) которой выступают за торец трубы, и имеют изогнутую часть, взаимодействующую с бандажом.
Однако известная конструкция имеет недостаточную надежность соединения труб, так как требует обжатия элементов трубы, в результате чего появляется концентрация напряжений в заделке.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении заявляемой группы изобретений, и которая не могла быть решена при осуществлении аналогов, является повышение надежности, а также прочности гибких труб. Технический результат, который обеспечивается предложенными изобретениями, заключается в повышении несущей способности труб в радиальном и осевом направлениях, в обеспечении пониженных требований к точности угла навивки и к его сохранению по всей длине трубы на протяжении всего срока эксплуатации, а также в обеспечении полной герметичности и надежности концевого соединения труб.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в гибкой трубе, содержащей внутреннюю герметизирующую камеру, на наружной поверхности которой по винтовой линии выполнены пазы, продольные силовые элементы, уложенные в пазы камеры, спиральный каркас и внешнюю защитную полимерную оболочку, при этом продольные силовые элементы выполнены в виде двух слоев повивов, навитых в противоположных направлениях к оси трубы, и имеют конечные участки, выступающие за торцы тела трубы.
Это обеспечивает повышенную несущую способность труб в радиальном и осевом направлениях и прочность трубы.
Указанный технический результат достигается также тем, что концевое соединение гибкой трубы, содержащее собственно гибкую трубу и концевую арматуру, включающую охватываемую деталь с фланцем, входящую в гибкую трубу, и бандаж, охватывающий гибкую трубу, продольные силовые элементы которой выступают за торец трубы, и имеют изогнутую часть, взаимодействующую с бандажом, при этом загиб продольных силовых элементов осуществлен в обратную сторону и размещен в конусной полости, образованной втулкой, охватывающей торец гибкой трубы, и бандажом, а полость заполнена самотвердеющим компаундом.
Это обеспечивает повышение надежности соединения труб.
На фиг.1 представлен вид на трубу в сборе с послойными вырывами, изометрия. На фиг.2 – конструкция концевого соединения предлагаемой гибкой трубы, поперечный разрез.
Гибкая труба включает в себя внутреннюю изолирующую камеру 1, продольные силовые элементы левого и правого повива 2, размещенные в канавках, имеющихся в теле трубы, намотанный поверх них спиральный каркас 3 и внешний изолирующий слой 4.
Концевая арматура включает внутреннюю втулку 5, входящую в гибкую трубу по внутренней поверхности изолирующей камеры 1, и стыковой фланец, соединенный с бандажом 8, охватывающим гибкую трубу с зазором, образующим коническую полость 7 для размещения конечных участков продольных силовых элементов 2, загнутых вокруг втулки 6.
В заявляемой гибкой трубе силовые элементы разделены по виду воспринимаемых нагрузок: на продольные силовые элементы (воспринимают в основном осевую нагрузку) и радиальные (воспринимают только радиальную). Продольные силовые элементы выполнены из стального каната или канатной проволоки и уложены в пазы, нарезанные на внешней поверхности внутренней герметизирующей камеры. Для обеспечения гибкости трубы пазы выполнены по винтовым линиям, равнорасположенным по окружности герметизирующей камеры и имеющим два направления – левое и правое для предотвращения раскручивания продольных силовых элементов под воздействием осевого усилия, вызванного давлением внутри трубы. Число пазов левого направления равно числу пазов правого направления. Угол подъема винтовой линии пазов определяется расчетным путем и зависит от диаметра трубы. Радиальные силовые элементы выполнены из нескольких слоев стальной ленты, навитых во встречных направлениях по внешней поверхности внутренней герметизирующей камеры поверх продольных силовых элементов. Толщина ленты и число слоев определяются расчетным путем и зависят от диаметра трубы и рабочего давления. Разделение нагрузок по отдельным силовым слоям делает конструкцию устойчивой по отношению к перепадам температур, динамике транспортируемой жидкости, подвижкам грунтов, транспортным нагрузкам и т.д.
Внутренняя камера гибкой трубы выполнена из полимеров класса полиолефинов, предпочтительно из полиэтилена. Для защиты силовых элементов от коррозионного воздействия внешней среды и механических повреждений служит внешняя защитная оболочка, выполненная экструзионным способом из полиэтилена низкого давления по внешней поверхности трубы
Согласно технологии сборки, производят наложение на полиэтиленовую (полипропиленовую) трубу в соответствующие канавки двух слоев повивов продольных силовых элементов 2 из стали или жгутов углеродного волокна, затем производят намотку спирального каркаса 3 - радиальных силовых элементов из стальной ленты (или проволоки) или ленты углеродного волокна и наложение внешней защитной оболочки из полиэтилена (пропилена) 4. Сборку гибкой трубы с концевой арматурой осуществляют следующим образом. После введения загнутых частей концевых участков продольных силовых элементов 2 в пазы зажимной втулки 6 их фиксируют путем заполнения полости 7 твердеющим компаундом – например, тампонажным цементным раствором с получением готового концевого соединения после полного отверждения раствора.
Данная конструкция трубы проявила неожиданный технический результат - снижение металлоемкости трубы, так как количество и толщина силовых элементов в точности соответствует воспринимаемым нагрузкам, при этом силовые элементы не несут никаких дополнительных функций
Указанный технический результат достигается также тем, что на концевое соединение гибкой трубы замыкаются все усилия, воспринимаемые силовыми элементами, при этом конструкция концевого соединения исключает концентраторы напряжений в местах заделки силовых элементов, что позволяет использовать их полную расчетную прочность, что также снижает металлоемкость трубы.
Например, испытания образцов трубы на разрушающее давление показали, что разрушение силовых элементов происходит не в местах заделки, а по телу трубы.
Конструкцию и размеры деталей арматуры концевого соединения с элементами гибкой трубы выбирают из условия равнопрочности.
Спиральный каркас предназначен для восприятия только радиальных нагрузок (составляющая внутреннего давления и сминающая от веса грунта в траншее и веса проходящего транспорта).
Два силовых слоя, состоящих из правого и левого повивов продольных силовых элементов, воспринимают осевые растягивающие нагрузки от внутреннего давления и от монтажных нагрузок.
Такие трубы транспортируются всеми видами транспорта, имеют большую вместимость в транспортное средство. При необходимости гибкие трубопроводы могут быть легко демонтированы и использованы повторно.

