RU2770522C2 - Гибридная металлокомпозитная труба - Google Patents
Гибридная металлокомпозитная труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2770522C2 RU2770522C2 RU2020129193A RU2020129193A RU2770522C2 RU 2770522 C2 RU2770522 C2 RU 2770522C2 RU 2020129193 A RU2020129193 A RU 2020129193A RU 2020129193 A RU2020129193 A RU 2020129193A RU 2770522 C2 RU2770522 C2 RU 2770522C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- composite
- polymer binder
- metal
- longitudinal elements
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/02—Rigid pipes of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубопроводной технике и может применяться для трубопроводных систем, подверженных значительным нагрузкам при эксплуатации, например, в системах мелиорации, а также для промысловых трубопроводов в нефтегазовой отрасли. Гибридная металлокомпозитная труба содержит металлическую трубу, внешнюю композитную оболочку в виде кольцевых волокон, соединенных полимерным связующим, и внутреннюю композитную оболочку в виде кольцевых волокон, соединенных полимерным связующим. Металлическая труба образована одним или несколькими сплошными или перфорированными продольными элементами, расположенными по окружности в один или несколько слоев. Продольные элементы, образующие трубу, соединены между собой и с внешней и внутренней оболочками при помощи полимерного связующего. В качестве кольцевых волокон композитных оболочек используются стеклянные, базальтовые, углеродные или арамидные нити. Полимерное связующее содержит минеральные добавки в виде стеклянных микросфер, базальтового порошка, цемента или их сочетания. Техническим результатом является повышение конструктивной прочности, коррозионной стойкости и срока эксплуатации гибридной металлокомпозитной трубы при одновременном снижении материалоемкости и себестоимости ее изготовления. 5 ил.
Description
Изобретение относится к трубопроводной технике, в частности к гибридным металлокомпозитным трубам для транспортировки жидких и газообразных сред, и может применяться для трубопроводных систем подверженных значительным нагрузкам при эксплуатации, например, в системах мелиорации для изготовления трубопроводов передвижных дождевальных машин, а также для промысловых трубопроводов в нефтегазовой отрасли.
Известно техническое решение, в котором многослойная металлополимерная труба содержит металлическую трубу, выполненную из алюминиевого сплава, имеющую внутреннюю и внешнюю поверхности, первый полимерный слой, выполненный из полипропилена, связанный с внешней поверхностью, и второй полимерный слой, выполненный из полипропилена, связанный с внутренней поверхностью (Патент РФ 192788 от 08.05.2019).
Недостатком этой многослойной металлополимерной трубы является малая прочность и жесткость, что не позволяет использовать ее в качестве независимой несущей конструкции.
В качестве прототипа предлагаемого изобретения целесообразно рассмотреть гибридную металлокомпозитную трубу, при котором на поверхность металлической трубы наносят внешнюю композитную силовую оболочку, в качестве материала которой используют жгут из анизотропного композита в виде волокон. Волокна предварительно пропитывают эпоксидным связующим и наносят жгут на поверхность металлической трубы путем его кольцевой намотки. Использование предложенного способа позволяет конструктивную прочность гибридной металлокомпозитной трубы (Патент РФ 2640132 от 06.12.2016).
Недостатком этой гибридной металлокомпозитной трубы является отсутствие защиты внутренней поверхности трубы, которая выполнена из стали и может соприкасаться с агрессивной транспортируемой средой.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение конструктивной прочности, коррозионной стойкости и срока эксплуатации гибридной металлокомпозитной трубы при одновременном снижении материалоемкости и себестоимости ее изготовления.
Поставленная задача решается за счет того, что гибридная металлокомпозитная труба, содержащая металлическую трубу и внешнюю композитную оболочку в виде кольцевых волокон соединенных полимерным связующим, отличается тем, что дополнительно содержит внутреннюю композитную оболочку в виде кольцевых волокон соединенных полимерным связующим. Металлическая труба образована одним или несколькими сплошными или перфорированными продольными элементами, расположенными по окружности в один или несколько слоев. Продольные элементы, образующие трубу, соединены между собой и с внешней и внутренней оболочками при помощи полимерного связующего. В качестве кольцевых волокон композитных оболочек используются стеклянные, базальтовые углеродные или арамидные нити. Полимерное связующее содержит минеральные добавки в виде стеклянных микросфер, базальтового порошка, цемента или их сочетания.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показана модель гибридной металлокомпозитной трубы. На фиг. 2 показана конструкция металлической трубы с одним продольным элементом.
