Результат интеллектуальной деятельности: РЕЗИНОВАЯ МАНЖЕТА

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано для герметизации межтрубного пространства перехода магистрального трубопровода в кожухе (футляре), прокладываемым под водными преградами, инженерными сооружениями, автомобильными и железными дорогами.

При строительстве перехода трубопровода возникает необходимость применения резиновых манжет для герметизации межтрубного пространства перехода. В существующей резиновой манжете выполнено два цилиндрических участка: один - для кожуха (футляра), второй - для магистрального трубопровода. Одной манжетой можно герметизировать только одну комбинацию перехода. Кроме того, большая часть выпускаемых манжет изготавливается на дорнах и не имеет гофры, вследствие чего при эксплуатации манжета сползает с кожуха (футляра), нарушается герметизация межтрубного пространства и переход разрушается.

В настоящее время существуют более 50 вариантов комбинаций переходов с отношением одного диаметра кожуха (футляра) к нескольким диаметрам трубопроводов, т.е. в один кожух (футляр) прокладывают, каждый в отдельности, от двух и более магистральных трубопроводов.

Например: в кожух (футляр) диаметром 325 мм можно проложить, каждый в отдельности, три трубопровода диаметром 159 мм, либо 108 мм, либо 57 мм.

Для каждой комбинации перехода трубопровода с кожухом (футляром) диаметром 325 мм требуется три резиновые манжеты для герметизации межтрубного пространства перехода: 325×159 мм, 325×108 мм, 325×57 мм, где цилиндрический участок диаметром 325 мм предназначен для кожуха (футляра), а цилиндрические участки диаметром 159 мм, 108 мм, 57 мм предназначены, каждый в отдельности, для магистрального трубопровода перехода.

Таким образом создается множество комбинаций, которые в настоящее время применяются при строительстве переходов трубопроводов под автомобильными и железными дорогами.

Такое большое количество комбинаций для переходов трубопроводов создает трудности в части увеличения количества резиновых манжет различных диаметров для герметизации межтрубного пространства переходов, а это, в свою очередь, повышает затраты на их изготовление и увеличивает складские и производственные помещения. Чтобы сократить эти расходы, необходимо разработать резиновую манжету, которой можно герметизировать межтрубное пространство перехода трубопровода от двух и более комбинаций, с отношением одного цилиндрического участка для кожуха (футляра) к нескольким в отдельности цилиндрическим участкам для магистральных трубопроводов.

Известна «Резиновая манжета, способ ее изготовления и способ сборки на трубопроводе перехода», патент №2351828. Данная резиновая манжета выполнена с гофрой, изготовлена методом формования в прессформе.

Недостатком изобретения является то, что одной манжетой можно герметизировать только одну из комбинаций перехода трубопровода, например 325/114 мм, где 325 мм - диаметр кожуха (футляра), а 114 мм - диаметр магистрального трубопровода.

Известна манжета по патенту RU №2261388, МПК F16L 3/00 6 H02G 3/22, где выполнен конусный участок, соединяющий два цилиндрических участка различных диаметров (взята за прототип). На конусном участке выполнен отвод для пропуска защитной трубы для кабелей связи.

Недостатками резиновой манжеты по данному техническому решению является то, что одной манжетой герметизируют только одну комбинацию перехода, а также отсутствие гофры. При эксплуатации перехода манжета без гофры сползает с кожуха (футляра), в результате чего попадает влага в межтрубное пространство перехода и разрушает его.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка резиновой манжеты, которой можно герметизировать межтрубное пространство переходов с комбинациями от двух и более с отношением одного цилиндрического участка для кожуха (футляра) к нескольким в отдельности цилиндрическим участкам для трубопроводов. Кроме того, резиновая манжета должна быть выполнена с гофрой, которая соединяется через радиусную перемычку с двумя и более цилиндрическими участками, предназначенными, каждый в отдельности, для закрепления на магистральных трубопроводах при герметизации межтрубного пространства перехода.

Поставленная задача достигается путем выполнения на резиновой манжете нескольких цилиндрических участков для трубопроводов заданных диаметров. С одной стороны манжеты выполнен один цилиндрический участок с заданным диаметром, например 114-1720 мм, который предназначен для закрепления на кожухе (футляре) перехода. С обратной стороны манжеты выполнены два и более цилиндрических участка, каждый из которых в отдельности предназначен для закрепления на магистральном трубопроводе перехода, например, диаметром 57-1420 мм.

