RU99096U1

RU99096U1 - CONNECTING DEVICE FOR MULTILAYER METAL-POLYMER PIPES

Info

Publication number: RU99096U1
Application number: RU2010123040/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Губанов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Мордовская Трубная компания"
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2010-11-10

Abstract

1. Соединительное устройство для многослойных металлополимерных труб, отличающееся тем, что имеет не менее двух присоединительных элементов для конечных участков соединяемых труб, каждое из которых выполнено с посадочным гнездом в виде соосного с внутренним отверстием присоединительного элемента кольцевого паза с цилиндрической стенкой со стороны наружной поверхности присоединяемой трубы и конической усеченной по плоскости торца присоединительного элемента стенкой со стороны внутренней поверхности присоединяемой трубы. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполнено с различными по диаметру присоединительными элементами. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плоскости торцов присоединительных элементов находятся под прямым углом друг к другу. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что имеет три присоединительных элемента, два из которых имеют параллельные плоскости торцов, а плоскость торца третьего присоединительного элемента находится под прямым углом к плоскостям торцов двух первых присоединительных элементов. 1. A connecting device for multilayer metal-polymer pipes, characterized in that it has at least two connecting elements for the final sections of the connected pipes, each of which is made with a seat in the form of an annular groove coaxial with the internal opening of the connecting element with a cylindrical wall on the side of the external surface to be joined pipe and a conical wall truncated along the plane of the end face of the connecting element from the side of the inner surface of the connected pipe. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that it is made with various diameter connecting elements. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the planes of the ends of the connecting elements are at right angles to each other. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that it has three connecting elements, two of which have parallel end planes, and the end plane of the third connecting element is at right angles to the end planes of the two first connecting elements.

Description

Полезная модель относится к соединениям и фитингам для труб, а конкретно к соединительным устройствам из полимеров для многослойных металлополимерных труб в трубопроводах систем водоснабжения и отопления.The utility model relates to joints and fittings for pipes, and specifically to connecting devices made of polymers for multilayer metal-polymer pipes in pipelines of water supply and heating systems.

Известны устройства для соединения полимерных труб (http://www.jarus-russia.ru/148.html), которые наряду с простотой изготовления имеют недостаток, заключающийся в том, что не обеспечивают достаточной надежности и долговечности соединения при длительном воздействии действующих в трубопроводах динамических и термических нагрузок.Known devices for connecting polymer pipes (http://www.jarus-russia.ru/148.html), which, along with ease of manufacture, have the disadvantage that they do not provide sufficient reliability and durability of the connection during prolonged exposure to pipelines dynamic and thermal loads.

Известно устройство для соединения многослойных композиционных труб (Свидетельство на полезную модель №85604, RU, 10.08.2009 г., F16L 13/00). Данное устройство выполнено в виде муфты с внутренним крепежным элементом с цилиндрическим гнездом, охватывающим внутреннюю, торцевую и внешнюю поверхности трубы, причем с внутренней стороны цилиндрического гнезда установлен армирующий цилиндр из металла или полимера с большей термостойкостью, чем материал муфты.A device is known for connecting multilayer composite pipes (Utility Model Certificate No. 85604, RU, 08/10/2009, F16L 13/00). This device is made in the form of a coupling with an internal fastening element with a cylindrical socket covering the inner, end and outer surfaces of the pipe, and a reinforcing cylinder made of metal or polymer with greater heat resistance than the material of the coupling is installed on the inner side of the cylindrical socket.

Использование в конструкции устройства армирующего цилиндра имеет следующие недостатки:The use of a reinforcing cylinder in a device design has the following disadvantages:

- уменьшается проходное сечение устройства, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления потоку транспортируемой через соединение жидкости;- decreases the cross section of the device, which leads to an increase in hydraulic resistance to the flow of fluid transported through the connection;

- из-за плохой адгезии и разных коэффициентов теплового расширения разнородных материалов (металла и полимера, или двух разных полимеров) возможно отделение армирующего цилиндра от внутренней поверхности устройства во время его эксплуатации и, как следствие, засорение трубопровода, изготовленного с использованием данного устройства;- due to poor adhesion and different coefficients of thermal expansion of dissimilar materials (metal and polymer, or two different polymers), it is possible to separate the reinforcing cylinder from the inner surface of the device during its operation and, as a result, clogging of the pipeline made using this device;

- усложняется технологический процесс изготовления данного устройства.- complicated the manufacturing process of this device.

Известно устройство для соединения многослойных композиционных труб (Патент RU №93127, F16L 13/00, 20.4.2010), выполненное в виде муфты с внутренним крепежным элементом с цилиндрическим гнездом, охватывающим внутреннюю, торцевую и внешнюю поверхности трубы, в стенки цилиндрического гнезда запрессован или установлен при литье муфты закладной нагревательный элемент для расплавления внутреннего, наружного и торцевого слоев муфты и трубы с выведенными наружу муфты клеммами для подключения к источнику постоянного или импульсного электрического тока.A device for connecting multilayer composite pipes (Patent RU No. 93127, F16L 13/00, 20.4.2010), made in the form of a coupling with an internal fastener with a cylindrical socket covering the inner, end and outer surfaces of the pipe, is pressed into the walls of the cylindrical socket or when inserting a sleeve, a heating element is installed to melt the inner, outer and end layers of the sleeve and pipe with the terminals brought out of the sleeve to connect to a constant or pulsed electric current source.

