Полимерный трубопровод

1 Область техники Изобретение относится к области строительства трубопроводов, а именно к конструктивным элементам преимущественно металлопластовых трубопроводов, в частности к конструкции металлопластовых труб и элементов соединения их друг с другом, которые могут быть использованы для сооружения трубопроводов, применяемых для транспортирования жидких или газообразных, в том числе химически агрессивных, сред при избыточном давлении и колебаниях температуры. Предшествующий уровень Известен трубопровод, состоящий из состыкованных между собой труб, каждая из которых содержит усилитель прочности, размещенный в монолите полимера, причем усилитель прочности имеет два слоя перфорированной полосы, в зазоре между которыми расположен свернутый спиралью длинномерный элемент (патент RU2105920, F16L 9/12, 1998 г.). В качестве соединительных элементов труб могут быть использованы известные фитинги и фланцевые элементы, обеспечивающие жесткое скрепление конструктивных частей трубопровода друг с другом, например муфта,содержащая корпус с коническими полостями для концов соединяемых труб с установленным в нем со стороны внутренних поверхностей нагревательным элементом в виде спирали, при этом корпус выполнен из монолитного блока полимера и усилен размещенным внутри блока полимера сплошным трубчатым перфорированным каркасом, жесткость которого не менее жесткости каркаса соединяемых концов труб, а угол конусности полостей муфты и концов соединяемых труб не более угла трения полимера корпуса муфты и соединяемых труб (патент RU2071689, F 16L 47/02, 1997 г.). Недостатком этого трубопровода является то, что необходимо обеспечить высокую точность соответствия конусности полостей муфты и концов соединяемых труб и, кроме этого, в случае замены какого-либо участка трубопровода или отдельной трубы применение такой муфты делает проведение этих работ трудно реализуемым. Известен полимерный трубопровод, конструкция которого принята в качестве прототипа, состоящий из жестко соединенных друг с другом посредством соединительных элементов полимерных армированных труб заданной длины, фланцевых элементов, запорной арматуры,насосов, причем полимерные трубы содержат усилитель прочности, выполненный в виде продольных и поперечных стержней, скрепленных в точках их пересечения, размещенный в монолите полимера, а соединительный элемент представляет собой корпус, выполненный из монолитного блока полимера с цилиндрическими полостями для концов соединяемых труб, в котором размещен усилитель прочности, со сто 003651 2 роны внутренних поверхностей полостей установлены нагревательные элементы в виде токопроводящих спиралей, делящих внутреннюю поверхность полости на зону нагрева и холодную зону, усилитель прочности выполнен перфорированным в виде кольца и взаимодействующих с ним продольных элементов, размещенных на кольце с возможностью их радиального перемещения, а ширина кольца соразмерна с шириной холодной зоны (патент RU2135875 F 16L 9/12, прототип). Фланцевый элемент состоит из двух слоев перфорированных лент и взаимодействующей с ними кольцевой втулки с внутренней конической поверхностью, несущей фланец, а на наружной поверхности кольцевой втулки выполнен паз с конической поверхностью, конусность которого противоположна конусности внутренней поверхности втулки, слои арматуры изогнуты идентично конусности внутренней поверхности втулки и ее наружного кольцевого паза и контактируют с ними. Все элементы укреплены в монолитном блоке связующего полимера (патент RU2113649 F 16L 23/02). Недостатком этого полимерного трубопровода является то, что фланцевое соединение имеет исполнение усилителя прочности, отличное от исполнения усилителя прочности полимерных труб, а именно патрубок фланцевого соединения и муфта имеют усилитель прочности в виде перфорированных лент, а трубы имеют усилитель прочности в виде продольных и поперечных стержней. Это приводит к различию в жесткости участков трубопровода и к снижению его нагрузочной способности. Кроме этого, само исполнение усилителей прочности в известном полимерном трубопроводе не обеспечивает нужной нагрузочной способности. Сущность изобретения Задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении равной жесткости полимерного трубопровода на всех его участках и повышении тем самым его нагрузочной способности за счет идентичности конструкций усилителей прочности элементов трубопровода, а также за счет нового их исполнения. Эта задача решается следующим образом. В известном полимерном трубопроводе,состоящем из жестко соединенных друг с другом посредством соединительных элементов полимерных армированных труб заданной длины, фланцевых элементов, запорной арматуры,насосов, соединительные и фланцевые элементы содержат усилитель прочности в виде трубчатого перфорированного элемента, размещенного в блоке полимера. Согласно изобретению соединяемые трубы и патрубок фланцевого элемента имеют усилитель прочности в виде перфорированных трубчатых элементов, каждое отверстие которых 3 перекрыто сопряженной с двумя его краями дугообразной перемычкой. Описание чертежей На фиг. 