Результат интеллектуальной деятельности: Полевой сборно-разборный трубопровод

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта нефтепродуктов, в частности, к полевым сборно-разборным трубопроводам для подачи горючего на занимаемые военной техникой боевые позиции.

Для условий ведения современных боевых действий по отражению агрессии противника важное значение имеет своевременная подача горючего, расходуемого военной техникой, с подачей его в необходимых объемах по полевым сборно-разборным трубопроводам на боевые позиции с соблюдением скрытности расположения военной техники и привлекаемых к монтажу трубопровода сил и средств.

При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.

Известен линейный элемент металлического сборно-разборного трубопровода (варианты), содержащий центральную часть, выполненную из бесшовной горячесформированной или сварной трубы и концевых частей, приваренных к трубе и выполненных одна в виде раструба, а другая в виде конуса, установленные в раструбе микропористую резиновую прокладку и стопорное пружинное кольцо (патент на полезную модель RU 41505, кл. F16L 9/02, опубл. 27.10.2004 г., бюл. №30).

Недостатками данного линейного элемента металлического сборно-разборного трубопровода являются:

конструктивные ограничения стыковых соединений труб по углам их поворота, что затрудняет прокладку трубопровода по пересеченной местности, требующей выполнения поворотов трассы трубопровода под большими углами как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях;

ограниченные возможности для выполнения монтажных работ в сжатые сроки, с обеспечением скрытности расположения военной техники и привлекаемых к монтажу трубопровода сил и средств, что обусловлено необходимостью (при ручном монтаже трубопровода) предварительной раскладки труб по трассе с последующим их монтажом вручную или применением трубоукладочных машин, которые имеют недостаточные возможности для передвижения по сложной трассе и крупные габариты;

значительная масса каждой трубы, что требует больших трудозатрат при выполнении монтажа трубопровода ручным способом.

В части конструктивного исполнения соединения труб принято во внимание раструбное соединение труб сборно-разборного трубопровода, содержащее одну гладкую трубу с удерживающим буртом, а другую с раструбом, в котором размещен стопорный элемент, установленый на входе внутренней полости раструба и своей торцевой поверхностью, обращенной внутрь внутренней полости раструба, плотно контактирующий с торцевой поверхностью уплотняющего элемента, противоположная торцевая поверхность которого, в свою очередь, плотно контактирует с торцевой поверхностью прижимного элемента, внутренние обечайки стопорного, уплотняющего и прижимного элементов имеют цилиндрические поверхности, контактирующие с гладкой трубой, а их внешние обечайки имеют сферические поверхности, контактирующие с поверхностью тора раструба, стопорный элемент содержит опорное кольцо с размещенным в пазе его внутренней обечайки пружинящим стопорным кольцом, паз, выполненный на внутренней обечайке опорного кольца, имеет глубину, равную диаметру поперечного сечения пружинящего стопорного кольца, а ответный паз гладкой трубы имеет глубину, равную радиусу поперечного сечения пружинящего стопорного кольца (патент на полезную модель RU 154698, кл. F16L 21/08, опубл. 10.09.2015 г., бюл. №25).

Недостаток данного соединения заключается в возможности его применения только для трубопроводов, монтаж которых осуществляется с предварительной раскладкой труб по трассе, поскольку при радиальном усилии, возникающем при протаскивании трубопровода по направлению его оси, будет происходить размыкание труб.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является линейный элемент сборно-разборного трубопровода, содержащий, выполненную из композиционного неметаллического материала трубу, один торец которой выполнен в виде конуса с цилиндрическим участком, имеющего на наружной поверхности кольцевую канавку, а другой торец - в виде раструба, имеющего на внутренней поверхности заходную фаску и две последовательно расположенные кольцевые канавки, из которых во второй от торца канавке установлено эластичное уплотнительное кольцо, в первой от торца канавке раструба установлено коническое фиксирующее кольцо, представляющее из себя часть конической оболочки, имеющее один продольный разрез на всю ширину кольца и равнорасположенные продольные вырезы от торца малого диаметра, не доходящие до второго торца, при этом большой диаметр конического кольца совпадает с диаметром первой кольцевой канавки раструба трубы, малый диаметр конического кольца меньше диаметра цилиндрического участка конуса трубы, а в собранном состоянии положение дальней от торца боковой стенки первой кольцевой канавки раструба трубы и ближней к торцу боковой стенки кольцевой канавки конуса трубы совпадает (патент на изобретение RU 2661202, кл. F16L9/14, опубл. 13.07.2018 г., бюл. №20).