При нагреве до температуры плавления материала муфты линейное температурное удлинение закладного нагревательного элемента может привести к сближению его витков и формированию групп перегрева локальных участков, что приведет к увеличенному глубинному прогреву трубы и муфты, и как следствие, к деформации их поверхностей.When heated to the melting temperature of the material of the coupling, the linear temperature elongation of the embedded heating element can lead to a convergence of its coils and the formation of overheating groups of local sections, which will lead to increased deep heating of the pipe and coupling, and as a result, to deformation of their surfaces.

Известно устройство для соединения многослойных композиционных труб (Патент RU №2380603, F16L 13/00, 27.01.2010), выполненное в виде муфты с внутренним крепежным элементом с цилиндрическим гнездом, охватывающим внутреннюю, торцевую и внешнюю поверхность трубы.A device for connecting multilayer composite pipes (Patent RU No. 2380603, F16L 13/00, 01/27/2010), made in the form of a sleeve with an internal fastener with a cylindrical socket covering the inner, end and outer surfaces of the pipe.

При сварке данного устройства с трубой во время его предварительного нагрева имеется прямой контакт нагревательного инструмента и концов внутренней стенки крепежного элемента устройства, которые становятся пластичными и под давлением избытка расплавленного полимера при совмещении трубы с цилиндрическим гнездом устройства деформируются, уменьшая, тем самым, площадь сечения проходного отверстия соединения труб. Избыток расплавленного полимера выдавливается во внутреннюю часть устройства, что также приводит к уменьшению площади сечения проходного отверстия соединения труб. Это, в свою очередь, приводит к увеличению гидравлических потерь и увеличению шумов при транспортировке жидкости по трубопроводу.When welding this device with a pipe during its preliminary heating, there is a direct contact of the heating tool and the ends of the inner wall of the device fastener, which become plastic and under the pressure of excess molten polymer, when the pipe is combined with the cylindrical socket of the device, they are deformed, thereby reducing the cross-sectional area of the passage pipe connection holes. Excess molten polymer is squeezed into the inside of the device, which also leads to a decrease in the cross-sectional area of the passage opening of the pipe joint. This, in turn, leads to an increase in hydraulic losses and an increase in noise during the transportation of fluid through the pipeline.

Наиболее близким аналогом является соединительное устройство для труб из композиционных материалов (Патент RU №92140, F16L 13/00, 10.03.2010) выбранное в качестве прототипа, имеющее не менее двух присоединительных элементов для конечных участков соединяемых труб в виде цилиндрических посадочных гнезд без армирующих элементов.The closest analogue is a connecting device for pipes made of composite materials (Patent RU No. 92140, F16L 13/00, 03/10/2010) selected as a prototype, having at least two connecting elements for the end sections of the connected pipes in the form of cylindrical mounting nests without reinforcing elements .

При использовании данного устройства во время его нагрева из-за прямого контакта нагревательного инструмента с внутренней стенкой цилиндрического посадочного гнезда, ее конечные участки становятся пластичными и под давлением избытка расплавленного полимера при совмещении конечного участка трубы с посадочным гнездом устройства деформируются, уменьшая, тем самым, площадь сечения проходного отверстия соединения труб. Избыток расплавленного полимера будет выдавливаться во внутреннюю часть устройства, также уменьшая площадь сечения проходного отверстия соединения труб. Это приводит к увеличению гидравлических потерь и увеличению шумов при транспортировке жидкости по трубопроводу. Кроме того, из-за цилиндрической формы посадочного гнезда затруднено извлечение устройства из прессформы при его изготовлении.When using this device during its heating due to direct contact of the heating tool with the inner wall of the cylindrical seat, its end sections become plastic and under the pressure of excess molten polymer, when the end section of the pipe is aligned with the seat of the device, they are deformed, thereby reducing the area cross sections of the pipe connection bore. Excess molten polymer will be extruded into the interior of the device, also reducing the cross-sectional area of the pipe bore. This leads to an increase in hydraulic losses and an increase in noise during the transportation of fluid through the pipeline. In addition, due to the cylindrical shape of the seat socket, it is difficult to remove the device from the mold during its manufacture.

Технический результат, достигаемый в заявленной полезной модели, заключается в повышении качества и надежности соединений труб, выполненных с использованием данного устройства, в уменьшении гидравлического сопротивления в соединениях труб, в технологичности устройства, в расширении арсенала устройств для соединения труб из полимерных материалов.The technical result achieved in the claimed utility model is to improve the quality and reliability of pipe connections made using this device, to reduce hydraulic resistance in pipe connections, in the processability of the device, in expanding the arsenal of devices for connecting pipes from polymer materials.