На фиг. 3 показана конструкция металлической трубы с четырьмя продольными элементами.
На фиг. 4 показана конструкция двухслойной металлической трубы. На фиг. 5 показана конструкция металлической трубы с перфорированными продольными элементами Гибридная металлокомпозитная труба 1 (фиг.1) содержит металлическую трубу 2, внешнюю композитную оболочку 3 и внутренюю композитную оболочку 4. Внешняя композитная оболочка 3 формируется из ровинга стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных нитей. Внутренняя композитная оболочка 4 формируется из ровинга стеклянных или базальтовых волокон. Металлическая труба 2 образована одним продольным элементом 5 (фиг. 2) или несколькими продольными элементами 5 (фиг. 3), расположенными по окружности в один (фиг. 2) или несколько (фиг. 4) слоев. Продольные элементы 5, образующие металлическую трубу 2 (фиг. 5), могут иметь перфорацию в виде регулярных отверстий 5. Продольные элементы 5, образующие металлическую трубу 2, (фиг. 1) соединены между собой и с внешней 3 и внутренней 4 композитными оболочками при помощи полимерного связующего на основе эпоксидной, полиэфирной или иной смолы.
Предлагаемая гибридная металлокомпозитная труба 1 обладает высокой технологичностью при изготовлении. Внутренняя композитная оболочка 4 может быть изготовлена на основе технологии непрерывной намотки композитных труб и последующей порезкой по длине в требуемый размер. Продольные элементы 5 металлической трубы 2 могут быть выполнены из листового материала, свернутого в кольцо. После склеивания внутренней композитной оболочки 4 с продольными элементами 5 металлической трубы 2, на установке периодической намотки накладывается внешняя композитная оболочка 3.
Преимущества предлагаемого решения.
Под нагрузкой внутренним давлением и внешними силами все элементы гибридной металлокомпозитной трубы нагружаются и работают совместно.
Внутренняя композитная оболочка имеет значительно меньшую шероховатость внутренней стенки по сравнению с металлической трубой, что обеспечивает меньшую потерю давления при перекачивании жидкостей.
Гибридная металлокомпозитная труба полностью со всех сторон защищена от внешней среды и поэтому не подвержена коррозии.
Предлагаемая гибридная металлокомпозитная труба может выдерживать значительные броски внутреннего давления, поскольку все ее элементы могут деформироваться в зоне упругих деформаций и компенсировать скачки давления, и практически не подвержена разрушению при гидравлическом ударе.
Для высоконагруженных труб применение высокомодульных волокон для внешней композитной оболочки позволяет существенно повысить конструктивную прочность.
Масса гибридной металлокомпозитной трубы в 1,5 раза ниже, чем у аналогичной стальной тонкостенной трубы.
