Спосіб сполучення елементів трубопроводів

Спосіб сполучення елементів трубопроводів. винахід відноситься до галузі сполучення переважно полімерних елементів трубопроводів шляхом утворення нерозумних герметичних сполучень між частинами полімерних трубопроводів, прутків або оболонок попередньо ізольованих трубопроводів. Відший спосіб сполучення елшентїв трубопроводів, наприклад з поліпропілену / див. технологію щА*&і-о£&е-Ьп) « урірми Німеччини "/*^#^^£'г'г>в, додається/ згідно якому нагрівають формуючі елементи до певної температури» встановлюють співвісно в них елементи трубопроводів, що сполучають та розтаыовують у місці їх стику з'єднувальний полімерний елемент. Основним недоліком цього способу є висока енергоємкість обумовлена тим, що розплавлення частин, що сполучаться, здійснюється за рахунок передачі тепла від попередньо нагрітих формуючих елементів і відтак складність практичного використання без наявності досить великого простору круг сполучення, що зварюється. Найбільш близьким за технічною суттю та результатами, що отримуютьря при його реалізації, є спосіб сполучення елементів трубопроводів /див. технологію t4pitQ&*> " *ірми Німеччини « місите «^ додається/ згідно якому співвісно розміщують елементи трубопроводів, що сполучають» та розташовують у місці їх стику з'єднувальний полімерний елемент, що містить джерело тепловиділення, міщене иш полімерним елементом і елементами трубопроводів, за допомогою якого здійснюють місцеве нагрівання і розшіавлення ділянок сполучуваних елементів трубопроводів і з'єднувального полімерного елементу з наступним сполученням елементів трубопроводів шляхом їх зварювання із з'єднувальним ЄЛШЄНТОк* До недоліків цього способу слід віднести наступне: - завдяки безпосередньому контактуванню елементів трубопро водів, що сполучаються із джерелом тепловиділення / найчастіше це нагрівальшй елшент у вигляді спіралі/ не виключено локальне перегрівання матерівалу подовж лінії контактування із спіраллш, що негашвано вплине на структуру матеріалу і герметичність сполучення; - Ери сполученні елементів трубопроводів овальної *орми або з відхиленнями по діаметру можлива непроварка по периметру / в коловому напрямку/, оскільки з'єднувальний полімерний елшент має циліндричну #орму, а джерело тепловиділення / спіраль/, що розташоване на його внутрішній поверхні і повторює ї ї , не буде надійно контактувати з елементами трубопроводів, що мають відхилення по діаметру» а відтак це призведе до зниження якості сполучення. В основу винаходу поставлено задачу такого удосконалення способу сполучення елементів трубопроводів, при якому за рахунок використання нового з'єднувального елементу забезпечується виключення локального перегрівання матерівалу елементів трубопроводів у місці зварювання, більш рівномірне нагрівання трубопроводів в коловому напрямку і, як наслідок, підвищення герметичності і покращення якості сполучення, можливість якісного сполучення овальних елементів трубопроводів. Аля рішення цієї задачі в способі сполучення елементів 3. трубопроводів, згідно якому співвісно розміщують елшенти трубопроводів, що сполучать, та розташовують у місці їх сполучення з'єднувальний полімерний елемент, що містить джерело тепловиділення, за допомогою якого здійснюють місцеве нагрівання і розплавлення ділянок сполучуваних елементів трубопроводів і з'єднувального полімерного елементу з наступним сполученням елементів трубопроводів шляхом їх зварювання із з'єднувальним елементом, згідно винаходу використовують з'єднувальний полімерний елемент, що містить додатковий внутрішній шар з полімерного матеріалу розташований між днерелом тепловиділення і елементами трубопроводів, крім того найкраще використовувати з'єднувальний полімерний елемент, товщина додаткового внутрішнього шару з полімерного матеріалу якого співвимірна з товщиною елементів трубопроводів, які сполучають, розплав матеріалу додаткового внутрішнього шару повинен мати адгезію до металевої оболонки при сполученні в якості елементів трубопроводів оболонок попередньо ізольованих трубопроводів, а температура плавлення цього матеріалу никче за температуру плавлення елементів трубопроводів, що сполучаються, з'єднувальний елемент може мати ще додатковий зовнішній шар, виконаний з матеріалу, що не деструктуе під впливом сонячних випромінювань, наприклад з металу, поліпропілену і т.