Недостатками данного линейного элемента сборно-разборного трубопровода являются:

конструктивные ограничения стыковых соединений труб по углам их поворота, что затрудняет прокладку трубопровода по пересеченной местности, требующей выполнения поворотов трассы трубопровода под большими углами как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях;

ограниченные возможности для выполнения монтажных работ в сжатые сроки, с обеспечением скрытности расположения военной техники и привлекаемых к монтажу трубопровода сил и средств, что обусловлено необходимостью (при ручном монтаже трубопровода) предварительной раскладки труб по трассе с последующим их монтажом вручную или применением трубоукладочных машин, которые имеют недостаточные возможности для передвижения по сложной трассе и крупные габариты.

Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем реализации технического решения, обеспечивающего возможность прокладки полевого сборно-разборного трубопровода на пересеченной местности под большими углами поворота трассы как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях, без предварительной раскладки труб по трассе, сокращение сроков монтажа трубопровода и объемов применяемого при этом ручного труда, малозаметность технологических операций по монтажу трубопровода.

Технический результат изобретения заключается в повышении военно-технической эффективности применения полевого сборно-разборного трубопровода для подачи горючего на занимаемые военной техникой боевые позиции.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что, согласно изобретению, полевой сборно-разборный трубопровод содержит выполненные из композиционного неметаллического материала трубы, на концах которых закреплены раструбные вставки, перемычки с торцами в виде конуса, бункер, выполненный с возможностью размещения в нем комплекта труб, раструбные вставки которых попарно соединены перемычками с раструбными вставками смежных труб, каждая раструбная вставка выполнена с совмещенными внутренними буферной и рабочей зонами, при этом в рабочей зоне размещены, начиная с ее торцевой части, прижимной, уплотнительный и стопорный элементы, внешние грани которых плотно прилегают к внутренней поверхности рабочей зоны раструбной вставки, в канавке, выполненной в середине внутренней грани прижимного элемента размещено пружинящее кольцо, которое при установке перемычки попадает своей нижней частью в выполненную в перемычке ответную канавку и закрепляет ее положение на прижимном элементе, на боковой грани прижимного элемента, обращенной в сторону торцевой части раструбной вставки, выполнены на равном расстоянии друг от друга четыре отверстия, предназначенные для установки в них пальцев фиксирующего элемента, который, препятствуя выходу нижней части пружинящего кольца из ответной канавки в перемычке, предотвращает самопроизвольное ее отсоединение под воздействием осевых усилий растяжения. Изобретение поясняется фиг. 1-6.

На фиг. 1 схематично изображено парное соединение труб, находящихся в сложенном состоянии;

На фиг. 2 схематично изображено парное соединение труб, находящихся в развернутом состоянии.

На фиг. 3 схематично изображено раструбное соединение при соосном положении перемычки и раструбной вставки.

На фиг. 4 схематично изображено раструбное соединение при несоосном положении перемычки и раструбной вставки.

На фиг. 5 схематично изображен полевой сборно-разборный трубопровод в начальной фазе его прокладки.

На фиг. 6 схематично изображен полевой сборно-разборный трубопровод в последующей фазе его прокладки.

На фиг. фиг. 1-6 применены следующие обозначения:

1 - труба;

2 - перемычка;

3 - раструбная вставка;

4 - стопорный элемент;

5 - уплотнительный элемент;

6 - прижимной элемент;

7 - пружинящее кольцо;

8 - фиксирующий элемент;

9 - рабочая зона;

10 - буферная зона

11 - бункер;

12 - трос.

Полевой сборно-разборный трубопровод работает следующим образом.

Изготавливают раструбную вставку 3, формируя в ее внутренней полости рабочую 9 и буферную 10 зоны. В середине внутренней грани прижимного элемента 6 выполняют канавку глубиной, соответствующей высоте поперечного сечения пружинящего кольца 7, а на боковой грани прижимного элемента 6, обращенной в сторону торцевой части раструбной вставки 3, - четыре размещенные на равном расстоянии друг от друга отверстия, предназначенные для установки в них пальцев фиксирующего элемента 8. В рабочую зону 9 вставляют поочередно стопорный элемент 4, уплотнительный элемент 5 и прижимной элемент 6 с размещенным в его канавке пружинящим кольцом 7. При этом наружный диаметр прижимного элемента 6 выполняют равным диаметру рабочей зоны 9, а наружные диаметры стопорного 4 и уплотнительного 5 элементов - с учетом обеспечения плотного прилегания к поверхности рабочей зоны 9 раструбной вставки 3. Внутренние диаметры стопорного 4, уплотнительного 5 и прижимного 6 элементов выполняют равными наружному диаметру перемычки 2. Пальцы фиксирующего элемента 8 изготавливают с возможностью их закрепления в отверстиях прижимного элемента 6. Раструбные вставки 3 жестко закрепляют на каждом конце трубы 1. Пружинящее кольцо 7 выполняют с овальным поперечным сечением диаметром и высотой поперечного сечения, при которых средняя часть его продольного сечения находится на уровне внутреннего диаметра прижимного элемента 6.

