Гибкий трубопровод

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в гидротранспорте. Техническим результатом изобретения является увеличение гидравлической прочности, надежности, уменьшение радиуса изгиба и материалоемкости. Это достигается тем, что гибкий трубопровод, имеющий резинотканевый каркас, на который навит в двух направлениях под углом и с шагом металлический трос, а секции трубопровода разделены между собой кольцевыми ребрами жесткости, состоящими из резинотросовой композиции. 1 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в гидротранспорте.

Известны напорно-всасывающие рукава с навитой на резинотканевый каркас в одном направлении спиралью из пружинистой проволоки (Лепетов В.А., Юрцев Л.Н. Расчеты и конструирование резиновых изделий. Изд.2-е, Л.: Химия, 1977, 408 с.).

Данная конструкция имеет следующие недостатки. Эти рукава имеют многослойный резинотканевый каркас. Как известно, каждый последующий слой тканевого каркаса, начиная с третьего, воспринимает на 10% меньшую нагрузку при внутреннем давлении. Увеличение количества тканевых слоев не приводит к пропорциональному увеличению гидравлической прочности, увеличивая лишь габариты и жесткость изделия.

Наличие пружинной проволоки диаметром 5÷6 мм значительно уменьшает изгиб трубопровода, что ограничивает пределы его использования.

Известен гибкий трубопровод, состоящий из длинномерного резинотканевого шланга и поплавков, имеющих форму тора. Поплавки разделяют трубопровод на секции, на которых навиты дополнительные гибкие шланги, закрепленные концами на ниппелях поплавков. Обеспечение плавучести и повышение гидравлической прочности стенок шланга достигается путем закачки воздуха или легкой жидкости в поплавки и гибкие шланги (а.с. СССР №1550255, МКИ F 16 L 11/00, Е 21 С 45/00). Данная конструкция имеет следующие недостатки.

Конструкция весьма громоздкая, изготовление такого трубопровода требует больших материальных затрат и сложного оборудования. При механических повреждениях шланга или поплавка выходит из строя вся секция, т.е. теряется гидравлическая прочность трубопровода.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение гидравлической прочности, надежности, уменьшение радиуса изгиба трубопровода и его материалоемкости путем размещения на тканевом каркасе навитого в двух направлениях троса, а на внешнем защитном слое кольцевых ребер жесткости.

Технический результат достигается тем, что гибкий трубопровод, включающий секции, состоит из резинотканевого каркаса, имеющего внешние и внутренние защитные резиновые слои. На внешней поверхности каркаса навит в двух направлениях под определенным углом и с определенным шагом металлический трос, покрытый защитным слоем. Секции разделены между собой кольцевыми ребрами жесткости, выполненными из резинотросовой композиции.

На чертеже представлена принципиальная схема гибкого трубопровода.

Гибкий трубопровод состоит из резинотканевого каркаса 1 с защитными слоями по поверхности, металлического троса 2, покрытого защитным слоем резины, и кольцевых ребер жесткости 3, выполненных из резинотросовой композиции.

Гибкий трубопровод работает следующим образом. Резинотканевый каркас является основой для размещения на нем тонкого металлического троса. Защитный слой из износостойкой резины, расположенный по внутренней поверхности резинотканевого каркаса, защищает его от гидроабразивного износа, увеличивая долговечность трубопровода. На резинотканевый каркас в двух направлениях навит под определенным углом и с определенным шагом металлический трос, который увеличивает гидравлическую прочность изделия.

Шаг троса определяется соотношением

где D - диаметр навивки троса; α - угол навивки троса.

Расположение витков троса под определенным углом ограничивает пределы осевых и радиальных деформаций и создает равнопрочную конструкцию (Лепетов В.А., Юрцев Л.Н. Расчеты и конструирование резинотканевых изделий. Изд.2-е, Л.: Химия, 1977, 408 с.).

Оригинальность предлагаемого технического решения состоит в том, что наличие металлического троса позволяет увеличить гидравлическую прочность трубопровода и уменьшить толщину резинотканевого каркаса. Наличие навивки металлического троса с определенным шагом определяет гидравлическую прочность трубопровода. Навивка троса под определенным углом обеспечивает равнопрочность слоев, состоящих из резинотканевого каркаса и резинотросовой композиции. Наличие кольцевых ребер жидкости, которые в зависимости от диаметра, а следовательно, и от разрывных усилий, имеют определенный шаг, повышают гидравлическую прочность трубопровода, увеличивают поперечную жесткость и препятствуют образованию внутренних складок.

Гидравлические испытания гибкого трубопровода данной конструкции дали следующий результат: при внутреннем диаметре 273 мм рабочее давление составляло 4,0 МПа, радиус изгиба не превышал 10 внутренних диаметров (R_из≤10D_вн).

Гибкий трубопровод, включающий секции трубопровода, состоящие из резинотканевого каркаса, имеющего внешние и внутренние защитные резиновые слои, отличающий тем, что на резинотканевый каркас навит в двух направлениях под углом и с шагом металлический трос, покрытый защитным слоем, а секции разделены между собой кольцевыми ребрами жесткости, выполненными из резинотросовой композиции.