д. Ііричинно - наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявлязться і технічними результатами, що досягаються при її реалізації, полягає у наступному. Оскільки між джерелом тепловиділення і елементами трубопроводів, що сполучаються, знаходиться введешй вперше нами проміжний внутрішній додатковий шар з полімерного матеріалу, повністю виключається локальне перегрівання матеріалу, що зумовлює збереження його структури і підвищення герметичності сполучення; внаслідок передачі теплового потоку від джерела тепловиділення \ 4. відбувається усадка і сплавлення додаткового внутрішнього шару з полімерного матеріалу із зовніньога поверхнею елементів трубопроводів, при цьому всеохоплююча дія цього шару під впливом усадки призведе до щільного охоплення ним елементів трубопроводів, незважаюад на можливі відхилення їх розмірів за діаметром, отож ми маємо повне виключення місцевих зазорів /непроварок/ за діамепром» що призведе до покращення якості зварювання, * Ьибір товщини додаткового внутрішнього шару з'єднувального полімерного елементу співвимірним з товщиною елементів трубопроводів обумовленій виключеннш передчасного оплавлення додаткового внутрішнього шару» що зробило б неспроможним здійснення усадки. Йщо цей шар адгезійно акомвний по відношенню до металевої оболонки при сполученні в якості аяшентів трубопроводів оболонок попередньо ізольованих трубопроводів» то стає можливим за рахунок цього з'єднувати металеві оболонки попередньо ізольованих трубопроводів» а також прутки, йібір температури плавлення додаткового внутрішнього шару з'єднувального полімерного елементу нижче за температуру плавлення матеріалу елементів трубопроводів, що сполучаються, має сенс у випад* ку» коли сполучувальні поверхні мають досить великі відхилення форми та розмірів* наприклад гвинтові нарізки і т. ін. Наявність додаткового зовнішнього шару на з'єднувальному елементі продиктована захистом останнього від впливу сонячних випромінювань при наземному сполученні елементів трубопроводів, тому цей зовнішній шар краще виконати металевим або з поліпропілену і т. ін., в цьому випадку строк експлуатації з'єднувального елшенту буде не меншим ніж строк експлуатації трубопроводів^ Винахід проілюстровано кресленнями, де на *іг, І представлена схема реалізації способу сполучення елшентів трубопроводів / початковий етап/; на #іг* 2 /а, б/ показано здійснення компенсації діаметральних відхилень /овальності/ елшентів трубопроводів до і після усадки відповідно; на **іг. З - те ж саме, що на ^іг. І, але після завершення процесу сполучення; на #іг. 4 - схема реалізації способу сполучення оболонок попередньо ізольованих трубопроводів; на #іг. 5 -варіант реалізації способу, що заявляться, при наявності додаткового зовнішнього шару на з'єднувальному елементі при сполученні предізольованих трубопроводів для зовнішньої прокладки з оболонкою з листового металу; на *аг. Ь - те ж саме, що і на *іг, І, при сполученні прутків або інших циліндричних конструкційних матеріалів. %>икдад конкретної реалізації способу сполучення елементів трубопроводів з поліетілену низького зиску для підземної прокладки трубопроводів» Ьа початковому етапі /фіг, І/ елементи трубопроводів І, 2 -: розташовували співвісно, у місці їх зтаїку розміщували з'єднувальний полімершй елемент З, який містить джерело тепловиділення 4 у виглоді спіралі додатковий внутрішній шар 5 з аналогічного полімерного матеріалу /поліетилену низького зиску/ - розташований між джерелом тепловиділення 4 і елементами трубопроводів І» 2. Товщина додаткового внутрішнього шару 5 була співвимірна з товщиною елементів трубопроводів І, 2 і складала 4 мм» температура плавлення цього шару 5 булг 120 °С, а температура плавлення матеріалу елементів трубопроводів І, 2 - КО °С # Нагрівання джерела тепловиділення 4 здійсшшали шляхом пропускання току ? А з напругою 12 Ь. За рахунок теплопередачи від дерева тепловиділення 4 розігрівання додатковий внутрішній шар 5t який внаслідок усадки плотно охоплює елемента трубопроводів І, 2, тим самим можливість наявності зазорів б /|іг. 2а/, тим самим поперечшй переріз всієї зборки, що аналізується нами, прийме вигляд /^іг, 2б/. ііоступово додатковий внутрішній шар Ь розплавляється і розігріває і розплавляз прилеглі до нього зовнішні поверхні ділянок еаолучупатх елементів зрубопроводів І, 2 і внуярішт поверхш з'єднувального псяшєршго елшенту 3, напршкдо штоків показано стрілкши /*іг, І/. І на кінцевому етапі /*іг» V після відключення ДОреда шділення 4 закінчення процесу тепловиділення і охолодаення в місці сімку отрицуеыо сплавлені з елементи* трубопроводів І» 2 з*едну^ вальшй шлш^ївій «ат^)іал 3, даерело тедловжщія^ня 4 і додатковий внузріьній ьар ^» які мать виглдд ззорсгвої s^f™ Шліндричной Іцрш» яка є єдішіш цілим із елшен*гши Гфубоїфоводів 1» 2» &осіб сполугтння олшентів гфубощ)оводів» в якості яких були використані оболюня^шпередньс ізольованих трубопроводів /*ir*V відруЬншіься від описаноію, але в цьому вшюдку кінці обсхознаходяться на віддаленні один від одного на відстані 500 щи %и використанні цього способу для надземного варіанту сполучення металевих ізольованих труб відбувається внаслідок адгезії розплаву полімеру, з якого виконано внутрішній додатковий иар Ь до металевих оболонок елементів труб 1» £, що назшній експлуатації трубопроводів використовують з'єднувальний полімерний елеыент З, оснащений додатковим зовнкнім ьарсь- ь виконаним з металу / можливе використання будь якого матеріалу аби він не деструктував під впливом сонячних випромінювань/. Спосіб сполучення прутків ,7 /*іг. б/ певністю співпадає 8 одасаниш раніше і не дає суттєвих відзнак. Заявшк: ^ ^ ^ ^ ^ ^ Сшенедь 0.3. CnoccS сполучення елементів / / / f f S / \ _____ 2 і г ^ x— у/ / x / / / / ui л. у ух Ao jopU1. Воронен 0.М' f)pU/iun