Спосіб ремонту трубопроводу за допомогою металевої муфти

Спосіб ремонту трубопроводу за допомогою металевої муфти, який полягає в установці навколо заданої ділянки труби замкнутої оболонкимуфти, з подальшою герметизацією торців муфти й заповненням утвореного герметичного підмуфтового простору рідкою, пластичною або речовиною, яка самотвердіє, який відрізняється тим, що речовину, що самотвердіє, в підмуфтовий простір вводять під тиском, який розраховується по формулі: Корисна модель відноситься до техніки ремонту трубопровідного транспорту, переважно магістральних трубопроводів високого тиску. При тривалій експлуатації трубопроводів може виникнути необхідність відновлення несучої здатності труби, що має механіко-корозійні (у тому числі й наскрізні) ушкодження, посилення дефектних кільцевих стиків, а також необхідність перекладу ділянок діючих трубопроводів у більш високу категорію. Це досягається шляхом підвищення міцності трубопроводів або їхніх ділянок за допомогою встановлення бандажів або ремонтних муфт. На діючих трубопроводах велике поширення одержав спосіб підвищення міцності труби за допомогою муфт із наповненням (патенти РФ 2314453, 2104439, 2134373, 2191317, 2213289 й ін.). Муфти з наповненням є ремонтними конструкціями довгострокової експлуатації. У загальному випадку, вони мають вигляд твердої металевої оболонки, герметично встановленої із зовнішньої сторони посилюваної ділянки трубопроводу. Найчастіше тверду оболонку становлять із двох напівмуфт, які зварюють між собою поздовжніми швами, або скріплюють іншими відомими способами. Простір між трубопроводом й оболонкою (підмуфтовий простір) заповнюють під тиском спеціальною речовиною. У більшості випадків використовують клейову масу, яка самотвердіє, на епоксидній або поліуретановій основі. Відомі варіанти застосування бетону або нестисливої рідини. Заповнення підмуфтового простору нестисливою рідиною (наприклад, маслом), закачаною під тиском, дозволяє розвантажити трубу, яка ремонтується, забезпечуючи часткову передачу навантаження на оболонку муфти. Однак завжди зберігається небезпека витікання рідини через розгерметизацію муфти в процесі експлуатації, у результаті чого ремонтна конструкція перестає виконувати свої функції. У зв'язку із цим, більш кращим є використання практично нестисливої речовини, яка самотвердіє після запресовування в підмуфтовий простір, не підлягаюча усадці або розширенню в процесі затвердіння й маюча прогнозовані характеристики. При збільшенні міцності трубопроводу або його ділянки за допомогою зварних муфт із наповненням, досягається зниження як кільцевих, так і поздовжніх напружень у трубі. Поздовжні напруження в трубопроводі знижуються за рахунок зварювання елементів муфт із трубопроводом, а також за рахунок адгезії компаунда до елементів труби й муфти. PM 1 Py 2 Pp Tp T0 T M M T , де Pp - ро M бочий тиск усередині трубопроводу, Py - тиск у трубопроводі під час заповнення речовиною підмуфтового простору, PM - тиск речовини в підмуфтовому просторі, T 0 - кільцеві напруження розтягання в стінці труби без муфти при робочому тиску Pp ; Tp - кільцеві напруження розтягання в (19) UA (11) 50862 (13) U стінці труби із установленою муфтою з наповненням, T - товщина стінки труби, M - товщина стінки муфти. 3 50862 У трубі, не посиленою муфтою з наповненням, діють кільцеві напруження, у загальному випадку обумовлені виразом: Pp Dв ну тр T0 2 T , (1) де Рр - робочий тиск усередині трубопроводу, σТ0 - кільцеві напруження розтягання в стінці труби без муфти при робочому тиску Рр; Dвнутр - внутрішній діаметр труби; δТ - товщина стінки труби. Після установки муфти на трубопровід із внутрішнім тиском РУ і заповнення підмуфтового простору клейовою речовиною, закачаною під тиском РМ, кільцеві напруження розтягання в стінці труби зменшаться до значення σТ1: Py PM Dв ну тр T1 2 T , (2) При цьому в оболонці муфти будуть діяти кільцеві напруження, обумовлені залежністю: PM Dв ну тр T ПП M1 2 M , (3) де δПП - товщина підмуфтового простору, δМ товщина стінки муфти. Для повного розвантаження зовнішньої оболонки муфти, тиск усередині трубопроводу повинний бути знижений на величину РМ. У цьому випадку, у трубі діють кільцеві напруження σТ2, у той час як оболонка муфти перебуває в ненавантаженому стані (σM2=0): Py 2 PM Dв ну тр T2 2 T . (4) При певних допущеннях (нестисливості затверділого клейового шару й незначній товщині підмуфтового простору (δПП