PL70123Y1 - Przyłącze kołnierzowe rurociągu, zwłaszcza ciśnieniowego gazowego rurociągu polietylenowego PE - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wzoru użytkowego jest przyłącze kołnierzowe rurociągu, zwłaszcza ciśnieniowego gazowego rurociągu polietylenowego PE, szczególnie do zastosowań w rurociągach przesyłowych gazów niebezpiecznych, palnych i tworzących mieszaniny wybuchowe z powietrzem. Przyłącze kołnierzowe rurociągu posiada stalowy kołnierz, połączony spawem z rurowym odcinkiem stalowym, do którego zamocowana jest rura przesyłowa z tworzywa sztucznego naprężona od wewnątrz tuleją, z obwodowymi występami na zewnętrznej powierzchni tulei metalowej, dociskającą zewnętrzną powierzchnię rury przesyłowej do powierzchni obwodowych karbów i występów na wewnętrznej powierzchni rurowego odcinka. Przyłącze charakteryzuje się tym, że w część końcową (10) rury przesyłowej (1) naprężonej od wewnątrz końcowym odcinkiem tulei (3) wtłoczone ma obwodowe występy (21) w postaci zastrzałów z mniejszą ścianką (22), skierowaną w kierunku płaszczyzny roboczej (2a) kołnierza (2), umieszczone na wewnętrznej powierzchni (7) otworu kołnierza (2), przy czym odległość (a) krawędzi części końcowej (10) rury przesyłowej (1) od płaszczyzny roboczej (2a) kołnierza (2) ma mniejszą niż odległość (b) tej krawędzi części końcowej (10) od płaszczyzny oporowej (2b). Zastrzały mają mniejszą ściankę (22) prostopadłą do osi (O) rury przesyłowej (1). Ścianka rury przesyłowej (1) jest przegrodą pomiędzy przestrzenią przesyłową a spoiną połączenia kołnierza (2) płaskiego z rurowym odcinkiem (4).

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest przyłącze kołnierzowe rurociągu, zwłaszcza ciśnieniowego gazowego rurociągu polietylenowego PE, szczególnie do zastosowań w rurociągach przesyłowych gazów niebezpiecznych, palnych i tworzących mieszaniny wybuchowe z powietrzem.

Spoiny łączące odcinki rur stalowych lub połączenia stalowego kołnierza z odcinkiem stalowej rury stosowane w rurociągach przesyłowych gazów wybuchowych muszą spełniać wysokie normy jakościowe, w tym pełnego przetopu sąsiadujących materiałów. Wykonywane są badania radiograficzne każdej spoiny, które znacząco wpływają na koszt produktu końcowego. Właściwie wykonana spoina uniemożliwia dyfuzję gazów z wnętrza rury przesyłowej do otoczenia, gdzie z powietrzem mogą stworzyć mieszaninę wybuchową.

Istnieją obowiązujące w branży gazowniczej standardy wykonywania przyłączy (np. „Połączenia PE/stal dla gazu ziemnego wraz ze stalowymi elementami do włączeń oraz elementami do przyłączeń", Standard Techniczny ST-IGG-1101:2011, Izba Gospodarcza Gazownictwa, Warszawa 2011; „ Warunki techniczne projektowania, budowy, nadzoru i odbioru gazociągów wykonanych z polietylenu”, Karpacka Spółka Gazownictwa, Tarnów 2007), które stawiają wymogi zarówno dla używanych materiałów jak i samego wykonania. Według ST-IGG stalowe elementy rurowe należy wykonywać z rur przewodowych dla mediów palnych według normy PN-EN ISO 3183 lub dla średnic mniejszych niż 33,7 mm z rur dla zastosowań ciśnieniowych według grupy norm PN-EN 10216. Dopuszcza się stosowanie rur oraz elementów kształtowych stalowych o minimalnej normatywnej granicy plastyczności 245 N/mm2, jednak zaleca się stosowanie rur o minimalnej normatywnej granicy plastyczności 290 N/mm2. Dla rur i kształtek stalowych przeznaczonych do spawania maksymalny równoważnik węgla CEVmax powinien być zgodny z wymaganiami określonymi w Polskich Normach dla rur przewodowych dla mediów palnych i nie powinien być większy niż: - 0,45 dla gatunków stali z minimalną granicą plastyczności nie większą niż 360 N/mm2, - 0,48 dla gatunków stali z minimalną granicą plastyczności równą lub większą niż 360 N/mm2.

