Результат интеллектуальной деятельности: КОМПЕНСАТОР

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в качестве компенсационного соединения трубопроводов различного назначения, преимущественно газо- и нефтепроводов.

Известны компенсаторы трубопроводов, защищенные патентами RU №2083907 и SU №1096439. Однако они не в полной мере обеспечивают надежность эксплуатации газо- и нефтепроводов.

Известен также принятый за прототип компенсатор, содержащий эластичную трубу с армирующим включением и уплотнительными отбортовками, установленные снаружи от эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки с присоединительными фланцами, при этом ограничительные втулки размещены с компенсационным зазором между собой и выполнены с отогнутыми наружу кромками. Длина эластичной трубы превышает суммарную длину наружных ограничительных втулок, а армирующее включение размещено на части протяженности эластичной трубы, свободной от опоры на наружные ограничительные втулки (Пат. РФ №2285856, МПК F16L 51/02, опубл. 20.10.2006 г., Бюл. №29).

Недостатками известного компенсатора являются следующие: ограничительная величина компенсационной способности, определяемая незначительными по величине щелевыми зазорами между эластичной трубой и наружными ограничительными втулками. Сложность изготовления эластичной трубы из-за необходимости размещения внутри нее армирующего включения, особенно только в средней части эластичной трубы, так как для размещения армирующего включения эластичную трубу необходимо изготавливать из двух частей, которые потом нужно соединить между собой. Дополнительное снижение компенсационной способности эластичной трубы за счет наличия в ее средней части армирующего включения из жесткого материала. Перегибы эластичной трубы при ограниченных радиусах изгиба в процессе компенсации изменения длины трубопровода, а также напряжения на участках эластичной трубы, примыкающих к уплотнительным отбортовкам, что ограничивает срок службы эластичной трубы и надежность эксплуатации трубопровода. Наличие доступа к наружной поверхности эластичной трубы за счет зазора между смежными ограничительными втулками, что дополнительно снижает надежность эксплуатации трубопровода, так как может привести к разрушению эластичной трубы и аварийному выходу из строя трубопровода.

Задачей изобретения является повышение надежности эксплуатации трубопровода, улучшение его компенсационных возможностей, упрощение и удешевление устройства компенсатора с увеличением срока службы эластичной трубы.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, достигается тем, что в компенсаторе, содержащем эластичную трубу с уплотнительными отбортовками и установленные снаружи от эластичной трубы с радиальным зазором ограничительные втулки с присоединительными фланцами, диаметры смежных стальных ограничительных втулок являются различными с возможностью взаимодействия внутренней поверхности одной втулки с наружной поверхностью другой втулки при постоянном размещении концов обеих втулок с перекрытием друг друга, а присоединительные фланцы ограничительных втулок выполнены с внутренними выступами, размещенными с минимальными зазорами относительно наружной поверхности эластичной трубы, при этом на внутренней поверхности концевой части втулки большего диаметра закреплена кольцевая прокладка из эластичного антифрикционного материала с возможностью взаимодействия ее внутренней поверхности с наружной поверхностью втулки меньшего диаметра.

Компенсатор представлен на фиг.1 - продольный разрез при исходном положении эластичной трубы и ограничительных втулок, на фиг.2 - то же, после срабатывания компенсатора при смещении навстречу друг другу смежных участков трубопровода.

Компенсатор содержит эластичную трубу 1 с уплотнительными отбортовками 2 и 3. Снаружи от эластичной трубы 1 установлены стальные ограничительные втулки 4 и 5. Диаметры D₁ и D₂ смежных стальных ограничительных втулок 4 и 5 приняты различными с возможностью взаимодействия внутренней поверхности одной втулки 5 с наружной поверхностью другой втулки 4 при постоянном размещении концов обеих втулок 4 и 5 с перекрытием друг друга. Присоединительные фланцы 6 и 7 ограничительных втулок 4 и 5 выполнены с внутренними выступами 8 и 9, размещенными с минимальными зазорами относительно наружной поверхности эластичной трубы 1. На внутренней поверхности концевой части втулки 5 большего диаметра D₂ закреплена кольцевая прокладка 10 из эластичного антифрикционного материала с возможностью взаимодействия ее внутренней поверхности с наружной поверхностью втулки 4 меньшего диаметра D₁. Уплотнительные отбортовки 2 и 3 эластичной трубы 1 размещены между присоединительными фланцами 6 и 7 и фланцами 11 и 12 смежных участков 13 и 14 трубопровода. Фланцы 6, 11 и 7, 12 соединены между собой болтами 15 и 16, 17, 18 - щелевые зазоры между эластичной трубой 1 и ограничительными втулками 4 и 5.

Компенсатор действует следующим образом. Длина каждого компенсатора, определяемая расстоянием между наружными кромками присоединительных фланцев 6 и 7, выбирается из условия равенства ее максимально возможному расстоянию между фланцами 11 и 12 смежных участков 13 и 14 трубопровода, например при минимальной температуре окружающей среды. При монтаже трубопровода с компенсаторами обе ограничительные втулки 4 и 5 компенсатора размещаются при максимальном смещении друг относительно друга в стороны соединяемых участков 13 и 14 трубопроводов (фиг.1). В процессе эксплуатации трубопровода при осевом смещении его примыкающих к компенсатору участков 13 и 14 навстречу друг другу эластичная труба 1 деформируется с прогибом в сторону ограничительных втулок 4 и 5 с размещением деформируемых участков в щелевых зазорах 17 и 18 между наружной поверхностью эластичной трубы 1 и внутренними поверхностями ограничительных втулок 4 и 5. Выполнение концевой части втулки большего диаметра с кольцевой прокладкой из эластичного антифрикционного материала обеспечивает увеличение компенсационной способности предлагаемого компенсатора и надежное укрытие эластичной трубы 1 от внешнего воздействия.

Таким образом, отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение надежности эксплуатации трубопровода, улучшение его компенсационных возможностей, упрощение и удешевление устройства компенсатора с увеличением срока службы эластичной трубы за счет исключения возможности ее повреждения от внешнего воздействия.