PL207264B3 - Insulating pipe connections - Google Patents

Abstract

Złącze stanowiące udoskonalenie konstrukcji ujawnionej w opisie zgłoszenia wynalazku nr P-361 606 składa się z dwóch elementów stalowych wzajemnie od siebie odizolowanych i zawierające przerwę iskrową umieszczoną za zewnętrzną krawędzią pierwszego elementu stalowego, a tarczą przymocowaną do drugiego elementu stalowego od strony przekładki izolacyjnej, przy czym tarcza posiada nieregularną powierzchnię od strony przekładki izolacyjnej. W rozwiązaniu według niniejszego zgłoszenia wynalazku pomiędzy dwoma rurowymi elementami stalowymi (1) i (3) jest umieszczona izolacyjno-uszczelniająca tuleja (2), przy czym na całej wewnętrznej powierzchni tulei (2) oraz na zewnętrznej powierzchni przewężonego zakończenia jednego z rurowych elementów (3) są wykonane obwodowe przetłoczenia w postaci wrębów, których wysokość jest równa połowie różnicy średnic zewnętrznej i wewnętrznej tych elementów.The joint, which is an improvement of the structure disclosed in the description of the invention application No. P-361 606, consists of two steel elements insulated from each other and containing a spark gap located behind the outer edge of the first steel element, and a disc attached to the second steel element from the side of the insulating spacer, whereby the shield has an irregular surface on the side of the insulating spacer. In the solution according to the present application of the invention, an insulating and sealing sleeve (2) is placed between two tubular steel elements (1) and (3), and on the entire inner surface of the sleeve (2) and on the outer surface of the narrowed end of one of the tubular elements (3). ) circumferential embossing is made in the form of notches, the height of which is equal to half the difference in the outer and inner diameters of these elements.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest izolacyjne złącze rurowe do zabudowania w rurociągu, zawierające przerwę iskrową.The subject of the invention is an insulating pipe joint for installation in a pipeline, containing a spark gap.

Znane są izolacyjne złącza rurowe do zabudowania rurociągu, zawierające przerwę iskrową wykorzystywaną do rozładowania ładunków elektrycznych, zwłaszcza podczas wyładowań atmosferycznych.Insulating pipe joints for building a pipeline are known, which include a spark gap used to discharge electric charges, especially during lightning discharges.

Napięcie o dużej mocy powstałe w trakcie wyładowania atmosferycznego powoduje niekontrolowane wyładowania potencjału elektrycznego w rurociągu. Aby zapobiec tym niekorzystnym zjawiskom doprowadza się do kontrolowanego wyładowania iskrowego w ściśle określonym miejscu.The high-power voltage generated during the lightning discharge causes uncontrolled discharges of electric potential in the pipeline. In order to prevent these unfavorable phenomena, a controlled spark discharge is performed in a strictly defined place.

Znany jest między innymi z austriackiego opisu patentowego nr 389367 element izolacyjny w kształcie rury do zabudowania w rurocią gu z dwoma odcinkami rury, wyposaż ony w iskiernik do wyładowań w postaci kołnierza pierścieniowego nasuniętego na pierścień oporowy elementu izolacyjnego tak, że sięga swobodnie do pustej przestrzeni rozdzielającej dwa pierścienie oporowe i dzwon nałożony na te pierścienie.It is known, inter alia, from the Austrian patent description No. 389367, an insulating element in the shape of a pipe for installation in a pipeline with two pipe sections, equipped with a discharge spark gap in the form of an annular flange slipped over the stop ring of the insulating element so that it freely reaches into the empty separating space two thrust rings and a bell placed over these rings.

Znane jest również z polskiego opisu patentowego nr 181068 izolacyjne złącze rurociągów mające postać cylindrycznego korpusu, wewnątrz którego są osadzone przekładki izolacyjne, przy czym do powierzchni czołowych rur są zamocowane nierozłącznie dwa kołnierze, z których jeden w strefie obwodowej ma wpust na połączony z nim trwale kształtowy zamek, a drugi kołnierz na powierzchni czołowej ma pierścieniowy wypust o zarysie przekroju poprzecznego zbliżonym do trójkąta. Kołnierze są usytuowane tak względem siebie, że między powierzchnią wewnętrzną jednego kołnierza a krawędzią pierścieniowego wypustu istnieje powietrzna szczelina. W przypadku wyładowania atmosferycznego do stacji przekaźnikowej i przepływu wysokiego napięcia do rur, dzięki wykorzystaniu zjawiska ostrza na pierścieniowym wypuście, następuje przeskok iskry wysokiego napięcia pomiędzy kołnierzami, zabezpieczając przekładki izolacyjne przed nadpaleniem, a w krytycznym stadium przed zwęgleniem.It is also known from the Polish patent specification No. 181068 an insulating joint of pipelines in the form of a cylindrical body, inside which insulating spacers are embedded, with two flanges permanently attached to the end faces of the pipes, one of which in the peripheral zone has a groove for permanently connected to it, shaped the lock, and the other flange on the face has an annular tab with a cross-sectional outline close to a triangle. The flanges are positioned relative to each other that there is an air gap between the inner surface of one flange and the edge of the annular tongue. In the event of an atmospheric discharge to the relay station and high voltage flow to the pipes, due to the use of a blade effect on the annular outlet, a high voltage spark jumps between the flanges, protecting the insulating spacers from overburning, and in a critical stage from carbonization.

