Меню

Герметизация межтрубного пространства труба в трубе

способ герметизации межтрубного пространства трубопроводов типа «труба в трубе»

Изобретение относится к строительству трубопроводов. Способ предназначен для устранения температурных напряжений в трубопроводах типа «труба в трубе» в рабочем герметичном состоянии внутреннего трубопровода (при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве) без установки специальных компенсаторов внутри. Способ заключается в размещении в межтрубном пространстве уплотнительных узлов, выполненных в виде плотно навитых друг к другу спиральных рукавов. Рукава выполняют из эластичного непроницаемого для воздуха материала, наматывают их с небольшим зазором по концам трубопровода типа «труба в трубе» на внутренний трубопровод в виде двух спиралей, каждая длиной не менее внутреннего диаметра трубопровода. Заводят спирали в межтрубное пространство, заполняют рукава воздухом, концы межтрубного пространства закрывают кольцевыми жестко связанными с наружным трубопроводом заглушками, обеспечивающими свободное перемещение наружного и внутреннего трубопроводов друг относительно друга при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве. Технический результат изобретения — повышение надежности защиты окружающей среды. 2 з.п. ф-лы.

Формула изобретения

1. Способ герметизации межтрубного пространства трубопроводов типа «труба в трубе», включающий размещение в трубопроводах уплотнительных узлов, выполненных в виде плотно навитых друг к другу спиральных рукавов с наполнителями, отличающийся тем, что рукава выполняют из эластичного непроницаемого для воздуха материала, наматывают их с небольшим зазором по концам трубопровода типа «труба в трубе» на внутренний трубопровод в виде двух спиралей каждая длиной не менее внутреннего диаметра трубопровода, заводят спирали в межтрубное пространство, заполняют рукава воздухом, концы межтрубного пространства закрывают кольцевыми жестко связанными с наружным трубопроводом заглушками, обеспечивающими свободное перемещение наружного и внутреннего трубопроводов относительно друг друга при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для исключения температурных напряжений в трубопроводе типа «труба в трубе» непроницаемые рукава, намотанные в виде плотных спиралей на внутренний трубопровод, заполняют воздухом при давлении, обеспечивающем свободное перемещение трубопроводов относительно друг друга при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для исключения самопроизвольного разматывания спиралей при заведении их в межтрубное пространство концы спиралей соединяют гибкой связью или ограничивают их концы кольцевыми втулками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству трубопроводов, преимущественно подводных переходов, и предназначено для устранения температурных напряжений в трубопроводах типа «труба в трубе» в рабочем состоянии без установки внутри специальных компенсаторов и предотвращения попадания перекачиваемых по внутреннему трубопроводу жидких углеводородов в окружающую среду в случае нарушения герметичности внутреннего трубопровода.

Известно сооружение трубопроводов типа «труба в трубе», при котором межтрубное пространство герметизируют путем заполнения спиральных, неплотно навитых навстречу друг к другу по всей длине внутреннего трубопровода рукавов затвердевающим цементным раствором. Температурные напряжения во внутреннем трубопроводе гасят путем устройства специальных компенсаторов в виде спирально навитых навстречу друг к другу замкнутых металлических полостей (А.С. СССР № 1460512, кл. F16L 1/04, 1989).

Недостатком герметизации межтрубного пространства в этом случае является обязательная установка компенсаторов температурных напряжений внутри трубопровода типа «труба в трубе», что существенно усложняет и удорожает всю известную конструкцию трубопровода типа «труба в трубе».

Ближайшим по существу техническим решением является герметизация полости трубопроводов, при которой уплотнители выполняют в виде плотно навитых по спирали рукавов, заполняют рукава несжимаемыми наполнителями (патент РФ, № 2025634, Кл. F16L 55/12, 1994).

В этом случае не обеспечивается полная герметизация пространства при достаточно большом избыточном давлении перед уплотнителем. Такое давление может быть перед рукавным уплотнителем, если его установить в межтрубном пространстве. При повреждении (нарушении герметичности) внутреннего трубопровода системы «труба в трубе» загрязняющая жидкость может просочиться по спиральным зазорам между плотно навитыми недеформируемыми под давлением круглыми в поперечном сечении рукавами с несжимаемым наполнителем и попасть в окружающую среду. Такая герметизация полости трубопровода имеет ограниченную область применения и может быть использована только при давлении перед рукавным уплотнителем близком к атмосферному, т.е. только при проведении ремонтных работ по устранению (вырезке) поврежденных участков обычных (не «труба в трубе») трубопроводов.

