Патент на изобретение №2236631
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ВНУТРЕННЕГО УСИЛЕНИЯ ОСЛАБЛЕННОЙ ЗОНЫ ТРУБОПРОВОДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и эксплуатации трубопроводов для противокоррозионной защиты внутренних поверхностей и зон сварных стыков труб. Внутрь трубопровода в усиливаемую зону вводят устройство – разжимную втулку в виде свернутой спирально двухслойной металлической ленты с размещенным на ее наружной поверхности спирально свернутым и пропитанным полимерным связующим бандажом. Двухслойную ленту предварительно нагревают до расчетной температуры. Металлическая двухслойная лента остывает в трубопроводе, разворачивается и прижимает бандаж к внутренней поверхности усиливаемой зоны трубопровода с расчетным усилием. Расширяет арсенал технических средств. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано для усиления ослабленных противокоррозионной защиты и герметичности внутренних зон отдельных труб, трубных секций и трубопроводов, а также для повышения прочности этих зон. Известны способ и устройство для внутреннего усиления ослабленной противокоррозионной защиты зоны сварного стыка трубопровода (патент РФ №2128800, кл. F 16 L 58/02, заявка 97112410.06 от 25.07.97 г., опубликован 10.04.99 г. авторы: Моисеенков В.А., Шведов В.В., Шведов В.Н. Патентообладатель: Научно-производственное объединение “Тарис”). В соответствии с этим способом материал защитного покрытия размещают на эластичной оболочке транспортного модуля, вводят его в зону сварного стыка, раздувают эластичную оболочку и прижимают материал к внутренней поверхности трубопровода до отвердения материала. Недостатком известных способа и устройства является то, что для его выполнения требуется присутствие транспортного модуля в усиливаемой зоне в процессе отвердения материала, что увеличивает продолжительность работ. Желательно иметь способ и устройство, не требующие присутствия транспортного модуля в усиливаемой зоне в процессе отвердения материала. За прототип предлагаемого решения как по способу, так и устройству принят способ внутреннего усиления ослабленной противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, и устройство для его выполнения (патент РФ №2133908, кл. F 16 58/02, заявка 97117309/06 от 16.10.97 г., опубликован 27.07.99 г. Авторы: Моисеенков В.А., Шведов В.В., Шведов В.Н. Патентообладатель: Научно-производственное объединение “Тарис”). Способ осуществляется следующим образом. Внутрь трубопровода в зону сварного стыка вводят разжимное устройство с раздуваемой изнутри эластичной оболочкой, на которой последовательно размещены спирально свернутая металлическая лента с замковым соединением и пропитанный полимерным связующим бандаж. В эластичную оболочку подают под давлением рабочую среду. Эластичная оболочка, расширяясь, разжимает спирально свернутую ленту и спирально свернутый бандаж и прижимает их к внутренней поверхности трубы. После достижения расчетной степени обжатия бандажа происходит фиксация обжатия в замковом соединении ленты, вследствие чего присутствие транспортного модуля в усиливаемой зоне в процессе отвердения материала не требуется. Необходимость наличия эластичной оболочки и подачи в нее под давлением рабочей среды усложняет способ и устройство. Предложенные конструкции фиксаторов спирально свернутой ленты ослабляют ленту и усложняют технологию фиксации достигнутого обжатия. Желательно иметь способ и устройство для внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, позволяющие исключить эластичную оболочку и необходимость подачи в нее рабочей среды и исключить использование какого-либо замкового соединения для фиксации достигнутого обжатия. Поставленная задача решается тем, что в способе внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, заключающемся в размещении в усиливаемой зоне устройства, содержащего разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, новым является то, что в устройстве разжимная втулка, выполненная в виде спирально свернутой двухслойной ленты, материалы слоев которой имеют различные коэффициенты температурного расширения, разогретой до расчетной температуры, необходимой для закручивания ленты с требуемым радиусом, устройство вводят в усиливаемую зону трубопровода, где происходит естественное остывание разжимной втулки, в результате чего она саморазвертывается и прижимает спирально свернутый бандаж к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, содержащем разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, новым является то, что в устройстве разжимная втулка, выполненная в виде спирально свернутой двухслойной ленты, материалы слоев которой имеют различные коэффициенты температурного расширения, разогретой до расчетной температуры, необходимой для закручивания ленты с требуемым радиусом. Спирально свернутая лента может быть изготовлена в коррозионно-стойком исполнении. С целью дополнительного упрочнения ослабленной зоны трубопровода бандаж может включать в себя высокопрочные армирующие элементы. Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 представлено устройство, в состоянии, когда разжимная втулка разогрета и находится в свернутом положении; на фиг.2 представлено устройство, в состоянии, когда разжимная втулка остыла и прижимает бандаж к внутренней поверхности трубопровода. Устройство содержит разжимную втулку 1, выполненную в виде спирально свернутой двухслойной ленты, и пропитанный полимерным связующим бандаж 2. Способ осуществляется следующим образом. Устройство, в котором разжимная втулка разогрета до расчетной температуры, размещают внутри трубопровода в усиливаемой зоне. При этом обеспечивают зазор между внешней поверхностью бандажа 2 и внутренней поверхностью трубопровода 3. После остывания разжимная втулка 1, саморазвертывается и прижимает спирально свернутый бандаж 2 к внутренней поверхности трубопровода 4 с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия. Расчетная величина усилия прижатия разжимной втулкой 1 бандажа 2 к внутренней поверхности трубопровода 3 обеспечивает необходимую степень герметизации усиливаемой зоны трубопровода от перекачиваемого по нему продукта и препятствует излишнему выдавливанию полимерного связующего из бандажа 2. Расчетная сила прижатия зависит от диаметра трубопровода, ширины бандажа, его физико-механических свойств и других характеристик, в соответствии с которыми рассчитываются и подбираются требуемые параметры разжимной втулки 1. Полимерное связующее, частично выдавленное из бандажа 2, формирует защитные валики по всему периметру бандажа, что дополнительно повышает герметичность и надежность противокоррозионной защиты ослабленной зоны трубопровода. Пример конкретного выполнения устройства. Для определения радиуса закручивания двухслойной ленты при ее нагревании воспользуемся формулой: Е1 – модуль упругости материала первого слоя; Е2 – модуль упругости материала второго слоя; J1 – момент инерции сечения первого слоя; J2 – момент инерции сечения второго слоя; h – суммарная высота сечений слоев ленты; b – ширина ленты; t – температурный перепад;
Разжимная втулка выполнена из биметаллической ленты, состоящей из титана и меди. Толщина слоев 0,5 мм, ширина – 250 мм. Для сворачивания ленты с радиусом 200 мм она была нагрета на 150 Формула изобретения
1. Способ внутреннего усиления ослабленной зоны трубопровода, заключающийся в размещении в этой зоне устройства, содержащего разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, отличающийся тем, что в устройстве разжимная втулка выполнена в виде спирально свернутой двухслойной ленты, материалы слоев которой имеют различные коэффициенты температурного расширения, разогретой до расчетной температуры, необходимой для закручивания ленты с требуемым радиусом, устройство вводят в усиливаемую зону трубопровода, где происходит естественное остывание разжимной втулки, в результате чего она саморазвертывается и прижимает спирально свернутый бандаж к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия. 2. Устройство для усиления ослабленной зоны трубопровода, содержащее разжимную втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты, а также спирально свернутый бандаж, пропитанный полимерным связующим, с возможностью его прижатия лентой к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, отличающееся тем, что в устройстве разжимная втулка выполнена в виде спирально свернутой двухслойной ленты, материалы слоев которой имеют различные коэффициенты температурного расширения, разогретой до расчетной температуры, необходимой для закручивания ленты с требуемым радиусом. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что разжимная втулка изготовлена в коррозионно-стойком исполнении. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что бандаж включает в себя высокопрочные армирующие элементы. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 17.11.2004
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
|
||||||||||||||||||||||||||