Claims (1)
- Гибридная металлокомпозитная труба, содержащая металлическую трубу и внешнюю композитную оболочку в виде кольцевых волокон, соединенных полимерным связующим, отличающаяся тем, что дополнительно содержит внутреннюю композитную оболочку в виде кольцевых волокон из стеклянных, базальтовых, углеродных или арамидных нитей, соединенных полимерным связующим, металлическая труба образована одним или несколькими расположенными по окружности в один или несколько слоев продольными элементами, которые выполнены сплошными или с перфорацией в виде регулярных отверстий, продольные элементы, образующие трубу, соединены между собой и с внешней и внутренней оболочками при помощи полимерного связующего, которое содержит минеральные добавки в виде стеклянных микросфер, базальтового порошка, цемента или их сочетания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129193A RU2770522C2 (ru) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Гибридная металлокомпозитная труба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129193A RU2770522C2 (ru) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Гибридная металлокомпозитная труба |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020129193A RU2020129193A (ru) | 2022-03-03 |
RU2020129193A3 RU2020129193A3 (ru) | 2022-03-03 |
RU2770522C2 true RU2770522C2 (ru) | 2022-04-18 |
Family
ID=80496017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020129193A RU2770522C2 (ru) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Гибридная металлокомпозитная труба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2770522C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226542U1 (ru) * | 2024-03-29 | 2024-06-07 | Владимир Васильевич Галайко | Втулка из композитного базальтового материала |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2117205C1 (ru) * | 1997-03-14 | 1998-08-10 | Олег Георгиевич Цыплаков | Многослойная труба для транспортирования агрессивной среды под высоким давлением |
RU84082U1 (ru) * | 2009-01-26 | 2009-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Инвест" | Труба из композиционно-волокнистого материала (варианты) |
KR20150057769A (ko) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | (주)남광포리마 | 내마모성이 우수한 다중 복합관 및 그 제조방법 |
RU2640132C1 (ru) * | 2016-12-06 | 2017-12-26 | Евгений Михайлович Щеголев | Способ ремонта трубопровода |
DE102009013251B4 (de) * | 2009-03-14 | 2018-06-21 | Becker Plastics Gmbh | Kunststoff-Metall-Verbundrohr |
-
2020
- 2020-09-03 RU RU2020129193A patent/RU2770522C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2117205C1 (ru) * | 1997-03-14 | 1998-08-10 | Олег Георгиевич Цыплаков | Многослойная труба для транспортирования агрессивной среды под высоким давлением |
RU84082U1 (ru) * | 2009-01-26 | 2009-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Инвест" | Труба из композиционно-волокнистого материала (варианты) |
DE102009013251B4 (de) * | 2009-03-14 | 2018-06-21 | Becker Plastics Gmbh | Kunststoff-Metall-Verbundrohr |
KR20150057769A (ko) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | (주)남광포리마 | 내마모성이 우수한 다중 복합관 및 그 제조방법 |
RU2640132C1 (ru) * | 2016-12-06 | 2017-12-26 | Евгений Михайлович Щеголев | Способ ремонта трубопровода |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU226542U1 (ru) * | 2024-03-29 | 2024-06-07 | Владимир Васильевич Галайко | Втулка из композитного базальтового материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2020129193A (ru) | 2022-03-03 |
RU2020129193A3 (ru) | 2022-03-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10378682B2 (en) | High pressure pipe coupling construction, as well as method for forming said coupling construction | |
AU2016200977B2 (en) | High pressure pipe and use thereof | |
EP3744499A1 (en) | Nonmetallic flexible pipe and manufacturing method thereof | |
CN101180490A (zh) | 带有密封的管道螺纹接头 | |
Błachut | On elastic–plastic buckling of cones | |
US6273431B1 (en) | Forged valve stem packing set | |
CN107687558B (zh) | 一种海底纤维增强复合柔性管用组合式止屈器 | |
US2944839A (en) | Coupling for reinforced plastic pipe | |
CN104141838A (zh) | 柔性复合高压输送管 | |
RU2770522C2 (ru) | Гибридная металлокомпозитная труба | |
NO312483B1 (no) | Fleksibelt, lettvekts komposittrör for höytrykks olje- og gassanvendelser | |
CN101545539A (zh) | 耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环 | |
Karampour et al. | Experimental and numerical assessment on failure pressure of textured pipelines | |
CN104405869A (zh) | 一种弹性温差预应力内压内加热自增强压力容器 | |
RU2358187C2 (ru) | Композиционный баллон высокого давления | |
CN201396550Y (zh) | 耐高压自密封旋转补偿器专用高强耐磨密封环 | |
US11635145B1 (en) | Hydraulic components and methods of manufacturing | |
CN106133410A (zh) | 活塞密封件 | |
RU2615043C1 (ru) | Многоканальный трубопровод | |
RU2594036C1 (ru) | Труба с внутренней пластмассовой оболочкой | |
CN110822208A (zh) | 一种管路减振卡箍结构 | |
CN209800880U (zh) | 一种螺纹连接增强型复合管 | |
KR100936351B1 (ko) | 바잘트 파이프 보강방법 및 파이프 | |
Reutov | The calculation of multilayer polymer pipes using finite elements and their application to Gas and Oil pipelines | |
JP3215214U (ja) | アキュムレータの開口部補強構造 |