Цель изобретения — надежная защита окружающей среды от разливов жидких углеводородов при нарушении герметичности внутреннего трубопровода системы «труба в трубе» и обеспечение компенсации температурных напряжений во внутреннем трубопроводе в рабочем состоянии (без нарушения его герметичности) за счет свободного осевого перемещения внутреннего трубопровода относительно наружного в исправном состоянии системы «труба в трубе».

Надежная защита окружающей среды достигается за счет того, что герметизацию межтрубного пространства выполняют путем установки в межтрубное пространство плотно навитых в виде спирали рукавов из эластичного непроницаемого для воздуха материала, которые заполняют сжимаемым наполнителем (воздухом). При нарушении герметичности внутреннего трубопровода избыточное давление в межтрубном пространстве повышается, сдавливает и плотно прижимает спирально навитые рукава с воздухом к стенкам наружного и внутреннего трубопроводов, обеспечивая, таким образом, полную герметичность межтрубного пространства.

Обеспечение компенсации температурных напряжений внутреннего трубопровода в рабочем состоянии (при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве) достигается за счет того, что воздух в спирально навитые рукава подают под низким давлением, близким к атмосферному, при котором практически отсутствуют силы трения между рукавами и стенками внутреннего трубопровода, препятствующие относительному продольному перемещению наружного и внутреннего трубопроводов в исправном состоянии.

Способ реализуется следующим образом. Рукава выполняют из эластичного непроницаемого для воздуха материала, наматывают их с небольшим зазором по концам трубопровода «труба в трубе» на внутренний трубопровод в виде двух спиралей каждая длиной не менее внутреннего диаметра трубопровода, заводят спирали в межтрубное пространство, заполняют рукава воздухом, концы межтрубного пространства закрывают кольцевыми жестко связанными с наружным трубопроводом заглушкам, обеспечивающими свободное перемещение наружного и внутреннего трубопроводов друг относительно друга при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве. Для исключения температурных напряжений в трубопроводе типа «труба в трубе» непроницаемые рукава, намотанные в виде плотной спирали на внутренний трубопровод, заполняют воздухом при давлении, обеспечивающем свободное перемещение трубопроводов друг относительно друга при отсутствии избыточного давления в межтрубном пространстве.

Для исключения самопроизвольного разматывания спиралей при заведении их в межтрубное пространство концы спиралей соединяют гибкой связью или ограничивают их концы кольцевыми втулками.

Источник

Основные методы герметизации резьбовых соединений труб

Резьбовые соединения наносятся на трубы, а также на соединительные и отводные фитинги. Но простота и надежность соединения любых трубопроводов с применением нарезки все же не обеспечивает полной его непроницаемости. Поэтому обязательным дополнением является герметизация труб во всех местах резьбовых стыков. Только такое сочетание позволяет создать надежное соединение.

Резьбовые фитинги различного назначения

Виды и условия герметизации

Изолировать стыки при прокладке труб необходимо для разных типов трубопроводов. Исключение составляют только сварные соединения, но в этом и их недостаток – они неразъемные. А стыки с применением резьбы позволяют легко заменить поврежденный участок или вставить новую обвязку.

Поэтому герметизация необходима для резьбовых соединений труб:

  • водоснабжения горячей и холодной воды,
  • газопроводов,
  • отопления.

На практике резьба используется в магистралях малого диаметра – во внутренних разводках дома и в квартире, загородных коттеджах и при прокладке сетей к отдельно стоящим строениям с малым потреблением воды и газа. Для труб водоснабжения и отопления большого диаметра применяются фланцевые соединения и сварка.

Вентиляционные магистрали, как правило, имеют большое сечение и изготавливаются из тонкостенного листа или гофрированных труб. Поэтому резьбовые соединения в них не используются, но герметизация стыков все же необходима.

При выборе способа герметизации трубных соединений требуется учитывать их свойства и условия, в которых они будут функционировать:

  • Внешняя температура среды и внутренняя носителя в трубопроводе. Некоторые виды герметиков теряют свои свойства при повышенной температуре или на морозе.
  • Давление в магистрали. Жидкие изоляторы могут выдавливаться из соединения при большом напоре.
  • Диаметр трубы.
  • Итоговая прочность соединения. Это усилие, необходимое для разборки изолированного стыка в случае его ремонта или перемонтажа.
  • Экологическая безопасность. При прокладке трубопроводов для питьевой воды нельзя применять вещества, способные выделять токсичные соединения.