1 изображен фрагмент предлагаемого трубопровода с оформлением мест соединения концов труб посредством муфты, тройника и фланцевого элемента. На фиг. 2 изображена труба с усилителем прочности из перфорированной ленты с перемычками. На фиг. 3 изображено поперечное сечение трубы и патрубка фланцевого соединения (разрез А-А на фиг. 2, 4). На фиг. 4 изображен фланцевый элемент и усилитель прочности патрубка из перфорированного трубчатого элемента с перемычками. Предпочтительный вариант осуществления изобретения Полимерный трубопровод состоит из полимерных армированных труб 1 заданной длины, жестко соединенных друг с другом посредством соединительных элементов (фитингов): муфты 2 и тройника 3, а также фланцевых элементов 4, запорной арматуры и насоса (на чертеже не показаны). Полимерная труба 1 состоит из монолита полимера 5, в который помещен усилитель прочности в виде перфорированной ленты 6,каждое отверстие которой перекрыто сопряженной с двумя его краями дугообразной перемычкой 1, свернутой по спирали, при этом ее кромки 8 соединены, например, сваркой 9. Упомянутые перемычки 7 получают путем нанесения просечек и последующего выгибания. Муфта 2 состоит из монолита полимера 10,в котором размещены перфорированное кольцо 11 и перфорированные продольные элементы 12 усилителя прочности, а также нагревательные элементы 13, делящие внутреннюю цилиндрическую поверхность 14 на зону нагрева 15 и холодную зону 16. Продольные элементы 12 размещены на кольце 11 с возможностью их радиального перемещения, а ширина кольца 11 соразмерна с шириной холодной зоны 16. Концы трубы 1 размещены в полостях 14 муфты 2. Тройник 3 имеет конструкцию, аналогичную конструкции муфты 2, и, кроме этого,снабжен упором 17 для торца трубы 1 или патрубка фланцевого элемента 4. Фланцевый элемент 4 содержит металлическое кольцо 18 (непосредственно фланец),связанное с патрубком 19, который имеет усилитель прочности в виде перфорированного трубчатого элемента 20, каждое отверстие которого перекрыто сопряженной с его двумя краями перемычкой 21, кольцо 18 жестко скреплено с усилителем прочности сваркой 22, при этом усилитель прочности с частью кольца 18 размещен в монолите полимера 23. 4 Длина L патрубка 19 определяется как сумма длин цилиндрической полости муфты 2 и монтажного зазора между торцом муфты и торцом кольца 18 для размещения стяжных шпилек, гаек или болтов и монтажного инструмента. Внутренний диаметр цилиндрических полостей фитингов превышает наружный диаметр концов соединяемых труб и патрубков фланцевых элементов на величину допусков на овальность и конусность последних, включая монтажный зазор. Ширина перфорированного кольца 11 фитингов определяется величиной зазора между концами соединяемых труб, труб и патрубков фланцевых элементов и величиной холодной зоны 16. Сборку трубопровода осуществляют следующим образом. Концы соединяемых труб 1, патрубков 19 фланцевых элементов 4 фиксируют в заданном положении с помощью монтажных струбцин и люнетов, после чего включают по заданной программе ток в нагревательные элементы 13. Сопрягаемые поверхности концов труб 1,патрубков 19 и цилиндрических полостей 14 фитингов равномерно оплавляются, при этом зазоры между ними по мере прогрева устраняются и образуется монолитное соединение без рыхлостей и пустот. Наличие подвижных продольных элементов 12 в усилителе прочности фитингов обеспечивает необходимую усадку и равную с соединяемыми трубами нагрузочную способность соединения. Выполнение патрубков 19 фланцевого элемента 4 с усилителем прочности, конструкция которого идентична конструкции усилителя прочности труб, обеспечивает их одинаковую жесткость и соответственно равную высокую нагрузочную способность. Выполнение усилителя прочности трубы и патрубков фланцевых элементов в виде перфорированного трубчатого элемента, каждое отверстие которого перекрыто дугообразной перемычкой,обеспечивает повышенную нагрузочную способность за счет связи внутреннего и наружного слоев в монолите полимера полимерными перемычками, образующимися при протекании полимера между выгнутыми дугообразными перемычками ленты. Промышленная применимость Трубопроводы согласно изобретению могут быть проложены в траншеях с последующей засыпкой или обваловкой грунтом, не требуют электрохимической защиты от коррозии или теплоизолирующего покрытия. При их строительстве и монтаже используется транспортное и крановое оборудование пониженной грузоподъемности. Это позволяет использовать трубопроводы согласно изобретению в труднопроходимых регионах - песках, болотах и т.п. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Полимерный металлопластовый трубопровод, состоящий из жестко соединенных друг с другом посредством соединительных элементов полимерных армированных труб и патрубков с фланцевыми элементами, при этом соединительные элементы и патрубки содержат усили 6 тель прочности в виде навитой по спирали перфорированной ленты, размещенной в блоке полимера, отличающийся тем, что каждое отверстие в перфорации усилителя прочности соединяемых труб и патрубков перекрыто сопряженной с двумя его краями дугообразной перемычкой.