Указанный технический результат достигается тем, что соединительное устройство для труб из композиционных материалов, показанное на рисунке (фиг.1), имеет не менее двух присоединительных элементов для конечных участков соединяемых труб, каждое из которых выполнено с посадочным гнездом в виде соосного с внутренним отверстием присоединительного элемента кольцевого паза с цилиндрической стенкой 2 со стороны наружной поверхности присоединяемой трубы, и конической, усеченной по плоскости торца присоединительного элемента, стенкой 1 со стороны внутренней поверхности присоединяемой трубы.The specified technical result is achieved by the fact that the connecting device for pipes made of composite materials, shown in the figure (Fig. 1), has at least two connecting elements for the final sections of the connected pipes, each of which is made with a mounting socket in the form of a joint connecting to the inner hole an element of an annular groove with a cylindrical wall 2 from the side of the outer surface of the pipe to be connected, and a conic wall truncated along the plane of the end face of the connecting element, with one ones of the inner surface of the connecting pipe.

Использование полезной модели поясняется рисунком (фиг.2). Конечные участки труб 1 и 3 соединяются устройством 2 после предварительного нагрева конечных участков соединяемых труб и предварительного нагрева поверхностей посадочных гнезд устройства до температуры плавления с помощью применяемого для этих целей оборудования, например, аппарата для муфтовой сварки типа 1045/TF фирмы O.M.I.S.A (Итaлия) (http://omisa.ru/index/cataloque/showitem.php?id=87), и охлаждаются в соединенном состоянии в естественных условиях. При этом из-за отсутствия непосредственного контакта поверхности нагревателя сварочного оборудования с конечным участком конусной стенки посадочного гнезда соединительного устройства не происходит его деформации, а избыток расплавленного полимера 4, заполняя полость между внутренней поверхностью конечного участка трубы и конусной стенкой посадочного гнезда, не оказывает на стенку гнезда деформирующего воздействия и не выдавливается во внутреннее отверстие соединительного устройства.The use of the utility model is illustrated in the figure (figure 2). The end sections of pipes 1 and 3 are connected by device 2 after preheating the end sections of the pipes to be connected and preheating the surfaces of the planting sockets of the device to the melting temperature using equipment used for this purpose, for example, a 1045 / TF socket welding machine manufactured by OMISA (Italy) ( http://omisa.ru/index/cataloque/showitem.php?id=87), and are cooled in a combined state in vivo. In this case, due to the lack of direct contact of the surface of the heater of the welding equipment with the end portion of the conical wall of the fitting socket of the connecting device, it does not deform, and the excess of molten polymer 4, filling the cavity between the inner surface of the pipe end portion and the conical wall of the mounting socket, does not affect the wall deforming impact sockets and is not squeezed out into the internal opening of the connecting device.

Частные случаи исполнения заявленного устройства иллюстрируются рисунками:Special cases of the execution of the claimed device are illustrated by the drawings:

фиг.3 - вариант исполнения устройства, используемый для изменения диаметра трубопровода, отличающийся тем, что устройство выполнено с различными по диаметру присоединительными элементами;figure 3 - embodiment of the device used to change the diameter of the pipeline, characterized in that the device is made with different diameter connecting elements;

фиг.4 - вариант исполнения устройства, используемый для изменения направления трубопровода, отличающийся тем, что плоскости торцов присоединительных элементов устройства находятся под прямым углом друг к другу;figure 4 - embodiment of the device used to change the direction of the pipeline, characterized in that the plane of the ends of the connecting elements of the device are at right angles to each other;

фиг.5 - вариант исполнения устройства, используемый для присоединения к трубопроводу боковых ответвлений, отличающийся тем, что устройство имеет три присоединительных элемента, два из которых имеют параллельные плоскости торцов, а плоскость торца третьего присоединительного элемента им перпендикулярна.5 is a variant of the device used to connect side branches to the pipeline, characterized in that the device has three connecting elements, two of which have parallel end planes, and the end plane of the third connecting element is perpendicular to them.

Заявленное устройство можно использовать также для соединения однослойных полимерных труб, повышая, при этом, качество и надежность соединения за счет увеличения площади свариваемых поверхностей на величину поверхности внутренней стенки конечного участка трубы.The claimed device can also be used to connect single-layer polymer pipes, while improving the quality and reliability of the connection by increasing the area of the welded surfaces by the size of the surface of the inner wall of the final pipe section.

Claims

1. A connecting device for multilayer metal-polymer pipes, characterized in that it has at least two connecting elements for the final sections of the connected pipes, each of which is made with a seat in the form of an annular groove coaxial with the internal opening of the connecting element with a cylindrical wall on the side of the external surface to be joined pipe and a conical wall truncated along the plane of the end face of the connecting element from the side of the inner surface of the connected pipe.

2. The device according to claim 1, characterized in that it is made with various diameter connecting elements.

3. The device according to claim 1, characterized in that the planes of the ends of the connecting elements are at right angles to each other.

4. The device according to claim 1, characterized in that it has three connecting elements, two of which have parallel end planes, and the end plane of the third connecting element is at right angles to the end planes of the two first connecting elements.