Большинство средств и веществ, применяемых для герметизации, по этим параметрам укладываются в диапазон, необходимый для стыковки бытовых трубопроводов. Но особенно тщательный выбор необходим при герметизации стыков газовых труб. Нарушение герметичности в водяных магистралях заметно с самого начала по следам протечек в местах соединений. Газовые утечки не проявляют себя визуально, и могут оставаться необнаруженными длительное время.

Способы герметизации резьбовых соединений

По применяемы материалам различают заполнение пространства между витками резьбы твердыми материалами или пастообразными герметиками.

Нормативами рекомендуется применять пасты для условных проходов до 65 мм. Для твердых изолирующих материалов строгих ограничений нет.

Рассмотрим основные варианты герметизации резьбы на трубопроводах.

Сантехнический лен

Намотка льняных прядей на резьбовые витки применяется давно, и до сих пор считается надежным способом герметизации. Но он же и самый сложный в работе. Последовательность действий:

  • на резьбу наносятся насечки, чтобы материал не проскальзывал при намотке;
  • лен от пучка отделяется небольшими прядями,
  • первый виток наматывается крестообразно, чтобы зафиксировать его на резьбе;
  • после намотки всего материала, поверх него наносится олифа или водонепроницаемая паста.

Без опыта работы с этим материалом намотка часто получается неаккуратной, с торчащими прядями льна. Вдобавок легко перепачкать детали и руки накладываемой смазкой. Но основная проблема – необходимо заложить в витки нужное количество льна. Если его будет мало – герметичность со временем нарушится. При большом слое затяжка соединения будет проходить с трудом, а наворачиваемые фитинги из некачественного материала могут лопнуть.

Намотка льняных прядей на резьбу

Лента ФУМ

Эту фторопластовую пленку можно назвать уплотнителем для дилетантов. Работа с ней не предполагает никаких сложностей, поскольку она легко укладывается в витки резьбы. Только в самом начале приходится удерживать ленту от проскальзывания. Мягкость фторопласта позволяет не сильно заботиться о количестве намотанной ленты. Даже при избыточной намотке фитинги наворачиваются на резьбу без особых усилий. А если все сделано по правилам, то соединение можно проводить руками, без применения ключей. Но обратной стороной такой легкости является вероятность ослабления соединения.

  • простота в обращении,
  • химическая стойкость,
  • невысокая цена.
  • из-за невысокого качества затяжки не рекомендуется для резьб диаметром свыше дюйма (25 мм),
  • не допускается применение при условии вибраций на трубопроводе,
  • при больших температурных перепадах происходит нарушение герметизации.

Удобна для применения на трубах водо- и теплоснабжения в домашних условиях.

Лента ФУМ в катушке и намотке на резьбу

Сантехническая уплотняющая нить

Фактически сочетает в себе преимущества льняного и ленточного уплотнений. Изготавливается из синтетических материалов, пропитанных дополнительным герметизирующим составом. Также удобна при намотке, как и ФУМ-лента, но гораздо прочнее нее. При необходимости можно даже немного отвернуть и снова довернуть соединительный элемент – герметичность от этого не нарушится.

Есть особенности работы с ней:

  • намотка ведется не по канавкам резьбы, а немного наискосок;
  • для удержания нити в нужном положении необходимы насечки на резьбе,
  • первые два витка резьбы оставляются свободными, а на последних двух нить наматывается с дополнительным уплотнением;
  • количество оборотов для правильного уплотнения зависит от диаметра трубы и указывается в инструкции.

Температурная стойкость, надежность и герметичность соединения с уплотняющей нитью допускают герметизацию ею не только труб отопления, но и газовых стыков.

Из твердых резьбовых уплотнителей она считается самым надежным. Конечно, если не пользоваться дешевыми подделками. Самым популярной маркой является нить Tangit Uni-Lock.

Намотка уплотняющей нитью

Жидкие герметики

Такие составы для герметизации заполняются в резьбовые канавки соединяемых труб и фитингов. После нанесения они не затвердевают, а остаются в пастообразном состоянии, обеспечивая непроницаемость жидкости или газа по резьбе. Обычно в состав входят добавки, предохраняющие металл от ржавчины.

Главный недостаток таких паст – невозможность их применения в магистралях с высоким давлением. Напор жидкости или газа постепенно выдавит мягкую субстанцию из резьбовых зазоров.

Легкость соединения по такому герметику оборачивается тем, что оно без усилий же отвинчивается. Поэтому стыки на жидких герметиках необходимо контролировать и своевременно подтягивать.