Цилиндрический участок резиновой манжеты для кожуха (футляра) соединен с гофрой, которая, в свою очередь, соединена перемычкой с цилиндрическим участком для трубопровода большим диаметром по отношению к диаметрам следующих цилиндрических участков, которые выполнены с обратной стороны манжеты. Цилиндрические участки с обратной стороны манжеты предназначены для закрепления на магистральных трубопроводах перехода каждый в отдельности.

Соединение цилиндрических участков резиновой манжеты друг с другом выполнено радиусной перемычкой в форме ступеней от большего диаметра цилиндрического участка к меньшему, по убывающим размерам к центру.

Цилиндрические участки для трубопроводов с заданными диаметрами разделены буртиками по наружному периметру, с обратной стороны манжеты друг от друга по концевой части, буртики выполняют роль линии отреза. При выборе в манжете цилиндрического участка для трубопровода одного необходимого диаметра, из двух либо из четырех, остальные - один и более цилиндрические участки удаляют путем отрезания их по линии буртиков.

Кроме того, цилиндрические участки для трубопроводов с обратной стороны манжеты не удаляются, если используется заданный первый, самый меньший диаметр по отношению к остальным цилиндрическим участкам.

Сущность устройства резиновой манжеты заключается в том, что в резиновой манжете выполнено от двух и более цилиндрических участков с заданными диаметрами. С одной стороны резиновой манжеты выполнен один цилиндрический участок с заданным диаметром 114-1720 мм, который предназначен для закрепления на кожухе (футляре) перехода.

Цилиндрический участок для кожуха (футляра) соединен с гофрой, которая, в свою очередь, соединена с цилиндрическим участком, выполненным с обратной стороны манжеты, и предназначен для трубопровода большего диаметра по отношению к заданным диаметрам следующих цилиндрических участков. Цилиндрические участки, выполненные с обратной стороны манжеты, предназначены для закрепления на магистральных трубопроводах диаметром 57-1420 мм, каждый в отдельности.

Соединение цилиндрических участков резиновой манжеты друг с другом выполнено перемычкой в форме ступеней от большего диаметра к меньшему диаметру по убывающим размерам к центру.

Цилиндрические участки для трубопровода с обратной стороны манжеты отделены друг от друга буртиками по наружному периметру, по концевой части, буртики выполняют роль линии отреза. При окончательном выборе одного из двух и более необходимого цилиндрического участка для трубопровода, исключая цилиндрический участок для кожуха (футляра), остальные - один и более - удаляются путем отрезания цилиндрических участков по линии буртиков.

Отрезание неиспользуемых цилиндрических участков для трубопровода осуществляется при окончательном выборе необходимого цилиндрического участка с последующим его закреплением на магистральном трубопроводе при сборке.

Кроме того, цилиндрические участки манжеты не удаляются, если используется первый самый меньший диаметр по отношению к остальным цилиндрическим участкам, которые выполнены с обратной стороны манжеты. Одной манжетой можно герметизировать одну из двух и более комбинаций.

Сущность способа изготовления резиновой манжеты для герметизации перехода трубопровода с двумя и более комбинациями заключается в следующем. Резиновую манжету собирают с гофрой в пресс-форме, которая содержит от двух и более цилиндрических участков с заданными диаметрами. С одной стороны резиновой манжеты выполняют один цилиндрический участок с заданным диаметром, например 325 мм, который предназначен для закрепления на кожухе (футляре) перехода.

Цилиндрический участок для кожуха (футляра) в резиновой манжете выполняют с гофрой, которая, в свою очередь, соединена с цилиндрическим участком, например диаметром 159 мм, большего размера по отношению к следующим цилиндрическим участкам для трубопровода диаметром 108 мм, 57 мм, выполненным с обратной стороны манжеты, которые предназначены для закрепления на магистральных трубопроводах каждый в отдельности.

После загрузки пресс-форму устанавливают в вулканизационный пресс и вулканизуют в течение 30-40 мин при температуре 120-140°С.