W opisie zgłoszenia wynalazku numer P-361 606 jest ujawnione izolacyjne z łącze rurowe do zabudowania w rurociągu, składające się z dwóch elementów stalowych wzajemnie od siebie izolowanych i zawierające przerwę iskrową, które charakteryzuje się tym, że przerwa iskrowa jest umieszczona za zewnętrzną krawędzią pierwszego elementu stalowego, a tarczą przymocowaną do drugiego elementu stalowego od strony przekładki izolacyjnej, przy czym szczelina jest zamknięta materiałem izolującym. Tarcza posiada nieregularną powierzchnię od strony przekładki izolacyjnej, korzystnie w postaci garbu lub garbików o kształcie zbliżonym do przekroju trójkąta.In the description of the invention application number P-361 606 there is disclosed an insulating pipe joint for installation in a pipeline, consisting of two steel elements mutually insulated from each other and containing a spark gap, characterized in that the spark gap is located behind the outer edge of the first element steel, and a shield attached to the second steel element on the side of the insulating spacer, the gap being closed with insulating material. The shield has an irregular surface on the side of the insulating spacer, preferably in the form of a hump or humps with a shape similar to the cross-section of a triangle.

Według wynalazku pomiędzy dwoma elementami stalowymi jest usytuowany element izolacyjny w postaci tulei izolacyjno-uszczelniają cej, która na cał ej swej powierzchni posiada wr ę by o postaci obwodowych przetłoczeń piłokształtnych, równoległych względem siebie, o skoku dobranym według następującej zależności:According to the invention, an insulating element in the form of an insulating-sealing sleeve is positioned between two steel elements, which, on its entire surface, has grooves in the form of circumferential sawtooth grooves, parallel to each other, with a pitch selected according to the following dependence:

^(dcz ^{- d}cw^{) x 1/2 = x}c (dtz - dtw) x 1/2 = xt xc = xt gdzie: ^(d cz ^{- d} cw ^{) x 1/2 = x} c (dtz - dtw) x 1/2 = xt xc = xt where:

dcz - średnica zewnętrzna elementu stalowego dtw - średnica wewnętrzna elementu stalowego dtz - średnica zewnętrzna tulei izolacyjno-uszczelniającej dtw - średnica wewnętrzna tulei izolacyjno-uszczelniającej xc - wysokość wrębu elementu stalowego xt - wysokość wrębu tulei izolacyjno-uszczelniającejdcz - outer diameter of the steel element dtw - inner diameter of the steel element dtz - outer diameter of the insulating and sealing sleeve dtw - inner diameter of the insulating and sealing sleeve xc - height of the steel element notch xt - height of the insulating and sealing sleeve notch

Poprzez zastosowanie tulei izolacyjno-uszczelniającej uzyskuje się równoważne pole powierzchni przylegania łączonych z sobą rur stalowych tworzących izolacyjne złącze rurowe, dzięki czemu zwiększa się wytrzymałość złącza rurowego na rozerwanie, a tym samym uzyskuje się możliwość wykorzystania ujawnionego złącza w rurociągach o wysokim ciśnieniu medium roboczego.By using the insulating-sealing sleeve, an equivalent contact surface area of the steel pipes to be joined forming the insulating pipe joint is obtained, thanks to which the tear strength of the pipe joint is increased, and thus it is possible to use the disclosed joint in pipelines with a high pressure of the working medium.

W przypadku wyładowania atmosferycznego do stacji przekaźnikowej i wystąpieniu dużej róż nicy potencjałów na stalowych elementach rurociągu, następuje przeskok iskry między tarczą, a pierwszym elementem stalowym. Zabezpiecza to przekładkę izolacyjną przed przebiciem elektrycznym,In the event of an atmospheric discharge to the relay station and the occurrence of a large potential difference on the steel elements of the pipeline, a spark jump occurs between the shield and the first steel element. This protects the insulating spacer against electric breakdown,

PL 207 264 B3 a tym samym przed zwarciem pomię dzy dwoma elementami stalowymi. Przerwa iskrowa jest tak dobrana, by powierzchnia pomiędzy elementem stalowym i tarczą umożliwiała maksymalne odprowadzenie ciepła powstającego podczas przepięcia. Nałożenie tarczy od zewnętrznej strony złącza rurowego umożliwia, w przypadku uszkodzenia będącego następstwem przepięć, jego łatwą regenerację lub wymianę bez konieczności ingerowania w samo połączenie rurowe, a co za tym idzie bez przerywania pracy rurociągu.PL 207 264 B3 and thus against a short circuit between two steel elements. The spark gap is selected so that the surface between the steel element and the disc allows maximum dissipation of heat generated during overvoltage. The application of a shield on the outside of the pipe joint allows, in the event of damage resulting from overvoltages, its easy regeneration or replacement without the need to interfere with the pipe joint itself, and thus without interrupting the pipeline operation.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny układ dwóch rur stalowych tworzących wraz z izolacyjno-uszczelniającą tuleją izolacyjne złącze rurowe w stanie przed złożeniem, fig. 2 przedstawia schematyczną budowę izolacyjnego złącza rurowego w postaci monobloku z tuleją izolacyjno-uszczelniającą w trakcie montażu złącza w trwałą postać monobloku, natomiast fig. 3 ilustruje gotowe złącze w półprzekroju z zaznaczonym szczegółem konstrukcyjnym w postaci wrębów mających kształt piłokształtnych przetłoczeń.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic arrangement of two steel pipes forming, together with an insulating-sealing sleeve, an insulating pipe joint in the pre-assembled condition, Fig. 2 shows a schematic structure of an insulating pipe joint in the form of a monoblock with a sleeve during the assembly of the joint into a permanent monoblock form, while Fig. 3 illustrates the finished joint in a half-section with the constructional detail marked in the form of sawtooth-shaped grooves.

Izolacyjne złącze rurowe według wynalazku składa się z dwóch rurowych elementów stalowych 1, 3 oraz z umieszczonej pomiędzy nimi izolacyjno-uszczelniającej tulei 2. Przerwa iskrowa 4 jest umieszczona za zewnętrzną krawędzią pierwszego elementu stalowego 1 i ma postać szczeliny pomiędzy krawędzią elementu stalowego 1 a tarczą 5 przymocowaną do drugiego elementu stalowego 3 od strony izolacyjno-uszczelniającej tulei 2. Wysokość wrębów elementu stalowego 3 i izolacyjno-uszczelniającej tulei 2 jest dobrana według następującej zależności - połowa różnicy średnic zewnętrznej i wewnętrznej tych elementów jest wysokością wrębów.The insulating tubular joint according to the invention consists of two tubular steel elements 1, 3 and an insulating-sealing sleeve 2 arranged between them. The spark gap 4 is located behind the outer edge of the first steel element 1 and has the form of a gap between the edge of the steel element 1 and the disc 5. fixed to the second steel element 3 on the side of the insulating-sealing sleeve 2. The height of the grooves of the steel element 3 and the insulating-sealing sleeve 2 is selected according to the following dependence - half of the difference between the outer and inner diameters of these elements is the height of the rebates.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Izolacyjne złącze rurowe do zabudowania w rurociągu składające się z dwóch elementów stalowych wzajemnie od siebie odizolowanych i zawierające przerwę iskrową umieszczoną za zewnętrzną krawędzią pierwszego elementu stalowego, a tarczą przymocowaną do drugiego elementu stalowego od strony przekładki izolacyjnej, przy czym szczelina jest zamknięta materiałem izolującym, natomiast tarcza posiada nieregularną powierzchnię od strony przekładki izolacyjnej, korzystnie w postaci garbu lub garbików o kształcie zbliżonym do przekroju trójkąta według opisu patentowego nr PL 201935, znamienne tym, że pomiędzy dwoma rurowymi elementami stalowymi (1) i (3) jest umieszczona izolacyjno-uszczelniająca tuleja (2), przy czym na całej wewnętrznej powierzchni tulei (2) oraz na zewnętrznej powierzchni przewężonego zakończenia jednego z rurowych elementów (3) są wykonane obwodowe przetłoczenia w postaci wrębów, których wysokość jest równa połowie różnicy średnic zewnętrznej i wewnętrznej tych elementów.Insulating pipe joint for installation in a pipeline, consisting of two steel elements mutually insulated from each other and containing a spark gap located behind the outer edge of the first steel element, and a shield attached to the second steel element on the side of the insulating spacer, the gap being closed with insulating material, while the disc has an irregular surface on the side of the insulating spacer, preferably in the form of a hump or humps with a shape similar to the cross-section of a triangle according to the patent description PL 201935, characterized in that an insulating-sealing sleeve is placed between two tubular steel elements (1) and (3) (2), circumferential grooves are made on the entire inner surface of the sleeve (2) and on the outer surface of the narrowed end of one of the tubular elements (3), the height of which is equal to half the difference between the outer and inner diameters of these elements.