Устройство для гидравлических испытаний трубопроводов

Устройство для гидравлических испытаний трубопроводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

В.А. Заваров и А.В. Струков (1l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПИТАНИЙ

ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к строительству и эксплуатации металлических трубопроводов систем водоснабжения и других коммуникаций и может быть использовано при их испытаниях на прочность и герметичность методом опрессовки 5 участка трубопровода испытательным давлением, создаваемым рабочим телом (водой или воздухом).

Известно устройство - заглушкадля испытаний металлических трубопроводов методом их опрессовки. Заглушка.

1 выполнена в виде фланца с врезанным в нее патрубком для подачи рабочего тела и подсоединения испытательной арматуры. Эта заглушка либо привари" вается к трубопроводу с его торцов, либо навинчивается по торцам с необходимым уплотнением и подпирается специальным упором. После звглушения участка испытываемого трубопрово" да производятся его испытания методом опрессовки (1 1.

К недостаткам устройства относится известная сложность обеспечения необходимой герметизации торцов испы тываемого участка, необходимость производства либо сварочных работ, либо устройства упоров (что не позволяет производить испытания в стес-, ненных условиях, в условиях, когда недопустимо применение открытого огня), а также необходимость проведения большого объема подготовитель" ных операций лри испытаниях нескольких трубопроводов различных диаметров (либо приварки заглушек различного диаметра, приварки фланцев для подсое. динения трубок, срезки заглушек, либо изготовление инвентарных заглушек с вваренными в них фланцами различных диаметров, их установка на торцы испытываемого трубопровода с обеспе чением герметичности и устройством упоров и т.n.). Проведение всех этих операций занимает много времени и усложняет испытания. со стенками трубопровода заглушка в- выполнена из нетвердеющего пластичного материала, обладающего магниту- ными свойствами, конец патрубка для подачи рабочей среды выведен сквозь осевой канал заглушки и снабжен наружными выступами, заглубленными в тело заглушки, а элемент для обеспечения герметичного соединения

10 заглушки со стенками трубопровода выполнен в виде электромагнита с полукольцевыми магнитопроводами, соединенными через реостат с источником тока.

35 В качестве материала для изготовления заглушки можно использовать мастику, содержащую,4:

Полиизобутилен П-118 6

Иягчитель (минераль- щ ное масло) 17

Рубракс 2

Наполнителя - тонкомолотый магнетит 75

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — разрез A-А на фиг.1.

Устройство содержит заглушку 1, размещаемую в трубопроводе 2, патрубок 3 для подачи рабочей среды снабженный выполненным в виде высту-: пов на наружной поверхности фиксатором 4 положения патрубка 3 относительно заглушки 1, электромагнит

5 с полукольцевыми магнитопроводами

6, соединенный через реостат 7 с источнйком,тока.

Герметизация торцов металлического трубопровода с. помощью предлагаемого устройства возможна при использовании специальной мастики с магнитi0 ными свойствами. В качестве такои мастики может использоваться нетвердеющая пластоэластичная мастика с ферромагнитным заполнителем, например полиизобутиленовая мастика

УМС-50 (ГОСТ 14791-69), В ее состав входит 63 полиизобутилена марки

П-118,6 17 мягчителя (минеральное масло)23 рубракса и 7)4 наполнителя (из ве стня к ) .

При использовании в качестве наполнителя ферромагнитного материала в высокодисперсном состоянии Морошка карбонильного железа, магнетита, ферритов и т.п. ) и его перемешивании с основной массой мастики, мастика приобретает магнитные свойства.

Количество составных частей такой мастики должно подбираться исходя из

3 939676

Известно устройство для герметизации участка трубопровода при гидра дических испытаниях, выполненное в виде двух пустотелых эластичных загл шек, в одной из которых имается патрубок для подачи среды под давлением в испытуемый участок трубопровода.

Необходимая герметизация достигается подачей в полости заглушек газа под давлением, в результате чего стенки заглушек деформируются и плот но прилегают к стенкам трубопрово-. . да (21.

Устройство позволяет проводить испытания в любых условиях, но недостаточно надежно ввиду возможности повреждения стенок заглушек при размещении их в трубопроводе и вследствие этого разгерметизации.

Известно устройство для герметизации трубопровода, выполненное в виде металлической заглушки с осе вым каналом, имеющим резьбу для при- соединения патрубка для подачи рабочей среды. Для герметичности соединения заглушки со стенками трубопровода заглушка имеет на концах кольцевые выступы, так что при размещении заглушки в трубопроводе образуется кольцевая полостьO ограниченная стенками трубопровода, боковой поверхностью заглушки и ее. кольцевыми выступами. В теле заглушки выполнены наклонные каналы, через один из которых в кольцевую полость под давлением подается клей, а через другой удаляется воздух, вытесняемый клеем из кольцевой полости (31.

Известное устройство надежно гер-, метизирует трубопровод при гидравлических испытаниях, однако требует специального изготовления заглушек для .трубопроводов различного размера, определенного времени для прочно го сцепления клея с поверхностями трубопровода и заглушки, а также вспомогательных"материалов и оборудования.

Цель изобретения - ускорение и

50 упрощение герметизации испытываемого участка трубопровода.

Поставленная цель достигается тем, что в. устройстве, содержащем заглушку с осевым каналом, соединен- М ную с патрубком для подачи рабочей среды, и элемент для обеспечения герметичного соединения заглушки

9396

5 возможной пластичности мастики и условий ее использования. При заполнении мастикой торца испытываемого трубопровода она в силу того, что имеет определенные адгеэионные 5 свойства, обеспечивает некоторое уплотнение торца трубопровода ° Однако давление, которое может выдержать уплотнение из такой мастики, без наложения магнитного поля является 10 относительно невысоким.