Wszystkie materiały stalowe, podstawowe i dodatkowe do spawania, użyte do spawania połączeń PE/stal oraz elementów do włączeń i przyłączeń muszą posiadać świadectwo odbioru według PN-EN 10204.

Elementy polietylenowe połączeń PE/stal powinny być wykonane z polietylenu PE 100 lub PE 100-RC w szeregach wymiarowych SDR 11, SDR 17 lub SDR 17,6. Dopuszcza się stosowanie polietylenu PE 80. Rury polietylenowe powinny być zgodne z normą PN-EN 1555-2, a rury z polietylenu PE 100-RC do montażu bez podsypki i obsypki powinny spełniać dodatkowe wymagania dotyczące ich stosowania w alternatywnych technikach budowy gazociągów.

Zalecane jest w standardzie ST-IGG uzyskanie połączenia mechanicznego elementu stalowego z elementem polietylenowym, poprzez zainkludowanie części stalowej w część polietylenową. Dodatkowo, na zewnętrznej powierzchni jednego z końców elementu stalowego mogą być nacięte rowki. Dopuszcza się zastosowanie elementów pośrednich zwiększających wytrzymałość mechaniczną połączenia. W połączeniach PE/stal z tuleją zewnętrzną dopuszcza się zastosowanie jako dodatkowe uszczelnienie pierścieni uszczelniających umieszczonych pomiędzy zewnętrzną powierzchnią rury stalowej, a wewnętrzną powierzchnią rury polietylenowej. W połączeniach PE/stal z tuleją wewnętrzną połączenie mechaniczne rury stalowej z rurą polietylenową uzyskuje się poprzez zastosowanie tulei, której zadaniem jest zaciśnięcie rury PE. Tuleja wewnętrzna może występować w dwóch odmianach: jako gładka lub rozkielichowana i może być wykonana ze stali lub stopów metali kolorowych. Dodatkowo, na zewnętrznej powierzchni tulei wewnętrznej mogą być nacięte rowki.