По истечении времени вулканизации пресс-форму выгружают из вулканизационного пресса, охлаждают и извлекают манжету, выполненную с гофрой, размерами 325×159; 325×108; 325×57. С одной стороны резиновой манжеты выполнен один цилиндрический участок с заданным диаметром 325 мм, предназначенный для закрепления на кожухе (футляре) перехода. С обратной стороны резиновой манжеты выполнены цилиндрические участки для трубопровода с заданными диаметрами 159, 108, 57 мм, которые соединены между собой перемычками в форме ступеней, убывающими по размерам к центру, цилиндрические участки предназначены для одного выбранного диаметра магистрального трубопровода перехода. На концевой части цилиндрических участков по наружному периметру изготовлены буртики, выполняющие роль линии отреза.

Одной манжетой с цилиндрическими участками диаметром 325×159 мм, 325×108 мм, 325×57 мм можно герметизировать межтрубное пространство перехода трубопровода в отдельности тремя комбинациями, например: первая 325×159 мм, вторая 325×108 мм, третья 325×57 мм. В одной манжете выполняют от двух и более комбинаций цилиндрических участков для трубопровода, которые всегда будут востребованы в два и более раза чаще, чем манжета, которая имеет один цилиндрический участок для кожуха (футляра) и один цилиндрический участок для трубопровода. При окончательном выборе комбинации с цилиндрическим участком для кожуха (футляра) диаметром 325 мм и цилиндрическим участком для трубопровода диаметром 159 мм остальные цилиндрические участки удаляются.

Аналогичным образом изготавливают и больше комбинаций с диаметрами для кожуха (футляра) 114-1720 мм для магистральных трубопроводов перехода 57-1420 мм.

Сущность способа сборки резиновой манжеты на трубопроводе перехода заключается в следующем: например, требуется резиновая манжета с цилиндрическим участком для кожуха (футляра) диаметром 325 мм для магистрального трубопровода диаметром 108 мм, берут изготовленную резиновою манжету с цилиндрическим участком для кожуха (футляра) 325 мм с комбинацией цилиндрических участков для трубопровода диаметром 57, 108, 159 мм для магистрального трубопровода. В манжете выбирают цилиндрический участок для кожуха (футляра) диаметром 325 мм, для магистрального трубопровода цилиндрический участок диаметром 108 мм, после чего резиновую манжету кладут вертикально на цилиндрический участок кожуха (футляра) и отрезают цилиндрический участок для трубопровода диаметром 57 мм по кромке буртика, освобождая проход к цилиндрическому участку для трубопровода диаметром 108 мм. После чего манжетой герметизируют межтрубное пространство перехода путем установки цилиндрического участка диаметром 325 мм на кожух (футляр), а цилиндрический участок диаметром 108 мм - на магистральный трубопровод и закрепляют с обеих сторон хомутами-стяжками.

При использовании цилиндрического участка диаметром 159 мм для магистрального трубопровода манжету также устанавливают вертикально и по кромке выступающего буртика отрезают цилиндрические участки для трубопровода диаметрами 57 и 108 мм, освобождая проход к цилиндрическому участку диаметром 159 мм резиновой манжеты.

При использовании цилиндрического участка диаметром 57 мм для магистрального трубопровода цилиндрические участки не отрезают.

Одной данной резиновой манжетой можно герметизировать три комбинации в одном кожухе (футляре), что позволит изготавливать резиновые манжеты впрок, которые будут всегда востребованы. Кроме того, потребуется меньшее количество резиновых манжет и складских помещений, а это даст существенный экономический эффект для малого и среднего бизнеса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 изображены манжеты, герметизирующие кожух (футляр) и магистральный трубопровод;

- на фиг.2 - разрез манжеты, посаженной на магистральный трубопровод и условно на кожух (футляр);

- на фиг.3 - манжета в аксонометрии;

- на фиг.4 - манжета с удаленным посадочным местом для прохода к следующему посадочному диаметру трубопровода;

- на фиг.5 - манжета с удаленными двумя посадочными местами для прохода трубопровода к следующему посадочному диаметру.

В заявленной резиновой манжете 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) выполнено от двух и более цилиндрических участков с заданными диаметрами. С одной стороны резиновой манжеты выполнен один цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) с заданным диаметром 114-1720 мм, который предназначен для закрепления на кожухе (футляре) 3 (фиг.1, 2) перехода трубопровода. С обратной стороны манжеты выполнены от двух и более цилиндрических участков с заданными диаметрами, предназначенных для закрепления на магистральном трубопроводе перехода, диаметром 57-1420 мм.

Цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) для кожуха (футляра) 3 (фиг.1, 2) соединен с гофрой 4 (фиг.2), которая, в свою очередь, соединена с цилиндрическим участком 5 (фиг.2, 3, 4, 5), выполненным с обратной стороны манжеты большего диаметра по отношению к заданным диаметрам следующих цилиндрических участков 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5). Цилиндрические участки 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5), выполненные с обратной стороны манжеты, предназначены для закрепления на магистральных трубопроводах 8 (фиг.1, 2) диаметром 57-1420 мм, каждый в отдельности.

Соединение цилиндрических участков 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) резиновой манжеты с обратной стороны друг с другом выполнено перемычками 9 (фиг.2, 3) в форме ступеней от большего диаметра к меньшему диаметру по убывающим размерам к центру.

Цилиндрические участки 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) для трубопровода с обратной стороны манжеты отделены друг от друга буртиками 10 (фиг.2, 3, 4, 5) по наружному периметру, по концевой части, буртики выполняют роль линии отреза. При окончательном выборе одного из двух и более необходимого цилиндрического участка для трубопровода, исключая цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) для кожуха (футляра), остальные, один и более, удаляются путем отрезания цилиндрических участков по линии буртиков 10 (фиг.2, 3, 4, 5).

Отрезание неиспользуемых цилиндрических участков для трубопровода осуществляется при окончательном выборе необходимого цилиндрического участка с последующим его закреплением на магистральном трубопроводе 8 (фиг.1, 2) перехода при сборке манжеты 1 (фиг.1, 2, 3,4, 5).

Кроме того, цилиндрические участки 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) манжеты 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) не удаляются, если используется первый самый меньший диаметр 7 (фиг.2, 3, 4, 5) по отношению к остальным цилиндрическим участкам, которые выполнены с обратной стороны манжеты. Одной манжетой можно герметизировать от двух и более комбинаций переходов трубопроводов. Работает описываемая манжета 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) аналогично тому, как работает в подобных случаях обычная манжета из резины.

Способ изготовления резиновой манжеты 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) для герметизации межтрубного пространства перехода трубопровода с двумя и более комбинациями заключается в следующем. Резиновую манжету 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) собирают с гофрой 4 (фиг.2) в пресс-форме, которая содержит от двух и более цилиндрических участков с заданными диаметрами. С одной стороны резиновой манжеты выполняют один цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) с заданным диаметром, например 325 мм, который предназначен для закрепления на кожухе (футляре) 3 (фиг.1, 2) перехода трубопровода.

Цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) для кожуха (футляра) в резиновой манжете выполняют с гофрой 4 (фиг.2), которая, в свою очередь, соединена с цилиндрическим участком 5 (фиг.2, 3, 4, 5), например, диаметром 159 мм, большего размера по отношению к следующим цилиндрическим участкам 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) для трубопровода диаметром, например, 108, 57 мм, выполненным с обратной стороны манжеты, которые предназначены для закрепления на магистральных трубопроводах каждый в отдельности.

После загрузки прессформу устанавливают в вулканизационный пресс и вулканизуют в течение 30-40 мин при температуре 120-140°С.

По истечении времени вулканизации пресс-форму выгружают из вулканизационного пресса, охлаждают и извлекают манжету, выполненную с гофрой, размерами 325×159; 325×108; 325×57. С одной стороны резиновой манжеты 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) выполнен один цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) с заданным диаметром 325 мм, предназначенный для закрепления на кожухе (футляре) 3 (фиг.1, 2). С обратной стороны резиновой манжеты выполнены цилиндрические участки 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) для трубопровода с заданными диаметрами 159, 108, 57 мм, которые соединены между собой перемычками 9 (фиг.2) в форме ступеней, убывающими по размерам к центру, цилиндрические участки 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) предназначены для одного выбранного диаметра магистрального трубопровода перехода. На концевой части цилиндрических участков 5, 6, 7 (фиг.2, 3,4, 5) по наружному периметру изготовлены буртики 10 (фиг.2, 3, 4, 5), выполняющие роль линии отреза.