Для увеличения вязкости мастики с введенным в нее ферромагнитным заполнителем и тем самым увеличения сил сцепления мастики со стенками трубопровода на нее воздействуют магнитным полем электромагнита. Величина сил сцепления частиц мастики между собой и со стенками трубопрово да определяется лишь силами вязкого трения, зависящими в свою очередь от величины создаваемого магнитного потока.

В основе механизма сцепления мастики со стенками трубопровода и обеспечения заданной герметизации торца трубопровода лежат силы магнитного притяжения, развиваемые магнытным полем в зазоре между полюсами электромагнита. Для обеспечения минимальной величины этого зазора целесообразно магнитопроводы электромагнита выполнять гибкими, полукольцевыми, наподобие магнитопроводов в.электрических машинах. Тогда

35 при испытаниях трубопроводов различных диаметров можно использовать одни и те же магниты, используя гибкие магнитопроводы, примыкающие с наименьшим зазором с наружной части б по периметру торцов испытываемого трубопровода. Для обеспечения возможности регулирования величины магнитного потока 1и тем самым увеличения или уменьшения вязкости мастики

45 с ферромагнитным заполнителем и сил сцепления ) обмотка электромагнитов последовательно соединяется с реостатом и необходимыми электрическими приборами (амперметром, вольтметром

50 и т.д.), при помощи которых можно контролировать процесс регулирования, На характеристику сил сцепления влияет и концентрация заполнителя.

При опрессовке трубопроводов с рабочим телом, имеющим высо <ие темпе55 ратуры, в качестве основы мастики могут использоваться кремнийорганические соединения, допускающие темпе76 6 ратуру нагрева до 250 С, в которые. вводится тонкомолотый ферромагнитный заполнитель в определенно подобранном .процентном отношении для обеспечения заданной магнитной проницаемости мастики.

Устройство работает следующим образом, В подготовленный для испытаний участок металлического трубопровода

2 с торцов (или с одного торца) вводят патрубок 3 для подачи рабочей среды и подсоединения испытательной арматуры с фиксатором 4, который обеспечивает патрубку центральное расположение по сечению трубопровода 2. Фиксатор 4 может быть изготовлен из любого материала, например иэ проволоки.

С торцов трубопровода 2 вводят мастику с магнитными свойствами при помощи шпателя или другим спо» сабом таким образом, чтобы патрубок 2 проходил через мастику внутрь трубопровода 2, в результате чего образуется заглушка 1. Снаружи трубопровода 2 устанавливают полукольцевые магнитопроводы 6 таким образом, чтобы они охватывали трубопро вод 2 с минимальным зазором. При подаче питания на обмотку полюсов электромагнита 5 -создается магнитная цепь с магнитйым потоком, который проходит от полюса магнита через магнитопровод- и стенки метаплического трубопровода 2, через заглушку 1 снова через стенки трубопровода 2 и магнитопровод, при" соединенный к другому полюсу электромагнита.

Магнитное поле, проходя через заглушку 1, увеличивает ее вязкость и сцепление со стенками трубопровода

2, что обеспечивает его надежную герметизацию. При необходимости увелиличить силу сцепления магнитный поток может быть увеличен за счет изменения сил тока в обмотке электро" магнита 5 при помощи изменения полож ния рычажка реостата 7. Контроль регулирования величины магнитного поля ведется по электроизмерительным приборам.

После герметизации торцов испыты" ваемого участка трубопровода 2 по патрубку 3 подается рабочая соеда, создающая внутри трубопровода 2 испытательное давление, и произво дятся испытания трубопровода на

939676 прочность и герметичность методом опрессовки.

При такой герметизации испытываемого трубопровода 2 отпадает надобность герметичного подсоеди" нения патрубка 3, так как, отвердевая под действием магнитного поля, заглушка 1 фиксирует положение патрубка 3, обеспечивая полную герметичность его ввода.

Применение предлагаемого устрой" ства для герметизации торцов металлических трубопроводов при их uc-

AblTBHHRx на прочность и герметичность методом опрессовки позволит упростить работы, повысить производительность труда при испытаниях трубопроводов систем водоснабжения и других инженерных коммуникаций на этапе их строительства и эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для гидравлических испытаний трубопроводов, содержащее заглушку с осевым каналом, соединенную с патрубком Для подачи рабочей среды, и элемент для обеспечения. герметичного соединения заглушки со стенками трубопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 8 с целью ускорения и упрощения гер« метизации испытываемого участка трубопровода, заглушка выполнена из нетвердеющей пластичной массы, обладающей магнитными свойствами, конец патрубка для подачи рабочей среды выведен сквозь осевой канал заглушки и снабжен наружными выступами,, ваглубленными в тело заг>О лушки, а элемент для обеспечения герметичного соединения заглушки со стенками трубопровода выполнен в виде электромагнита с полукольцевыми магнитопроводами, соединенного

1 через реостат с источником тока.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что заглушка выполнена из нетвердеющей пластичной массы, содержащей, 4:

Полиизобутилен П-1:18 6

Мягчитель (минеральное масло) !7 Рубракс 2

Наполнитель - тонкомолотый магнетит 75

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжение .

М., Стройиздат, 1967, с.119-121.

2. Патент США У 3453869 кл. С 01 М 3/08, 1969.

3. Патент ФРГ М 2639533, кл. G 01 М 3/02, 1978.

939676.

A-4

Составитель Н. Кекивева

Редактор Н. Кешеля Техред А. Ач Корректор М. Демчук аказ 1 / Тираж 7 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП атент, г. жгород, ул. роектная,