Znane są z oferty handlowej przyłącza kołnierzowe dla polietylenowych PE rurociągów gazowniczych, wykonane zgodnie z powyższymi standardami, w których rozwiązano problem połączenia przewodowych rur stalowych, określanych szeregiem średnic w calach, z rurami polietylenowymi wymiarowanymi metrycznie (w mm).Do wewnętrznej średnicy rury przepływowej polietylenowej PE dopasowuje się średnicę odcinka I rury stalowej obróbką mechaniczną lub zwalcowywaniem, na końcu którego wykonuje się obwodowe karby i występy. Odcinek I rury stalowej wtłacza się do rury polietylenowej PE i dodatkowo połączenie z zewnątrz zawalcowuje się opaską z tulei metalowej. Do tak uzyskanego połączenia PE/stal, dobiera się odcinek II rury stalowej z kołnierzem stalowym. Odcinek I rury stalowej (zaopatrzonej w odcinek rury PE) spawa się z odcinkiem II rury stalowej (zaopatrzonej w kołnierz) i wszystkie spoiny poddaje się nieniszczącym badaniom radiograficznym. Z belgijskiego opisu nr BE899666 i angielskiego analogu opisu nr GB2019760B znane jest połączenie dwóch odcinków rur, w którym metalowa wewnętrzna tuleja roztłoczona jest wewnątrz niemetalowej rury, której zewnętrzna powierzchnia wtłoczona jest w pierścieniowe trapezowe wybrania na wewnętrznej powierzchni metalowego zewnętrznego odcinka grubościennej rury lub tulei. Z opisu PL 207409 znane są połączenia rur stalowych z rurami PE, jako tak zwane złącza PE-stal służące do łączenia rurociągów PE z zespołami stalowymi, w szczególności stalowymi zaworami, w których co najmniej jeden odcinek rury stalowej na odcinku połączeniowym posiada występy i/lub wybrania trójkątne, które wtłaczane są w powierzchnię rury PE, przy czym na zewnątrz odcinka połączeniowego zawalcowana jest tuleja dociskowa. Korzystnie kształt występów i/lub wybrań ma postać trójkątnych zastrzałów i/lub ich wysokość i/lub gęstość jest zależna od odległości od krawędzi odcinka połączeniowego. Ze zwiększaniem się odległości od krawędzi odcinka połączeniowego zmniejsza się wysokość występów i/lub wybrań. Opcjonalnie ze zwiększaniem się odległości od krawędzi odcinka połączeniowego zwiększa się gęstość występów i/lub wybrań. Pośrednia rura niemetalowa na długości odcinka połączeniowego posiada korzystnie stałą średnią grubość. Na przeciwległym do odcinka połączeniowego końcu co najmniej jednego odcinka rury stalowej umiejscowiony jest gwint wewnętrzny i/lub zewnętrzny i/lub krawędź jest przygotowana pod spaw i/lub zamocowany jest kołnierz.

Celem opracowania nowej konstrukcji wzoru użytkowego jest wyeliminowanie spoin łączących elementy rurociągów przesyłowych gazu i badań ich jakości, przez które gaz z wnętrza przestrzeni przesyłowej mógłby dyfundować na zewnątrz i stwarzać zagrożenie wybuchem.

Istota wzoru użytkowego przyłącza polega na tym, że w część końcową rury przesyłowej naprężonej od wewnątrz końcowym odcinkiem tulei wtłoczone ma obwodowe występy, w postaci zastrzałów z mniejszą ścianką skierowaną w kierunku płaszczyzny roboczej kołnierza, umieszczone na wewnętrznej powierzchni otworu kołnierza, przy czym odległość krawędzi części końcowej rury przesyłowej od płaszczyzny roboczej kołnierza ma mniejszą niż odległość tej krawędzi części końcowej od płaszczyzny oporowej. Zastrzały mają mniejszą ściankę prostopadłą w kierunku osi rury przesyłowej. Ścianka rury przesyłowej jest przegrodą pomiędzy przestrzenią przesyłową a spoiną połączenia kołnierza płaskiego z rurowym odcinkiem.

Przyłącze przedstawione zostało na rysunku, który ukazuje półwidok - półprzekrój połączeń elementów stalowych i polietylenowej rury przesyłowej.

Przyłącze według rozwiązania, posiada stalowy kołnierz 2 połączony spawem z rurowym odcinkiem 4 stalowym. Tuleja 3 ma obwodowe występy na zewnętrznej powierzchni w celu unieruchomienia względem rury przesyłowej 1. Tuleja 3 dociska zewnętrzną powierzchnię rury przesyłowej 1 do powierzchni obwodowych występów 21 i wciska w karby 21a na wewnętrznej powierzchni rurowego odcinka 4. W część końcową 10 rura przesyłowa 1, naprężona od wewnątrz końcowym odcinkiem tulei 3, wtłoczone ma obwodowe występy 21 w postaci zastrzałów, z mniejszą ścianką 22 skierowaną w kierunku płaszczyzny roboczej 2a kołnierza 2, umieszczone na wewnętrznej powierzchni 7 otworu kołnierza 2. Odległość a krawędzi części końcowej 10 rury przesyłowej 1 od płaszczyzny roboczej 2a kołnierza 2 ma mniejszą niż odległość b tej krawędzi części końcowej 10 od płaszczyzny oporowej 2b. Zastrzały mają mniejszą ściankę 22 jako prostopadłą do osi O rury przesyłowej 1. Ścianka rury przesyłowej 1 jest przegrodą pomiędzy przestrzenią przesyłową a spoiną połączenia kołnierza 2 płaskiego z rurowym odcinkiem 4.