Перемычку 2 изготавливают дугообразной формы с торцами в виде конуса и длиной, при которой в сложенном состоянии полевого сборно-разборного трубопровода обеспечивается прилегание друг к другу раструбных вставок 3 смежных труб 1. На каждом конце перемычки 2 на расстоянии от ее торца, примерно равном длине рабочей зоны 9 раструбной вставки 3, выполняют ответную канавку, предназначенную для фиксации в ней пружинящего кольца 7. Глубину указанной канавки выполняют равной половине высоты поперечного сечения пружинящего кольца 7.

При монтаже комплекта полевого сборно-разборного трубопровода каждый конец каждой перемычки 2 вставляют в раструбную вставку 3 трубы 1, обеспечивая установку части пружинящего кольца 7, выступающей из канавки прижимного элемента 6, в ответную канавку на конце перемычки 2. Для предотвращения самопроизвольного отсоединения перемычки 2 под воздействием осевых усилий растяжения в отверстия, выполненные на боковой грани прижимного элемента 6, вставляют пальцы фиксирующего элемента 8.

Бункер 11 изготавливают из расчета размещения в нем комплекта соединенных между собой труб 1. На одной из длинных сторон корпуса бункера 11 и примыкающей к ней задней боковой стороны устанавливают съемные борта (не показаны). На передней боковой стороне бункера 11 закрепляют трос 12. Во внутреннюю полость бункера 11 помещают смонтированный комплект труб 1.

В начальной фазе прокладки полевого сборно-разборного трубопровода отсоединяют съемные борта (не показаны) бункера 11, выводят из него свободную раструбную вставку 3 первой трубы 1 и закрепляют ее на поверхности земли. Трос 12 присоединяют к тяговому устройству (не показано), установленному вблизи боевых позиций военной техники, или к тягачу (не показан).

Натягивают трос 12, обеспечивая перемещение бункера 11 и постепенное выведение труб 1 из его внутренней полости.

При изменениях трассы полевого сборно-разборного трубопровода в горизонтальной и вертикальной плоскостях концы перемычек 2 изменяют свое положение в рабочей зоне 9 раструбных вставок 3, одновременно, за счет сцепления посредством пружинящего кольца 7 с прижимным элементом 6, изменяют положение его и взаимодействующих с ним уплотнительного 5 и стопорного 4 элементов.

При необходимости прокладки полевого сборно-разборного трубопровода на большее расстояние, чем длина его одного комплекта, свободную раструбную вставку 3 последней трубы 1 первого комплекта с помощью свободной перемычки 2 соединяют со свободной раструбной вставкой 3 последней трубы 1 следующего комплекта полевого сборно-разборного трубопровода и протаскивают бункер, в котором он размещен, в сторону, где размещают средство перекачки горючего (не показано).

При необходимости замены трубы 1 или перемычки 2 пальцы соответствующих фиксирующих элементов 8 выводят из отверстий в прижимных элементах 6 и отсоединяют перемычки 2. Присоединение других труб 1 или перемычек 2 выполняют в ранее рассмотренной последовательности.

Средство перекачки горючего (не показано) подключают к свободной раструбной вставке 3 последней трубы 1 и выполняют перекачку горючего. При этом буферная зона 10 в каждой раструбной вставке 3 обеспечивает использование сечения конца перемычки 2 на всю его площадь, что обеспечивает необходимую эффективность процесса перекачки.

Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается повышение военно-технической эффективности применения полевого сборно-разборного трубопровода для подачи горючего на занимаемые военной техникой боевые позиции за счет обеспечения возможности прокладки полевого сборно-разборного трубопровода на пересеченной местности под большими углами поворота трассы как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях, без предварительной раскладки труб по трассе, сокращения сроков монтажа трубопровода и объемов применяемого при этом ручного труда, малозаметности технологических операций по монтажу трубопровода.