Claims (2)

1. Гибкая труба, содержащая внутреннюю герметизирующую камеру, на наружной поверхности которой по винтовым линиям выполнены пазы, продольные силовые элементы, уложенные в пазы камеры, спиральный каркас и внешнюю защитную полимерную оболочку, отличающаяся тем, что продольные силовые элементы выполнены в виде двух слоев повивов, навитых в противоположных направлениях к оси трубы, и имеют конечные участки, выступающие за торцы тела трубы.
2. Концевое соединение гибкой трубы, содержащее собственно гибкую трубу и концевую арматуру, включающую охватываемую деталь с фланцем, входящую в гибкую трубу, и бандаж, охватывающий гибкую трубу, продольные силовые элементы которой выступают за торец трубы и имеют изогнутую часть, взаимодействующую с бандажом, отличающееся тем, что загиб продольных силовых элементов осуществлен в обратную сторону и размещен в конусной полости, образованной втулкой, охватывающей торец гибкой трубы, и бандажом, а полость заполнена самотвердеющим компаундом.
RU2018139264A 2018-11-07 2018-11-07 Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы RU2731980C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139264A RU2731980C2 (ru) 2018-11-07 2018-11-07 Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139264A RU2731980C2 (ru) 2018-11-07 2018-11-07 Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018139264A RU2018139264A (ru) 2020-05-12
RU2018139264A3 RU2018139264A3 (ru) 2020-05-12
RU2731980C2 true RU2731980C2 (ru) 2020-09-09

Family

ID=70734830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018139264A RU2731980C2 (ru) 2018-11-07 2018-11-07 Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731980C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1098301B (de) * 1956-04-25 1961-01-26 Neue Argus Gmbh Automatisch nachdichtende Schlauchverschraubung fuer Gummi- oder Kunststoff-Schlaeuche
SU756128A1 (ru) * 1978-07-03 1980-08-15 Ufimsk Aviatsion Inst Гибкий, армированный металлической оплеткой рукав i
SU989223A1 (ru) * 1981-06-23 1983-01-15 Предприятие П/Я М-5616 Гибкий рукав высокого давлени
RU2026507C1 (ru) * 1992-04-17 1995-01-09 Уфимский государственный авиационный технический университет Гибкий трубопровод, способ изготовления гибкой фторопластовой трубки и устройство для осуществления способа
RU2292510C1 (ru) * 2005-07-04 2007-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Реммаш-Сервис" Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1098301B (de) * 1956-04-25 1961-01-26 Neue Argus Gmbh Automatisch nachdichtende Schlauchverschraubung fuer Gummi- oder Kunststoff-Schlaeuche
SU756128A1 (ru) * 1978-07-03 1980-08-15 Ufimsk Aviatsion Inst Гибкий, армированный металлической оплеткой рукав i
SU989223A1 (ru) * 1981-06-23 1983-01-15 Предприятие П/Я М-5616 Гибкий рукав высокого давлени
RU2026507C1 (ru) * 1992-04-17 1995-01-09 Уфимский государственный авиационный технический университет Гибкий трубопровод, способ изготовления гибкой фторопластовой трубки и устройство для осуществления способа
RU2292510C1 (ru) * 2005-07-04 2007-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Реммаш-Сервис" Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018139264A (ru) 2020-05-12
RU2018139264A3 (ru) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9534719B2 (en) Flexible pipe end fitting
US8104797B2 (en) Extended collar
AU2007259103B2 (en) Method of assembly
US10451206B2 (en) Connection end-piece of a flexible pipe for transporting fluid and associated method
US8112863B2 (en) Method for securing wires of an armour layer of a flexible pipe body
US7303213B2 (en) Flexible pipe connected to an end fitting
CN102027281A (zh) 用于复合软管的流体密闭的端部接头以及将复合软管组装在这种端部接头上的方法
RU2731980C2 (ru) Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы
US10436350B1 (en) Trenchless pipe-laying
CN204573317U (zh) 基于frp材料的深水海底管道扣入式止屈器
RU2292510C1 (ru) Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы
JP5619637B2 (ja) 可撓管の端末構造
RU50274U1 (ru) Гибкая труба и концевое соединение гибкой трубы
BR0316743B1 (pt) Estrutura de tubo