Zrealizowano przedstawione powyżej rozwiązanie, w zgodzie z obowiązującymi standardami materiałowymi. Kołnierz 2 stalowy płaski zespawano obwodową spoiną z rurowym odcinkiem 4 stalowym. Wykonano spoinę doczołową i pachwinową. Kołnierz 2 i rurowy odcinek 4 na wewnętrznej powierzchni zaopatrzono w występy 21 w postaci zastrzałów, z mniejszą ścianką 22 skierowaną w kierunku płaszczyzny roboczej 2a kołnierza 2. Do ich wnętrza wtłoczono rurę przesyłową 1, tak że odległość a krawędzi części końcowej 10 rury przesyłowej 1 od płaszczyzny roboczej 2a kołnierza 2 była mniejsza niż odległość b tej krawędzi części końcowej 10 od płaszczyzny oporowej 2b. Część końcową 10 rury przesyłowej 1 wtłoczono na odległość a = 2 mm od płaszczyzny roboczej 2a kołnierza 2. Do jej wnętrza wtłoczono od strony płaszczyzny roboczej 2a tuleję 3 stalową z występami 30 na zewnętrznej powierzchni, tak że krawędź końcowego odcinka tulei 3 pokryła się z krawędzią części końcowej 10 rury przesyłowej 1 i tuleję 3 od środka roztłoczono.

Stosując rozwiązanie według wzoru użytkowego uzyskuje się szczelne połączenie odcinków przesyłowych rur polietylenowych zaopatrzonych w kołnierze, w szczególności w ciśnieniowych rurociągach gazowniczych, przy czym przestrzeń przesyłowa wewnątrz rury przesyłowej izolowana jest od kołnierzy.

Claims (3)

Zastrzeżenia ochronne

1. Przyłącze kołnierzowe rurociągu, zwłaszcza ciśnieniowego gazowego rurociągu polietylenowego PE, posiada stalowy kołnierz połączony spawem z rurowym odcinkiem stalowym, do którego zamocowana jest rura przesyłowa z tworzywa sztucznego naprężona od wewnątrz tuleją, z obwodowymi występami na zewnętrznej powierzchni tulei metalowej, dociskającą zewnętrzną powierzchnię rury przesyłowej do powierzchni obwodowych karbów i występów na wewnętrznej powierzchni rurowego odcinka, znamienne tym, że w część końcową (10) rury przesyłowej (1) naprężonej od wewnątrz końcowym odcinkiem tulei (3) wtłoczone ma obwodowe występy (21) w postaci zastrzałów z mniejszą ścianką (22) skierowaną w kierunku płaszczyzny roboczej (2a) kołnierza (2), umieszczone na wewnętrznej powierzchni (7) otworu kołnierza (2), przy czym odległość (a) krawędzi części końcowej (10) rury przesyłowej (1) od płaszczyzny roboczej (2a) kołnierza (2) ma mniejszą niż odległość (b) tej krawędzi części końcowej (10) od płaszczyzny oporowej (2b).

2. Przyłącze według zastrz. 1, znamienne tym, że zastrzały mają mniejszą ściankę (22) prostopadłą do osi (O) rury przesyłowej 1.

3. Przyłącze według zastrz. 1, znamienne tym, że ścianka rury przesyłowej (1) jest przegrodą pomiędzy przestrzenią przesyłową a spoiną połączenia kołnierza (2) płaskiego z rurowym odcinkiem (4).