Одной манжетой 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) с цилиндрическими участками 2, 5 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 325×159, а также с цилиндрическими участками 2, 6 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 325×108 и цилиндрическими участками 2, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 325×57 можно герметизировать межтрубное пространство перехода трубопровода в отдельности тремя комбинациями, например: первая 325×159, вторая 325×108, третья 325×57. В одной манжете 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) выполняют от двух и более комбинаций цилиндрических участков для трубопровода, которые всегда будут востребованы в два и более раза чаще, чем манжета, которая имеет один цилиндрический участок для кожуха (футляра) и один цилиндрический участок для трубопровода. При окончательном выборе комбинации с цилиндрическим участком 2 (фиг.2, 3, 4, 5) для кожуха (футляра) диаметром 325 мм и цилиндрическим участком 5 (фиг.2, 3, 4, 5) для трубопровода диаметром 159 мм, остальные цилиндрические участки удаляются.

Аналогичным образом изготавливают и больше комбинаций с диаметрами для кожуха (футляра) 114-1720 мм, для магистральных трубопроводов перехода 57-1420 мм.

Способ сборки резиновой манжеты 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) на трубопроводе перехода заключается в следующем: например, требуется резиновая манжета с цилиндрическим участком для кожуха (футляра) диаметром 325 мм, для магистрального трубопровода диаметром 108 мм. Исходя из данных условий, берут изготовленную резиновою манжету 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) с цилиндрическим участком 2 (фиг.2, 3, 4, 5) для кожуха (футляра) диаметром 325 мм с комбинацией цилиндрических участков 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 57, 108, 159 мм для магистрального трубопровода. В манжете 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) выбирают цилиндрический участок для кожуха (футляра) диаметром 325 мм, для магистрального трубопровода - цилиндрический участок 6 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 108 мм, после чего резиновую манжету кладут вертикально на цилиндрический участок 2 (фиг.2, 3, 4, 5) кожуха (футляра) либо в другое удобное положение и отрезают цилиндрический участок 7 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 57 мм по кромке буртика 10 (фиг.2, 3, 4, 5), освобождая проход к цилиндрическому участку 6 (фиг.2, 3, 4, 5) для трубопровода диаметром 108 мм. После чего манжетой 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) герметизируют межтрубное пространство перехода путем установки цилиндрического участка 2 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 325 мм на кожух (футляр) 3 (фиг.1, 2), а цилиндрический участок 6 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 108 мм - на магистральный трубопровод 8 (фиг.1, 2) и закрепляют с обеих сторон хомутами-стяжками 11, 12 (фиг.1, 2). Магистральный трубопровод 8 (фиг.1, 2), протаскиваемый внутри кожуха (футляра) 3 (фиг.1, 2), перемещается на опорно-направляющих кольцах 13 (фиг.1).

При использовании резиновой манжеты 1 (фиг.1, 2, 3, 4, 5) с цилиндрическим участком 5 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 159 мм для магистрального трубопровода и диаметром 325 мм для кожуха (футляра) ее так же устанавливают вертикально либо в другое удобное положение и по кромке выступающего буртика 10 (фиг.2, 3, 4, 5) отрезают неиспользованные цилиндрические участки 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметрами 57 и 108 мм, освобождая проход к цилиндрическому 5 (фиг.2, 3, 4, 5) участку диаметром 159 мм резиновой манжеты.

При использовании цилиндрического участка 7 (фиг.2, 3, 4, 5) диаметром 57 мм для магистрального трубопровода 8 (фиг.1, 2) цилиндрические участки 5, 6, 7 (фиг.2, 3, 4, 5) не отрезают.

Для магистрального трубопровода 8 (фиг.1, 2) диаметром 57, 108, 159 мм и с цилиндрическим участком 325 мм для кожуха (футляра) можно одной манжетой герметизировать межтрубное пространство перехода трубопровода тремя комбинациями в отдельности, например первая - 325×159 мм, вторая - 325×108 мм, третья - 325×57 мм. Одной манжетой выполняют от двух и более комбинаций цилиндрических участков для трубопровода, которые всегда будут востребованы в два и более раза чаще, чем манжета, которая имеет один цилиндрический участок для кожуха (футляра) и один цилиндрический участок для трубопровода.

Аналогичным образом осуществляют сборку резиновой манжеты на трубопроводе перехода с большим количеством комбинаций диаметров кожуха (футляра) 114-1720 мм и диаметров магистральных трубопроводов 57-1420 мм.