Нанесение жидкого герметика на резьбу

Анаэробные герметики

Сложные полимерные соединения, сохраняющие текучие свойства на воздухе. Как и незатвердевающие пасты, легко наносятся на резьбовые канавки. После этого соединение затягивается без усилий. При контакте с металлом в отсутствии воздуха в зазорах происходит трансформация вещества, и оно затвердевает, обеспечивая герметизацию и надежность стыка. Основное требование перед нанесением – металл соединения должен быть очищен от ржавчины и тщательно обезжирен.

Различаются по степени крепости затвердевшего состава:

  • Средняя фиксация (Medium). Обычно выпускается синего цвета. После схватывания обеспечивает надежное соединения, но поддающееся механической разборке. Руками его развинтить вряд ли получится, а ключами – вполне.
  • Сильная фиксация (Strong). Имеет красный цвет. Образуемое им соединение практически неразборное, так как в обычных условиях даже с помощью гаечных ключей оно не поддается при отворачивании. В отличие от сварки, разобрать его можно после сильного нагрева. Поэтому такой тип герметика не находит применения в бытовых магистралях.

Анаэробный герметик средней силы на резьбе

Не рекомендуется применять сильный вариант для соединений металлических труб с полимерными. При необходимости разборки стыка нагрев может деформировать пластиковый участок соединения.

Уплотнение прокладками

Прокладка, упирающаяся в торец трубы, также может герметизировать стык. Прижим осуществляется накидной гайкой или соединительным фитингом. Саму нарезку при этом можно не герметизировать, хотя иногда для подстраховки ее тоже обматывают уплотнителем. Резиновые колечки постепенно вытесняются современными прокладками из фторопласта и других полимерных материалов.

Не все резьбовые соединения можно герметизировать таким способом. Состыковать две трубы между собой с применением прокладок затруднительно. Но подключение кранов, смесителей или гибких подводок через полимерные кольца очень удобно.

Резьбовые соединения с прокладками

Герметизация бытовых воздуховодов

Вентиляция в квартирах и загородных домах проводится тонкостенными элементами. Зачастую воздуховоды делаются прямоугольного сечения или из гофрированной трубы. Резьба на таких соединениях невозможна. Поэтому герметизация вентиляционных стыков осуществляется другими способами:

  • через фланцы,
  • наложением бандажа,
  • раструбным методом с вставлением одного воздуховода в другой.

Фланцевое соединение чаще всего используется для воздуховодов некруглого сечения. Герметизация проводится с применением прокладок из мягкого материала, например, пористой резины. Форма прокладки должна повторять сечение воздуховода.

При других способах пустоты, образующиеся после стыковки воздуховодов, заполняются мастиками, по своим температурным характеристикам соответствующими условиям эксплуатации воздушной магистрали. Иногда стык воздуховодов обматывают самоклеющейся лентой.

Бандажные хомуты, применяемые для стыковки круглых воздуховодов

Стыковка труб из металла и пластика

Популярность полимерных труб в бытовых магистралях зачастую требует их подсоединения к уже имеющимся трубам из металла. Для этого используют специальные переходники. Наиболее распространенные из них — фитинги под названием «американка» или «ниппель».

Переходник-американка состоит из двух частей. На одном конце металлической части нанесена внешняя или внутренняя резьба, в зависимости от типа нарезки присоединяемой трубы. На другом конце – внешняя нарезка. Вторая часть из пластика, заканчивающаяся накидной гайкой с внутренней резьбой. Обе части соединяются между собой при наворачивании гайки на резьбу металлического элемента. Герметизация стыка – через уплотняющую прокладку внутри накидной гайки.

Переходник-американка, соединяющий металл и пластмассу

Первой частью переходник ввинчивается в соединяемую металлическую трубу, а выходной патрубок приваривается методом полимерной сварки к трубопроводу из пластика.

Ниппель-фитинг – полимерная втулка, внутрь которой впаяна металлическая часть с нарезкой. Она обеспечивает стык со стальной трубой, а сама втулка приваривается к пластиковому трубопроводу.

Источник

Читайте также:  Что залить в канализационную трубу чтобы устранить течь
Adblock
detector
Классы МПК: F16L55/12 путем введения в трубу элемента, расширяющегося на месте
Автор(ы): Миронов Виктор Владимирович (RU) , Якимов Владимир Вячеславович (RU)
Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет» (ГОУ ВПО «ТюмГАСУ») (RU)
Приоритеты: