Запобіжний пристрій для демпфування або запобігання зміщенню кінців розірваного трубопроводу (варіанти)

1 Запобіжний пристрій для демпфування або запобігання зміщенню відірваної частини труби (1), який містить з'єднувальний елемент, який встановлений з перекриванням можливого місця (2) розриву труби, який відрізняється тим, що з'єднувальним елементом є щонайменше дві жорсткі або здатні деформуватися стяжки (5), з'єднані з трубою (1) по обидва боки від можливого місця (2) розриву за допомогою карданного з'єднання 2 Запобіжний пристрій для демпфування або запобігання зміщенню відірваної частини труби (1), який містить з'єднувальний елемент, який встановлений з перекриванням можливого місця (2) розриву труби, який відрізняється тим, що з'єднувальним елементом є щонайменше дві жорсткі або здатні деформуватися стяжки (5), а також тим, що стяжки (5) з'єднані з одного боку з трубою (1), а з іншого боку - з контропорою (7), розміщеною під розгалужувачем (6) у напрямку можливого місця (2) розриву 3 Запобіжний пристрій за п 2, який відрізняється тим, що стяжки (5) з'єднані з трубою (1) карданним з'єднанням 4 Запобіжний пристрій за п 1 або 2, який відрізняється тим, що стяжки (5) з'єднані зі щонайменше одним коромислом (4), рухомо встановленим на упорі (3), нерухомо з'єднаному з трубою (1) 5 Запобіжний пристрій за п 5, який відрізняється тим, що стяжки встановлено під нахилом до осей відрізків труб, що виходять із розгалужувача (6) або корпуса арматури 6 Запобіжний пристрій за п 4 або 5, який відрізняється тим, що частина труби, відривання якої передбачається, в зоні розгалужувача або корпуса арматури охоплена жорсткою або здатною деформуватися скобою (11), плечі якої утворені двома жорсткими або здатними деформуватися стяжками (5) 7 Запобіжний пристрій за одним із пп 2 - 6, який відрізняється тим, що між контропорою (7) і трубою (1) розміщені розплющувані труби (8) 8 Запобіжний пристрій за п 7, який відрізняється тим, що розплющувані труби (8) є складовими частинами підшипника ковзання 9 Запобіжний пристрій за одним із пп 2 - 8, який відрізняється тим, що між контропорою (7) і елементом (10) будівлі встановлені шарнірні розпірки (9) Винахід стосується запобіжного пристрою для демпфування або запобігання зміщенню відірваної частини труби У промислових установках, наприклад, у електростанціях, використовуються труби (трубопроводи), через які протікає субстанція, що перебуває під високим тиском В разі розриву такої труби обидві и частини під дією віддачі субстанції, що виривається з великою швидкістю, можуть зміщуватись одна відносно іншої з ВІДПОВІДНО великою швидкістю При цьому не виключено, що частини труби в разі зіткнення з іншими трубами та конструктивними елементами можуть пошкодити їх Тому в основу винаходу покладено задачу розробки запобіжного пристрою, який в разі розриву труби запобігає ударянню з великою швидкістю частин труби об конструктивні елементи установки та їх пошкодженню Згідно З першою формою здійснення винаходу, задача вирішена тим, що, перекриваючи можливе місце розриву труби, встановлені щонайменше дві жорсткі або здатні деформуватися стяжки, О 00 ^о 1^ ю 57048 закріплені по обидва боки від можливого місця розриву труби Завдяки цьому, після розриву труби и частини утримуються стяжками і/або кінетична енергія частин труби гаситься внаслідок деформування стяжок і при цьому зусилля обмежується в стяжках При цьому коефіцієнт динамічного навантаження значно менший, ніж 2 Внаслідок цього частини труби зміщуються на незначну відстань від місця розриву Як правило, достатньо встановлювати такі запобіжні пристрої на відомих, особливо схильних до розриву, відрізках трубопроводу Стяжки можуть бути закріплені, наприклад, на деталях, приварених до труби по обидва боки від можливого місця розриву Згідно З особливо вигідним варіантом здійснення винаходу стяжки з'єднані з трубою карданним з'єднанням Завдяки цьому, можуть бути демпфовані також зусилля, що діють на частини труби не вздовж осі Таким чином стабілізується осьове положення частин труби Наприклад, стяжки щонайменше по один бік від можливого місця розриву з'єднані з коромислом (наприклад, карданним з'єднанням), яке рухомо, з можливістю обертання навколо нього, встановлене на упорі, наприклад, круглому упорі Упор нерухомо з'єднаний з трубою Він може бути, наприклад, додатково приварений Коромисло завжди висить на упорі у рівновазі, навіть після розриву труби Воно вирівнює можливо не точно однакову міру розтягнення стяжок Зокрема, стяжки з'єднані з парою коромисел, встановлених на упорах, розміщених на трубі один напроти іншого Стяжки можуть бути з'єднані карданним з'єднанням з одним або з обома коромислами Така пара коромисел може бути встановлена по обидва боки від можливого місця розриву Згідно З ІНШИМ прикладом здійснення, стяжки з'єднані з контропорою, яка підтримує трубу у напрямку можливого місця розриву у розгалужувачі Така конструкція можлива лише тоді, коли поблизу вірогідного місця розриву встановлено такий розгалужу вач Згідно З другою формою здійснення винаходу, поставлена задача вирішена тим, що навпроти частини труби, розрив якої передбачається, під розгалужувачем або корпусом арматури встановлено контропору, до якої жорсткими або здатними деформуватися стяжками приєднана вказана частина труби Таким чином, не обидві сусідні розірвані частини труби, а лише одна частина гальмується або навіть утримується на МІСЦІ ДЛЯ сусідньої відірваної частини труби необхідний другий аналогічний запобіжний пристрій Стяжки розміщені, наприклад, навкіс до осей відрізків трубопроводу, що виходять із розгалужувача або із корпуса арматури Вони можуть бути розміщені також навкіс до осі корпуса арматури Завдяки цьому, такими стяжками досягається демпфування складових сили у напрямках осей всіх відрізків трубопроводу і корпуса арматури Таким чином відвертаються наслідки розривів трубопроводу у кожному відрізку Наприклад, частину трубопроводу, розрив якої передбачається, в області розгалужувача або корпуса арматури охоплює жорстка або здатна деформуватися скоба, плечі якої утворені жорсткими або здатними деформуватися стяжками Завдяки цьому, не потрібні кріпильні елементи на цій частині трубопроводу Між контропорою і трубопроводом можуть бути розміщені здатні деформуватися розплющувані труби Ці розплющувані труби, як і здатні деформуватися стяжки, приймають на себе кінетичну енергію відірваних частин трубопроводу Розплющувані труби можуть бути складовою частиною і без того наявного підшипника ковзання Крім того, між контропорою і елементом будівлі можуть бути встановлені шарнірні розпірки Завдяки цьому, передача зусиль до елементу будівлі може бути здійснена оптимальним чином Вигода від застосування запобіжного пристрою згідно з винаходом полягає в тому, що після розриву трубопроводу відірвані частини значною мірою залишаються на своєму початковому МІСЦІ Вони не можуть відлетіти під дією віддачі і завдати вторинних пошкоджень Три варіанти запобіжного пристрою згідно з винаходом детальніше пояснюються за допомогою креслень На них зображено фіг 1 запобіжний пристрій згідно з винаходом, в якому перекрите місце можливого розриву, фіг 2 запобіжний пристрій згідно з винаходом, в якому перекрите місце можливого розриву і частина труби обіперта об опору, фіг 3 запобіжний пристрій згідно з винаходом, в якому частина труби охоплена здатною деформуватися скобою і обіперта об опору На фіг 1 зображений трубопровід 1 з місцем 2 розриву Якщо у трубопроводі перебуває субстанція під високим тиском, після розриву трубопроводу 1 вона могла б з великою швидкістю виходити в МІСЦІ 2 розриву Це могло б викликати прикладену до частин трубопроводу 1 силу віддачі, внаслідок чого вони могли б зрушитися зі своїх місць і пошкодити установку, складовою частиною якої є трубопровід 1 Оскільки, ЯК правило, відоме місце трубопроводу 1, в якому із середньостатистичною вірогідністю може статися розрив, доцільним є встановлення в такому МІСЦІ запобіжного засобу, зображеного на фіг 1 Таким місцем може бути, наприклад, зварний шов Зображений на фіг 1 запобіжний пристрій містить упор 3, наприклад, круглий упор, приварений до трубопроводу 1 нижче і вище місця 2 розриву Напроти кожного зображеного упора 3 розміщені ще два не видні на фіг 1 упори 3 На кожному з цих упорів 3 встановлено по коромислу 4 Для цього упор 3 вставлено в отвір у коромислі 4 Всього встановлено чотири коромисла 4, з яких на кресленні видно лише два Пара коромисел 4, встановлена по одну із сторін від місця 2 розриву, здатними деформуватися стяжками 5 з'єднана з парою коромисел 4, встановленою по іншу сторону від місця 2 розриву Обидві здатні деформуватися стяжки 5 відносно трубопроводу 1 розміщені одна напроти іншої і можуть бути з'єднані з парами коромисел 4 карданним з'єднанням В разі розриву трубопроводу 1 між обома па 57048 рами коромисел 4 хоча субстанція і витікає із трубопроводу 1, утворена віддача не призводить до пошкоджень Кінетична енергія частин трубопроводу, зумовлена віддачею, викликає пластичну деформацію здатних деформуватися стяжок 5, які при цьому значною мірою утримують частини трубопроводу на їх первинному МІСЦІ, причому, одночасно зусилля обмежуються в стяжках На фіг 2 зображено розгалужувач 6 трубопроводу 1, від якого одна частина трубопроводу орієнтована вгору в площині креслення, а дві частини трубопроводу орієнтовані перпендикулярно площині креслення На орієнтованій вгору частині трубопроводу встановлені ВІДПОВІДНІ зображеним на верхній частині фіг 1 два упори 3, два коромисла 4 і дві здатні деформуватися стяжки 5 При цьому стяжки 5 з'єднані з коромислами 4 повністю карданним з'єднанням, завдяки чому можуть бути демпфовані також і не осьові зміщення трубопроводу 1 На протилежних коромислам 4 кінцях стяжок 5 вони з'єднані з контропорою 7 Ця контропора 7 розміщена під розгалужувачем 6 і підпирає його і трубопровід 1 Після розриву трубопроводу 1 в МІСЦІ 2 розриву верхня частина трубопроводу 1, як і в прикладі виконання згідно з фіг1, утримується здатними деформуватися стяжками 5 Нижня частина трубопроводу 1 разом із розгалужувачем 6 утримується контропорою 7 від відлітання під дією віддачі Між контропорою 7 і розгалужувачем 6 встановлені згідно з фіг 2 розплющувані труби 8 Ці розплющувані труби 8 можуть бути складовою частиною підшипника ковзання Одначе, задача розплющуваних труб 8 з точки зору запобіжного пристрою полягає втому, що після розриву трубопроводу 1 кінетична енергія нижньої частини трубопроводу 1 здавлює розплющувані труби 8, завдяки чому значне переміщення нижньої частини трубопроводу є неможливим Між контропорою 7 і елементом 10 будівлі з метою зняття дії ЗОВНІШНІХ зусиль на елемент будівлі можуть бути встановлені шарнірні розпірки 9 чи жорсткі конструктивні елементи або комбінація обох технічних рішень розплющувані труби 8 прикладаються до однієї й тієї ж контропори 7 При цьому зусилля обмежуються внаслідок пластичної деформації стяжок 5 і розплющуваних труб 8 Оскільки зусилля спрямовані зустрічне, зусилля, що прикладаються до елементу 10 будівлі, відносно незначні На фіг 3 зображено іншу форму здійснення запобіжного пристрою згідно з винаходом, який може бути застосований як для розгалужувачів, так і для корпусів арматури При цьому, як показано на фіг 2, розгалужувач 6 чи корпус арматури обпирається на контропору 7 Між контропорою 7 і розгалужувачем 6 чи корпусом арматури розміщені розплющувані труби 8 Крім того, між елементом 10 будівлі і контропорою 7 встановлені шарнірні розпірки 9 Внутрішній вигин розгалужувача 6 чи корпусу арматури огинає здатна деформуватися скоба 11, плечі якої орієнтовані приблизно в напрямку медіани кута, утвореного осями частин трубопроводу, що виходять із розгалужувача 6 За своїми властивостями здатна деформуватися скоба 11 відповідає здатним деформуватися стяжкам 5 Вона зв'язана з елементом 10 будівлі безпосередньо або опосередковано, наприклад, через контропору 7 Через здатну деформуватися скобу 11 одна складова сили притискає розгалужувач 6 чи корпус арматури до розплющуваних труб 8 і, тим самим, до контропори 7 Інша складова сили перешкоджає зміщенню розгалужувача 6 чи корпусу арматури на значну відстань ліворуч у площині креслення Таким чином усуваються розриви у площині креслення угорі і справа від розгалужувача 6 чи корпусу арматури Для усунення розриву трубопроводу зліва від розгалужувача 6 чи корпусу арматури була б потрібна не зображена на кресленні друга здатна деформуватися скоба 11, яка має бути встановлена дзеркально симетрично зображеній скобі 11, причому, площина симетрії орієнтована перпендикулярно площині креслення вздовж осі орієнтованої вгору частини трубопроводу Форма виконання запобіжного пристрою згідно з фіг 2 може бути застосована в зоні розміщення розгалужувачів 6 Зустрічно спрямовані зусилля, що діють на обидві частини трубопроводу після його розриву, з одного боку через стяжки 5, а з іншого боку через За допомогою запобіжного пристрою згідно з винаходом відірвані частини трубопроводів високого тиску значною мірою утримуються на своїх початкових місцях Замість здатних деформуватися стяжок 5 можуть також бути використані жорсткі стяжки 57048 j~ "Чу-" -v ФІГ.1 ФІГ. 2 4Q ФІГ. З Комп'ютерна верстка Л Ціхановська Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна