[go: up one dir, main page]

RU2166145C1 - Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions) - Google Patents

Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2166145C1
RU2166145C1 RU99123199A RU99123199A RU2166145C1 RU 2166145 C1 RU2166145 C1 RU 2166145C1 RU 99123199 A RU99123199 A RU 99123199A RU 99123199 A RU99123199 A RU 99123199A RU 2166145 C1 RU2166145 C1 RU 2166145C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
layers
binder
power frame
protective coating
Prior art date
Application number
RU99123199A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.М. Кашин
Н.А. Колобов
В.П. Некрасов
А.И. Логинов
В.С. Пепеляев
А.А. Леонов
А.С. Кашин
Т.И. Костылева
В.И. Семенов
А.А. Иванов
Original Assignee
Кашин Сергей Михайлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кашин Сергей Михайлович filed Critical Кашин Сергей Михайлович
Priority to RU99123199A priority Critical patent/RU2166145C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2166145C1 publication Critical patent/RU2166145C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: construction and laying of pipeline systems. SUBSTANCE: pipes have protective rubber layer, system of intermediate layers for reliable coupling with bearing carcass, bearing carcass, system of reinforcing rings and ends in the form of flanges, nipples or funnels. It is only fiber-glass plastic reinforced by braids or fabrics based on epoxy binder is used as a composite material. As a result, provision is made for prompt assembly of pipes, maximum unification of pipe construction and manufacturing technology and for guarantee service life of up to 50 years. EFFECT: enhanced abrasive wear resistance. 12 cl, 13 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение. Изобретение относится к области строительства и прокладки промысловых и технологических трубопроводных систем для транспортирования агрессивных и абразивных сред под высоким давлением. Оно применяется в газодобывающей, нефтедобывающей, горнодобывающей и химической отраслях промышленности. The technical field to which the invention relates. The invention relates to the field of construction and laying of field and technological pipeline systems for transporting aggressive and abrasive media under high pressure. It is used in the gas, oil, mining and chemical industries.

Уровень техники. Известно, что до последнего времени все трубопроводные системы во всех отраслях промышленности и народного хозяйства всего мира изготавливались из металлов. Срок службы таких систем составляет: в газовой промышленности - до 15 лет; в нефтяной - до 5-10 лет; в горнодобывающей - 2-5 лет; в химической - до 1 года. Металлические трубопроводные системы подвержены внешней и внутренней коррозии, в результате чего только на северных промыслах России происходит до 40 тыс. аварий в год, часть которых сопровождается нарушением экологической безопасности регионов. По этим и ряду других причин в ряде технически развитых странах было организовано производство более надежных элементов трубопроводных систем из пластмасс и композиционных материалов. Анализ известных технических решений [1-38] показал, что они могут служить аналогами предлагаемого изобретения. The prior art. It is known that until recently, all pipeline systems in all industries and the national economy of the whole world were made of metals. The service life of such systems is: in the gas industry - up to 15 years; in the oil industry - up to 5-10 years; in mining - 2-5 years; in chemical - up to 1 year. Metal pipeline systems are subject to external and internal corrosion, as a result of which up to 40 thousand accidents per year occur in the northern fields of Russia alone, some of which are accompanied by a violation of the environmental safety of the regions. For these and a number of other reasons, a number of technically developed countries organized the production of more reliable elements of pipeline systems from plastics and composite materials. Analysis of known technical solutions [1-38] showed that they can serve as analogues of the invention.

Так, известна стеклопластиковая труба-оболочка [2]. Она состоит из стеклопластикового корпуса и законцовки для стыковки со смежными трубами. Корпус образован спиральными и тангенциальными слоями стеклонити, пропитанных связующим. Законцовка содержит металлическую обойму с утолщенной зоной для передачи нагрузок и прокладку для обеспечения герметичности стыков труб. Металлическая обойма соединяет неразъемно смежные трубы посредством заклепок. Thus, a fiberglass sheath pipe is known [2]. It consists of a fiberglass body and a tip for docking with adjacent pipes. The body is formed by spiral and tangential layers of glass fiber impregnated with a binder. The ending contains a metal clip with a thickened area for transferring loads and a gasket to ensure the tightness of the pipe joints. A metal ferrule connects one-piece adjacent pipes by means of rivets.

Недостатки конструкции:
1. Труба не герметична, так как армированные пластмассы в принципе газопроницаемы. Следовательно, она не пригодна для транспортирования газообразных продуктов под высоким давлением.
Design disadvantages:
1. The pipe is not tight, since reinforced plastics are in principle gas permeable. Therefore, it is not suitable for transporting gaseous products under high pressure.

2. Труба и металлическая обойма не абразивостойки к воздействию твердых частиц, содержащихся в транспортируемом продукте. 2. The pipe and metal ferrule are not abrasion resistant to the effects of solid particles contained in the transported product.

3. Труба и металлическая обойма не химически стойки к воздействию агрессивных продуктов (кислоты, щелочи, соли и их растворы). 3. The pipe and metal cage are not chemically resistant to aggressive products (acids, alkalis, salts and their solutions).

4. Труба не обеспечивает быстрый монтаж и демонтаж участков трубопроводных систем, так как конструкция ее законцовок предусматривает только неразъемное соединение труб. 4. The pipe does not provide quick installation and dismantling of sections of pipeline systems, since the design of its ends provides only one-piece pipe connection.

5. В трубе не предусмотрены законцовки для разъемного соединения труб с применением различных способов их стыковки (фланцы, ниппели, раструбы). 5. In the pipe there are no endings for detachable connection of pipes using various methods of their joining (flanges, nipples, sockets).

6. Труба не обеспечивает гарантированного срока службы до 50 лет, так как не учтен фактор старения связующего. 6. The pipe does not provide a guaranteed service life of up to 50 years, since the aging factor of the binder is not taken into account.

7. Конструкция трубы не унифицирована для транспортирования различных продуктов для различных отраслей, а также для различного типа соединений (фланцевое, ниппельное, раструбное и их сочетаний) в трубопроводах. 7. The design of the pipe is not unified for the transportation of various products for various industries, as well as for various types of connections (flange, nipple, socket and their combinations) in pipelines.

Известна труба [11], выбранная в качестве первого прототипа. Она состоит из многослойной пленочной оболочки и законцовок в виде двух фланцев на концах. Силовой каркас трубы рис. 6.45 стр. 496 состоит из окружных слоев лавсановой ленты, поверх которых расположены спиральные слои той же ленты. Законцовки представляют собой отдельно изготовленные пластиковые кольца с фасонными хвостовиками и буртами, снабженными пазом для размещения в нем деталей уплотнения рис. 6.45в). Концы трубы помещены поверх хвостовиков фланцевых заготовок и защемлены в специальном пазе последних кольцевыми слоями высокопрочных волокон. Known pipe [11], selected as the first prototype. It consists of a multilayer film sheath and tips in the form of two flanges at the ends. The power frame of the pipe fig. 6.45 p. 496 consists of circumferential layers of the mylar ribbon, on top of which there are spiral layers of the same ribbon. The endings are separately made plastic rings with shaped shanks and collars equipped with a groove for accommodating seal parts in it. 6.45c). The ends of the pipe are placed over the shanks of the flange blanks and pinched in a special groove of the latter with annular layers of high-strength fibers.

Недостатки конструкции:
1. Труба не абразивостойка к воздействию твердых частиц, содержащихся в транспортируемом продукте.
Design disadvantages:
1. The pipe is not abrasion resistant to the effects of solid particles contained in the transported product.

2. В трубе не предусмотрены законцовки для разъемного соединения труб с применением различных способов их стыковки (фланцы, ниппели, раструбы). 2. In the pipe there are no endings for detachable connection of pipes using various methods of their joining (flanges, nipples, sockets).

3. Труба не обеспечивает гарантированного срока службы до 50 лет, так как не учтен фактор старения лавсана и связующего. 3. The pipe does not provide a guaranteed service life of up to 50 years, since the aging factor of lavsan and binder is not taken into account.

4. Большая масса трубы в связи с низкими механическим характеристиками лавсана. 4. The large mass of the pipe due to the low mechanical characteristics of the lavsan.

Для труб с фланцем на одном конце и ниппелем или раструбом на другом аналогов не обнаружено. For pipes with a flange at one end and a nipple or socket at the other, no analogues were found.

Для трубы с ниппелем на одном конце и раструбом на другом в качестве второго (по порядку перечисления) прототипа выбрана заявка Японии [25]. Она относится к ниппельно-раструбному (штекерному) соединению труб. For a pipe with a nipple at one end and a socket at the other, the Japanese application was selected as the second (in order of listing) prototype [25]. It refers to the nipple-socket (plug) connection of pipes.

Ниппель представляет собой силовой каркас, выполненный аналогично силовому каркасу тела трубы с тем же защитным покрытием. Конец силового каркаса имеет центральный кольцевой выступ, на котором закреплено кольцо П-образного профиля (наконечник). С внутренней стороны этот профиль покрыт защитным покрытием тела трубы. The nipple is a power frame made similar to the power frame of the pipe body with the same protective coating. The end of the power frame has a central annular protrusion on which a U-shaped profile ring (tip) is fixed. On the inside, this profile is covered with a protective coating on the pipe body.

Раструб представляет собой расширенный участок трубы с заходной фаской на конце. Внутренний диаметр раструба выполнен несколько большим наружного диаметра ниппеля. Внутренние поверхности раструба покрыты защитным покрытием из полимерного материала. Толщина стенок раструба несколько превышает толщину стенок трубы. The bell is an extended section of the pipe with a chamfer at the end. The inner diameter of the socket is made somewhat larger than the outer diameter of the nipple. The inner surfaces of the bell are coated with a protective coating of a polymeric material. The wall thickness of the bell slightly exceeds the wall thickness of the pipe.

Недостатки трубы:
1. Труба не абразивостойка.
Disadvantages of the pipe:
1. The pipe is not abrasion resistant.

2. Труба не химически стойка к воздействию агрессивных продуктов (кислоты, щелочи, соли и их растворы) в течение 50-летнего срока эксплуатации. 2. The pipe is not chemically resistant to aggressive products (acids, alkalis, salts and their solutions) for a 50-year life.

3. Труба не обеспечивает гарантированного срока эксплуатации в течение 50 лет, так как не учтена величина предела длительной прочности ее материалов к концу 50-летнего срока службы. 3. The pipe does not provide a guaranteed lifetime of 50 years, since the value of the tensile strength of its materials by the end of the 50-year service life has not been taken into account.

4. Законцовки в виде ниппеля и раструба имеют недостаточную прочность и жесткость на излом при подвижках грунтов, опор и других тектонических и температурных деформациях. 4. The endings in the form of a nipple and a bell have insufficient strength and fracture rigidity when moving soils, supports and other tectonic and temperature deformations.

5. Ненадежно уплотнение соединения труб только одним уплотняющим элементом (особенно для транспортирования газов) без его дублирования. 5. Unreliable sealing of pipe connections with only one sealing element (especially for transporting gases) without duplication.

6. Конструкция трубы не унифицирована для выполнения законцовок в различном сочетании: фланец-фланец, фланец-ниппель, фланец-раструб, раструб-раструб и т.п. 6. The design of the pipe is not unified for the execution of the endings in a different combination: flange-flange, flange-nipple, flange-bell, bell-bell, etc.

Аналоги конструкции труб типа "ниппель-ниппель" или "раструб-раструб" не обнаружены. Analogs of the design of the pipe type "nipple-nipple" or "bell-bell" were not found.

Известен способ изготовления труб [II] по первому прототипу. Он заключается в том, что полотно из лавсановой пленки нарезают на ленты необходимой ширины. Затем поверхность пленки обрабатывают для улучшения адгезии с клеевым составом на основе эпоксидного связующего ЭДТ-10 и после этого наносят на ее поверхность указанный клеевой состав. Законцовки изготавливают отдельно методом литья под давлением из полиалканимидов с применением различных наполнителей и модификаторов. A known method of manufacturing pipes [II] according to the first prototype. It lies in the fact that the canvas of the mylar film is cut into ribbons of the required width. Then, the surface of the film is treated to improve adhesion with the adhesive composition based on the epoxy binder EDT-10 and then the specified adhesive composition is applied to its surface. The endings are made separately by injection molding from polyalkanimides using various fillers and modifiers.

Перед изготовлением трубы на цилиндрической оправке устанавливают законцовки (фланцы) и затем наматывают тело трубы лавсановыми лентами по заданному закону их расположения в слоях и с заданным числом слоев. По окончании намотки силового слоя трубы ее концы, намотанные на хвостовики фланцевых заготовок, закрепляют кольцевыми слоями высокопрочных волокон. Полученную конструкцию вместе с оправкой помещают в тепловую печь для полимеризации клея, после чего (после окончания теплового режима отверждения) холодную трубу снимают с оправки. Before manufacturing the pipe, the ends (flanges) are installed on the cylindrical mandrel and then the pipe body is wound with lavsan ribbons according to the given law of their location in layers and with a given number of layers. At the end of the winding of the power layer of the pipe, its ends wound on the shanks of the flange blanks are fixed with ring layers of high-strength fibers. The resulting structure, together with the mandrel, is placed in a thermal furnace for the polymerization of glue, after which (after the end of the thermal curing mode) the cold pipe is removed from the mandrel.

Недостатки способа изготовления трубы тесно связаны с ее конструкцией и повторяют перечисленные выше. The disadvantages of the method of manufacturing the pipe are closely related to its design and repeat the above.

Известен способ изготовления труб с законцовками типа раструб и ниппель [25] . Вначале изготавливают силовой каркас, который одинаков для тела трубы и участка ниппельной законцовки. Раструбный участок изготавливают несколько большей толщины по сравнению с силовым каркасом трубы. На торце трубы со стороны ниппельной законцовки выполняют кольцевой выступ, на который с помощью клеевого состава закрепляют изготовленный заранее кольцевой П-образный наконечник. После этого всю внутреннюю поверхность трубы покрывают полимерным защитным покрытием. A known method of manufacturing pipes with endings such as socket and nipple [25]. First, a power frame is made, which is the same for the pipe body and the nipple end portion. The bell-shaped section is made of a slightly larger thickness in comparison with the power frame of the pipe. An annular protrusion is made at the end of the pipe from the side of the nipple ending, onto which an annular U-shaped tip made in advance is fixed with an adhesive composition. After that, the entire inner surface of the pipe is coated with a polymer protective coating.

Недостатки способа изготовления трубы тесно связаны с ее конструкцией и повторяют перечисленные выше. The disadvantages of the method of manufacturing the pipe are closely related to its design and repeat the above.

Сущность изобретения. При решении задачи оснащения современных добывающих отраслей и химической промышленности трубопроводными системами из композиционных материалов авторы исходили из известного положения, которое состоит в следующем. Все трубопроводные системы добывающих отраслей и химической промышленности можно разделить на две группы: промысловые и технологические, а также магистральные. Первая группа трубопроводов работает в наиболее тяжелых условиях, так как транспортирует неочищенные продукты и подвержена нестационарным нагрузкам, зависящим от ситуаций в местах их добычи. Магистральные же трубопроводные системы транспортируют очищенный продукт и работают в существенно более "спокойном" режиме. Протяженность первой группы трубопроводов составляет 2/3 от общей протяженности всех трубопроводных систем и в ней используются элементы (трубы, фитинги и т.п.) с внутренним диаметром до 400 мм. Это наиболее дорогая и быстроизнашивающаяся часть трубопроводных систем, требующая высокой надежности, простоты обслуживания и быстроты замены изношенных или дефектных участков. Она обеспечивает бесперебойное снабжение продуктом магистральных трубопроводов, т.е. потребителей. SUMMARY OF THE INVENTION In solving the problem of equipping modern extractive industries and the chemical industry with piping systems from composite materials, the authors proceeded from a well-known position, which consists in the following. All piping systems of the extractive industries and the chemical industry can be divided into two groups: field and technological, as well as trunk. The first group of pipelines operates in the most difficult conditions, as it transports crude products and is subject to unsteady loads, depending on the situations in the places of their extraction. The main pipeline systems transport the cleaned product and operate in a significantly more “quiet” mode. The length of the first group of pipelines is 2/3 of the total length of all pipeline systems and it uses elements (pipes, fittings, etc.) with an internal diameter of up to 400 mm. This is the most expensive and wearing part of piping systems, requiring high reliability, ease of maintenance and quick replacement of worn or defective sections. It provides an uninterrupted supply of product pipelines, i.e. consumers.

Предлагаемое изобретение относится к производству труб для первой группы трубопроводных систем и направлено на достижение следующих технических результатов:
- создание труб, стойких к абразивному уносу твердыми частицами размером более 2 мм и воздействию химически агрессивных сред;
- создание труб с обеспечением их быстрой сборки и демонтажа в составе трубопроводных систем и различными типами соединений: фланцевыми, ниппельными, раструбными и их сочетанием;
- максимальная унификация конструкции и технологии изготовления труб для их массового производства с различными типами их соединений;
- обеспечение гарантийного срока службы трубы до 50 лет;
- минимальная стоимость трубы.
The present invention relates to the production of pipes for the first group of pipeline systems and is aimed at achieving the following technical results:
- the creation of pipes resistant to abrasion by solid particles larger than 2 mm and the effects of chemically aggressive environments;
- the creation of pipes to ensure their quick assembly and dismantling as part of pipeline systems and various types of connections: flange, nipple, socket and their combination;
- the maximum unification of the design and manufacturing technology of pipes for their mass production with various types of compounds;
- ensuring the warranty service life of the pipe up to 50 years;
- the minimum cost of the pipe.

Обеспечение технических результатов достигается тем, что в трубе из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащей соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованной по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющей законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, согласно изобретению, защитное покрытие выполнено в виде концентрических слоев химически и абразивостойкой резины, которые образованы резиновыми лентами, уложенными в каждом слое по спирали с нахлестом, и соединено с силовым каркасом с помощью промежуточной системы слоев, которая состоит из концентрических слоев не пропитанного связующим низкоплотного материала с возможностью проникновения в него прилегающего слоя защитного покрытия с образованием прочного механического сцепления и слоя высокопрочного и высокоплотного композиционного материала, который содержит полимерное связующее и высокопрочные волокна с расположением последних в кольцевом направлении и контактирует с силовым каркасом, при этом защитное покрытие вместе с системой промежуточных слоев защемлено по обеим концам трубы между силовым каркасом и подпорными кольцами, которые имеют поперечное сечение в виде прямоугольного треугольника при этом один из катетов расположен на внутренней поверхности трубы, имеет длину от 0,03 до 0,035 м, образует с гипотенузой угол от 7o30' до 8o, а другой катет расположен в плоскости торца трубы, выполнены из композиционного материала на основе полимерного связующего, армированного в кольцевом направлении высокопрочными волокнами, силовой каркас образован концентрическими слоями композиционного материала, каждый из которых образован лентами с параллельным расположением армирующих волокон, уложенными с перекрытием кромок по спирали с углом наклона к продольной оси трубы от 52 до 56o и пропитанными связующим, количество слоев силового каркаса пропорционально величине внутреннего давления в трубе, ее диаметру и обратно пропорционально величине предела длительной прочности композиционного материала по истечении 50-летнего срока эксплуатации, надежность соединения защитного покрытия и силового каркаса обеспечена прочностью неразъемного соединения резинового слоя с прилегающим к нему слоем низкоплотного материала, которая достигнута за счет найденного сочетания величины пористости низкоплотного материала, толщины его слоев, процентного содержания связующего в промежуточном слое с кольцевым расположением волокон и слоях силового каркаса, величины радиального давления прижатия слоев друг к другу за счет определенной величины натяжения образующих их лент, а также за счет определенного теплового режима размягчения и соединения слоев защитного покрытия с внедрением в низкоплотный промежуточный слой и с одновременной пропиткой последнего связующим, законцовки трубы выполнены из композиционного материала одновременно с изготовлением тела трубы, размещены поверх силового каркаса, соединены с ним неразъемно отвержденным связующим, имеют форму фланцев в виде кольцевого утолщения концов трубы с хвостовиком и контакт с силовым каркасом на длине от 0,27 до 0,29 м, включают в себя упорное кольцо с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника при этом один из катетов расположен на внешней поверхности силового каркаса, имеет длину от 0,08 до 0,09 м, образует с гипотенузой угол от 8o до 9o30', а другой катет расположен в плоскости торца трубы, и тело фланца, которое образовано концентрическими слоями тканого материала с переходом на коническую поверхность упорного кольца и слоями с кольцевым армированием волокнами, которые расположены между слоями из тканого материала на их цилиндрических участках, а также концентрическими слоями на периферии фланца с кольцевым расположением волокон, при этом все элементы конструкции из композиционных материалов содержат в качестве основы одну марку и состав связующего, а в качестве армирующих наполнителей только стеклянные волокна.Ensuring technical results is achieved by the fact that in a pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers, laid and bound together in predetermined directions in a given direction law, which are bonded to each other and to other structural elements by a cured polymer binder, lined on the inner surface According to the invention, the protective coating is made in the form of concentric layers of chemically and abrasion-resistant rubber, which are formed by rubber bands laid in each layer in a spiral with an overlap, and connected to the power frame using intermediate layer system, which consists of concentric layers of a low-density material not impregnated with a binder with the possibility of penetration into it of an adjacent layer of protective entrances with the formation of strong mechanical adhesion and a layer of high-strength and high-density composite material, which contains a polymer binder and high-strength fibers with the latter located in the annular direction and is in contact with the power frame, while the protective coating together with the system of intermediate layers is pinched at both ends of the pipe between the power frame and retaining rings, which have a cross section in the form of a right triangle, while one of the legs is located on the inner surface spine tube has a length of 0.03 to 0,035 m, with the hypotenuse forms an angle of 7 o 30 'to 8 o, and the other leg is situated in the end plane of the pipe, made of composite material based on a polymeric binder, in the circumferential direction reinforced with high-strength fibers , the power frame is formed by concentric layers of composite material, each of which is formed by ribbons with a parallel arrangement of reinforcing fibers, laid with overlapping edges in a spiral with an angle of inclination to the longitudinal axis of the pipe from 52 to 56 o and impregnated with the number of layers of the power cage is proportional to the value of the internal pressure in the pipe, its diameter and inversely proportional to the long-term strength of the composite material after a 50-year period of operation, the reliability of the connection of the protective coating and the power cage is ensured by the strength of the permanent connection of the rubber layer with the adjacent layer low-density material, which is achieved due to the combination of the porosity of the low-density material, the thickness of its layers, percent the content of the binder in the intermediate layer with an annular arrangement of fibers and layers of the power cage, the radial pressure of pressing the layers against each other due to a certain tension of the tapes forming them, as well as due to a certain thermal softening regime and the connection of the protective coating layers with the introduction of a low-density intermediate layer and with the simultaneous impregnation of the latter with a binder, the pipe ends are made of composite material simultaneously with the manufacture of the pipe body, placed on top of the power frame, connected to it by a one-piece cured binder, have the shape of flanges in the form of an annular thickening of the ends of the pipe with a shank and contact with the power frame in the length from 0.27 to 0.29 m, include a thrust ring with a cross section in the form of a rectangular triangle wherein one of the legs is located on the outer surface of the power frame, has a length of 0.08 to 0.09 m, forms an angle from 8 o to 9 o 30 'with the hypotenuse, and the other leg is located in the plane of the pipe end, and the body of the flange, which is formed by concentric layers of woven about the material with the transition to the conical surface of the thrust ring and layers with annular fiber reinforcement, which are located between the layers of woven material in their cylindrical sections, as well as concentric layers on the periphery of the flange with an annular arrangement of fibers, while all structural elements made of composite materials contain as a base, one brand and composition of a binder, and as reinforcing fillers only glass fibers.

Кроме того, обеспечение технических результатов достигается тем, что в трубе из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащей соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованной по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющей законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, согласно изобретению, подпорные кольца, защитное покрытие, промежуточная система слоев, силовой каркас и законцовка в виде фланца на одном из концов трубы выполнены идентично описанной выше трубе с двумя фланцами по концам, а кроме того она содержит законцовку в виде ниппеля на другом конце трубы, которая представляет собой усиленный участок в виде цилиндра с наружным диаметром и длиной, равными не менее 1,25 и 1,1 внутреннего диаметра трубы соответственно, содержит два усиливающих кольца, которые выполнены из композиционного материала с кольцевым расположением армирующих волокон, размещены между силовым каркасом и промежуточной системой слоев, имеют форму равнобедренной трапеции, разнесены друг относительно друга по длине ниппеля с шагом от 0,41 до 0,5 внутреннего диаметра трубы так, что ближайшее к свободному торцу ниппеля усиливающее кольцо перекрывает часть подпорного кольца, а цилиндрическая форма наружной поверхности ниппеля образована плоскими лентами однонаправлено армированного композиционного материала, которые плотно уложены друг к другу в кольцевом направлении поверх силового каркаса. In addition, the provision of technical results is achieved by the fact that in a pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers, laid and bound together in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other and to other structural elements by a cured polymer binder, lined on the inside of the surface with a protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system according to the invention, retaining rings, protective coating, intermediate layer system, power frame and a flange ending at one end of the pipe are identical to the above-described pipe with two flanges at the ends and in addition it contains a nipple-shaped tip at the other end of the pipe, which is a reinforced section in the form of a cylinder with an outer diameter and length equal to at least 1.25 and 1.1 inner the diameter of the pipe, respectively, contains two reinforcing rings that are made of composite material with an annular arrangement of reinforcing fibers, are placed between the power frame and the intermediate system of layers, have the shape of an isosceles trapezoid, spaced relative to each other along the length of the nipple in increments from 0.41 to 0, 5 of the inner diameter of the pipe so that the reinforcing ring closest to the free end of the nipple overlaps part of the retaining ring, and the cylindrical shape of the outer surface of the nipple is formed by flat tape we unidirectionally reinforced composite material, which are tightly stacked to each other in an annular direction over the power frame.

Кроме того, обеспечение технических результатов достигается тем, что в трубе из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащей соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованной по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющей законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, согласно изобретению, подпорное кольцо, защитное покрытие, промежуточная система слоев, силовой каркас и законцовка в виде фланца на одном из концов трубы выполнены идентично описанной выше трубе с двумя фланцами по концам, а, кроме того она содержит законцовку в виде раструба на другом конце трубы, которая выполнена в виде цилиндра, соосного основному телу трубы, и соединена с ним переходным конусом, внутренний диаметр цилиндра раструба взаимодействует с наружным диаметром цилиндра законцовки в виде ниппеля смежной трубы и образует кольцевой зазор, величина которого соответствует требованиям, предъявляемым к трубопроводным системам, вследствие чего внутренняя поверхность цилиндрического участка раструба содержит две кольцевые канавки с поперечным сечением в форме половины капли, закругления которых обращены в сторону торца раструба, а диаметр закругления соответствует требованиям герметичности стыков труб, при этом канавки выполнены на расстоянии одна от другой не менее 0,415-0,5 внутреннего диаметра трубы и совмещены с подпорными кольцами, которые образуют закругления профиля канавок, многослойное защитное покрытие на цилиндрическом участке раструба выполнено однослойным и заканчивается на участке ближайшей к телу трубы канавки одновременно с промежуточными слоями, а силовой каркас усилен дополнительными слоями композиционных материалов, которые расположены поверх каждого спирального слоя силового каркаса, один из них образован тканым материалом с направлением основы вдоль оси трубы, а другой намотан поверх тканого слоя с кольцевым направлением армирующих волокон, при этом слои усиления размещены по всей длине раструба и захватывают прилегающий к нему участок основного тела трубы на длине от 0,4 до 0,5 ее внутреннего диаметра. In addition, the provision of technical results is achieved by the fact that in a pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers, laid and bound together in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other and to other structural elements by a cured polymer binder, lined on the inside the surface with a protective coating and having ends for connection with adjacent elements of the pipeline system according to the invention, a retaining ring, a protective coating, an intermediate layer system, a power frame and a flange ending at one end of the pipe are identical to the above-described pipe with two flanges at the ends and, in addition, it contains a tip in the form of a socket at the other end of the pipe, which is made in the form of a cylinder, coaxial with the main body of the pipe, and connected to it by a transition cone, the inner diameter of qi the indra of the bell interacts with the outer diameter of the ending cylinder in the form of a nipple of the adjacent pipe and forms an annular gap, the size of which corresponds to the requirements for pipeline systems, as a result of which the inner surface of the cylindrical section of the bell contains two annular grooves with a cross section in the form of a half drop, the roundings of which are turned towards the end of the socket, and the rounding diameter corresponds to the tightness of the pipe joints, while the grooves are made at a distance one from the other, at least 0.415-0.5 of the inner diameter of the pipe and combined with retaining rings that form the profile of the grooves, the multilayer protective coating on the cylindrical section of the bell is made single-layer and ends in the section of the groove closest to the pipe body simultaneously with the intermediate layers, and the power the frame is reinforced with additional layers of composite materials that are located on top of each spiral layer of the power frame, one of them is formed by a woven material with the direction of the base along and a pipe, and the other is wound over a woven layer with a circular direction of reinforcing fibers, while the reinforcement layers are placed along the entire length of the socket and capture the adjacent portion of the main body of the pipe from 0.4 to 0.5 of its inner diameter.

Кроме вышеизложенного обеспечение технических результатов достигается тем, что в трубе из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащей соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованной по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющей законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, согласно изобретению, подпорные кольца, защитное покрытие, система промежуточных слоев, а также силовой каркас выполнены идентично описанной выше трубе с двумя фланцами по концам, законцовка в виде ниппеля на одном из концов трубы выполнена идентичной указанной выше для трубы "фланец-ниппель", а законцовка в виде раструба на другом конце трубы выполнена идентичной указанной выше для трубы "фланец-раструб". In addition to the foregoing, the provision of technical results is achieved by the fact that in a pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and bound together in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other and to other structural elements by a cured polymer binder, lined on the inner surface of the protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system according to the invention, retaining rings, protective coating, the system of intermediate layers, as well as the power frame are identical to the above-described pipe with two flanges at the ends, ending in the form of a nipple on one from the ends of the pipe is made identical to the flange-nipple specified above for the pipe, and the end in the form of a socket at the other end of the pipe is identical to the flange-socket indicated above.

Помимо этого обеспечение технических результатов достигается тем, что в трубе из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащей соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованной по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющей законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, согласно изобретению, подпорные кольца, защитное покрытие, система промежуточных слоев, а также силовой каркас выполнены идентично описанной выше трубе с двумя фланцами на концах, а обе законцовки в виде ниппелей выполнены идентично описанной выше для трубы "фланец-ниппель". In addition, the provision of technical results is achieved by the fact that in a pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers stacked and interwoven in specified directions according to a given law, which are bonded to each other and to other structural elements by a cured polymer binder, lined on the inside the surface of the protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system according to the invention, retaining rings, protective coating, the system of intermediate layers, as well as the power frame are identical to the above-described pipe with two flanges at the ends, and both endings in the form of nipples identical to that described above for a flange-nipple pipe.

Наконец, обеспечение технических результатов достигается тем, что в трубе из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащей соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованной по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющей законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, согласно изобретению, защитное покрытие, система промежуточных слоев, а также силовой каркас выполнены идентично описанной выше трубе с двумя фланцами по концам, а обе законцовки в виде раструбов выполнены идентично описанной выше для трубы "фланец-раструб". Finally, the provision of technical results is achieved by the fact that in a pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers, laid and interwoven with each other in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other and to other structural elements by a cured polymer binder, lined on the inside the surface with a protective coating and having ends for connection with adjacent elements of the pipeline system according to the invention, the protective coating, the system of intermediate layers, as well as the power frame are identical to the above-described pipe with two flanges at the ends, and both ends in the form of sockets are identical to those described above for pipe "flange-bell".

Обеспечение технических результатов достигается также и тем, что в способе изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, который заключается в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, согласно изобретению, при изготовлении трубы с фланцами на ее обоих концах вначале на антиадгезионный слой оправки цилиндрической оправки на ее противоположных концах ровингом, который раскладывают в плоскую ленту и пропитывают связующим, наматывают два подпорных кольца в форме равнобедренных треугольников, вершины которых совмещают с торцевыми плоскостями трубы, затем поверх подпорных колец и на внешнюю поверхность оправки наматывают по спирали подготовленную плоскую резиновую ленту толщиной 1 мм и шириной 130 мм с нахлестом от 8 до 12 толщин ленты, который обращают в противоположную сторону основному направлению движения транспортируемого по трубе продукта, и продолжают намотку до образования заданного числа слоев защитного покрытия, поверх него за один проход наматывают два слоя сухого низкоплотного материала, который предварительно формируют в виде плоской ленты, далее образованный пакет слоев заматывают упомянутым выше ровингом до образования однородного монолитного слоя заданной толщины, в котором армирующие волокна располагают в кольцевом направлении, контролируют величину усилия их натяжения и содержание связующего, затем тем же ровингом наматывают заданное число спиральных слоев силового каркаса трубы с заданным усилием натяжения армирующих волокон, после этого на подготовленные участки внешней поверхности силового каркаса устанавливают технологические фланцы по одному с торцов трубы и два на заданном расстоянии от первых к середине трубы, между торцевыми и внутренними фланцами формируют тело законцовок, для чего вначале производят намотку упорных колец упомянутым выше ровингом с расположением армирующих волокон в кольцевом направлении, после этого конические поверхности упорных колец и цилиндрические поверхности силового каркаса покрывают слоем стеклянной ткани, который набирают из предварительно раскроенных и пропитанных связующим заготовок с нахлестом последних по образующим указанных выше поверхностей не менее 30 мм, и заматывают его цилиндрический участок упомянутым выше ровингом до образования слоя композиционного материала с кольцевым расположением армирующих волокон и так продолжают наращивание тела фланцев до достижения заданного количества слоев ткани и расположенных поверх них слоев с намоткой ровингом со смещением нахлеста одного слоя ткани по отношению к последующему, далее производят намотку внешних периферийных слоев фланцев упомянутыми выше лентами из пропитанного связующим ровинга с кольцевой укладкой армирующих волокон в каждом слое до достижения заданного диаметра, при этом в качестве связующего применяют единый для всей трубы состав на основе эпоксидной смолы, отверждение которого производят по заданному режиму с максимальной температурой 165+5oC с вращением оправки, отвержденную заготовку трубы подвергают механической обработке с приданием заданных конечных форм и размеров, при этом торцевые плоскости фланцев выполняют перпендикулярными к оси трубы и совмещают с вершинами подпорных колец, трубу известным способом снимают с оправки, а поверхности, подвергнутые механической обработке, обезжиривают, высушивают и грунтуют составом из эпоксидной смолы в количестве 100 вес.ч. и полиэтиленполиамида в количестве 12 вес.ч. в два слоя с выдержкой каждого не менее 16 часов.Ensuring technical results is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given location in each of them a system of reinforcing fibers impregnated with a binder for the formation of a power frame, the organization of endings for joining connection to the pipe of adjacent structural elements of the pipeline systems with subsequent curing of the binder for the permanent connection of all layers and pipe elements, according to the invention, in the manufacture of pipes with flanges at both ends of the pipe first on the release layer of the mandrel of the cylindrical mandrel at its opposite ends by roving, which is laid out in a flat tape and impregnated with a binder, wound two retaining rings in the form of isosceles triangles, the vertices of which are combined with the end surfaces of the pipe, then A prepared flat rubber tape 1 mm thick and 130 mm wide with an overlap of 8 to 12 tape thicknesses is wound on top of the retaining rings and on the outer surface of the mandrel in a spiral, which is turned in the opposite direction to the main direction of movement of the product transported through the pipe, and continue winding until the desired the number of layers of the protective coating, on top of it, in one pass, two layers of dry low-density material are wound, which are pre-formed in the form of a flat tape, then a packet of layers of coils is formed The roving is aforementioned until a homogeneous monolithic layer of a given thickness is formed, in which the reinforcing fibers are arranged in the annular direction, the magnitude of the tension force and the binder content are controlled, then a predetermined number of spiral layers of the tube frame with a predetermined tension force of the reinforcing fibers are wound, after of this, technological flanges are installed on prepared sections of the outer surface of the power frame one at a time from the ends of the pipe and two at a given distance from the first the body of the endings is formed to the middle of the pipe, between the end and inner flanges, for which the thrust rings are first wound with the aforementioned roving with the arrangement of reinforcing fibers in the annular direction, after that the conical surfaces of the thrust rings and the cylindrical surfaces of the power frame are covered with a layer of glass cloth, which is drawn from pre-cut and impregnated with a binder preforms with an overlap of the latter along the generatrices of the above surfaces of at least 30 mm, and wound it cylindrically a portion of the aforementioned roving until the formation of a layer of composite material with an annular arrangement of reinforcing fibers, and so on, continue to build up the body of the flanges until a predetermined number of layers of fabric and layers located on top of them are wound by roving with an overlap offset of one layer of fabric relative to the next, then wrap external peripheral layers of flanges with the aforementioned tapes of binder-impregnated roving with annular laying of reinforcing fibers in each layer until the specified diameter, while as binder applied uniform for the entire pipe structure of the epoxy resin, which curing is carried out at a predetermined regime to a maximum temperature of 165 ± 5 o C with the rotation of the mandrel, cured preform tube is machined to impart predetermined final shapes and sizes, while the end planes of the flanges are perpendicular to the axis of the pipe and combine with the tops of the retaining rings, the pipe in a known manner is removed from the mandrel, and the surfaces subjected to machining, degreased, dried and primed with an epoxy resin composition in an amount of 100 parts by weight and polyethylene polyamide in an amount of 12 parts by weight in two layers with an exposure of each not less than 16 hours.

Кроме того, обеспечение технических результатов достигается также и тем, что в способе изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, который заключается в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, согласно изобретению, при изготовлении трубы с фланцем на одном ее конце и ниппелем - на другом, вначале наматывают два подпорных кольца, защитное покрытие, два слоя сухого низкоплотного материала и один слой однонаправлено армированного композиционного материала как было указано выше для трубы с двумя фланцами по концам, после чего на одном из концов трубы, предназначенном для организации ниппельной законцовки, наматывают два усиливающих кольца в форме равнобоких трапеций, для чего используют стеклянный ровинг, который раскладывают в плоскую ленту и пропитывают связующим, далее поверх намотанных слоев и усиливающих колец упомянутым выше ровингом наматывают заданное число спиральных слоев силового каркаса трубы с заданным усилием натяжения армирующих волокон, затем на подготовленную поверхность силового каркаса устанавливают два технологических фланца на концевом участке трубы, предназначенном для организации фланцевой законцовки, один из которых располагают с торца трубы, а другой на заданном расстоянии от первого к середине трубы, после этого в промежутке между технологическими фланцами формируют тело фланца трубы в соответствии со способом, указанным выше, для трубы с двумя фланцами по концам и производят послойную замотку ниппельной законцовки ровингом, разложенным в плоскую ленту и пропитанным связующим, с кольцевым расположением волокон в каждом слое до достижения заданного внешнего диаметра ниппеля, при этом в качестве связующего применяют единый для всей трубы состав связующего на основе эпоксидной смолы, дальнейшую последовательность изготовления, начиная от отверждения связующего до заключительной обработки ее поверхностей эпоксидным составом, производят согласно указанной выше для трубы с двумя фланцами по концам. In addition, ensuring technical results is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given location in each of them, a system of reinforcing fibers impregnated with a binder for the formation of a power frame, the organization of endings for I connect to the pipe adjacent structural elements of the piping systems, followed by curing the binder for the permanent connection of all layers and pipe elements, according to the invention, in the manufacture of pipes with a flange at one end and a nipple at the other, first wound two retaining rings, a protective coating, two a layer of dry low-density material and one layer of unidirectionally reinforced composite material as described above for a pipe with two flanges at the ends, after which at one end of the pipe In order to organize the nipple endings, two reinforcing rings in the form of isosceles trapezoidal are wound, for which a glass roving is used, which is laid out in a flat ribbon and impregnated with a binder, then a predetermined number of spiral layers of the pipe power frame with a given by the tension force of the reinforcing fibers, then two technological flanges are installed on the prepared surface of the power frame at the end section of the pipe, it is intended ohm for organizing a flange ending, one of which is located at the end of the pipe and the other at a predetermined distance from the first to the middle of the pipe, after which, in the gap between the technological flanges, the body of the pipe flange is formed in accordance with the method described above for a pipe with two flanges the ends and produce a layer-by-layer winding of the nipple ending with a roving, laid out in a flat tape and impregnated with a binder, with an annular arrangement of fibers in each layer until the specified external diameter of the nipple is reached, while TBE single binder is used for the entire pipe composition of the binder based on epoxy resin further manufacturing sequence starting from curing the binder before the final machining of its surfaces an epoxy composition produced according to the above tube with two flanges at the ends.

Кроме того, обеспечение технических результатов достигается также и тем, что в способе изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, который заключается в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, согласно изобретению, при изготовлении трубы с фланцем на одном ее конце и раструбом вначале выкладывают кольцевой слой стеклянной ткани, покрывая им первый со стороны тела трубы элемент оправки, образующий форму каплевидной кольцевой канавки раструба, с выходом на цилиндрическую поверхность оправки раструба не менее чем на 20-25 мм с каждой стороны с нахлестом ткани по образующим оправки не менее 40 мм, для чего ткань предварительно раскраивают и пропитывают связующим, после этого на подготовленные поверхности оправки ровингом, который раскладывают в плоскую ленту и пропитывают связующим, наматывают три подпорных кольца с кольцевым направлением армирующих волокон, далее наматывают защитное покрытие и систему промежуточных слоев в соответствии со способом, изложенным для трубы с двумя фланцами на ее концах, которые располагают на оправке от торца трубы с фланцевой законцовкой до середины первого подпорного кольца раструба со стороны трубы, затем наматывают спиральные слои силового каркаса трубы упомянутым выше ровингом, при этом каждый спиральный слой силового каркаса на раструбе и прилегающем к нему цилиндрическом участке трубы покрывают одним слоем тканого материала, который предварительно раскраивают и пропитывают связующим, с нахлестом заготовок по образующим трубы и раструба, и заматывают по кольцу слоем упомянутого выше ровинга и так продолжают наращивание слоев силового каркаса до достижения их заданного числа, после формирования силового каркаса трубы и раструба формируют ее фланец согласно способу, указанному выше, для трубы с двумя фланцами на обеих концах или (что то же самое) для трубы с фланцем и ниппелем с дальнейшей последовательностью изготовления, начиная от отверждения связующего до заключительной обработки ее поверхностей эпоксидным составом, согласно указанной для трубы с двумя фланцами по концам. In addition, ensuring technical results is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given location in each of them, a system of reinforcing fibers impregnated with a binder for the formation of a power frame, the organization of endings for I attach to the pipe adjacent structural elements of the piping systems, followed by curing the binder for the permanent connection of all layers and pipe elements, according to the invention, in the manufacture of a pipe with a flange at one end and a bell, first lay an annular layer of glass cloth, covering it first on the side of the pipe body mandrel element, forming the shape of a drop-shaped annular groove of the socket, with access to the cylindrical surface of the socket mandrel of at least 20-25 mm on each side with an overlap of fabric along the forming mandrels of not less than 40 mm, for which the fabric is pre-cut and impregnated with a binder, then roving, which is laid out in a flat ribbon and impregnated with a binder, is wound on the prepared mandrel surfaces, three retaining rings with a circular direction of reinforcing fibers are wound, then a protective coating and a system are wound intermediate layers in accordance with the method described for a pipe with two flanges at its ends, which are located on the mandrel from the end of the pipe with a flange ending to the middle of the first the supporting ring of the socket from the side of the pipe, then spiral layers of the power frame of the pipe are wound with the roving mentioned above, each spiral layer of the power frame on the socket and the adjacent cylindrical section of the pipe is covered with one layer of woven material that is pre-cut and impregnated with a binder, with an overlap of blanks along the generatrices of the pipe and the bell, and wound around the ring with a layer of the above-mentioned roving and so on, they continue to build up the layers of the power frame until their specified number is reached, after f the formation of the power frame of the pipe and the bell form its flange according to the method described above for a pipe with two flanges at both ends or (which is the same) for a pipe with a flange and a nipple with a further manufacturing sequence, from curing the binder to the final processing of its surfaces epoxy, as indicated for a pipe with two flanges at the ends.

Кроме вышеизложенного, обеспечение технических результатов достигается также и тем, что в способе изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, который заключается в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, согласно изобретению, при изготовлении трубы с ниппелем на одном ее конце и раструбом на другом используют последовательность и способ изготовления тела трубы в соответствии с указанными выше для трубы с обоими фланцами по концам, последовательность и способы изготовления законцовки в виде ниппеля в соответствии с указанными выше для трубы с законцовками в виде фланца и ниппеля, а также последовательность и способы изготовления законцовки в виде раструба согласно указанным выше для трубы с законцовками в виде фланца и раструба. In addition to the foregoing, the provision of technical results is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given location in each of them, a system of reinforcing fibers impregnated with a binder for the formation of a power frame, the organization of endings to attach adjacent structural elements of the pipeline systems to the pipe, followed by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, according to the invention, in the manufacture of a pipe with a nipple at one end and a socket at the other, use the sequence and method of manufacturing the pipe body in accordance with above for a pipe with both flanges at the ends, the sequence and methods of manufacturing the ending in the form of a nipple in accordance with the above for a pipe with a ending E in the form of a flange and the pin, as well as methods of making and sequence ending in a socket according to the above-mentioned pipe endings in the form of a flange and a horn.

Помимо этого, обеспечение технических результатов достигается также и тем, что в способе изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, который заключается в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, согласно изобретению, при изготовлении трубы с обеими законцовками в виде ниппеля используют последовательность и способы изготовления тела трубы согласно указанным выше для трубы с обеими фланцами на концах, а также последовательность и способы изготовления законцовки в виде ниппеля согласно указанным выше для трубы с законцовками в виде фланца и ниппеля. In addition, ensuring technical results is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given location in each of them, a system of reinforcing fibers impregnated with a binder for the formation of a power frame, the organization of the endings for connecting adjacent structural members of the piping systems to the pipe, followed by curing the binder for permanent connection of all layers and pipe elements, according to the invention, in the manufacture of a pipe with both ends in the form of a nipple, the sequence and methods of manufacturing the pipe body according to the above for a pipe with both flanges on the ends, as well as the sequence and methods of manufacturing the endings in the form of a nipple according to the above for a pipe with endings in the form of a flange and nipple.

Наконец, обеспечение технических результатов достигается также и тем, что в способе изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, который заключается в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, согласно изобретению, при изготовлении трубы с обеими законцовками в виде раструба используют последовательность и способы изготовления трубы согласно указанным выше для трубы с обоими фланцами по концам, а также последовательность и способы изготовления законцовки в виде раструба согласно указанным выше для трубы с фланцем и раструбом на ее концах. Finally, ensuring technical results is also achieved by the fact that in the method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a predetermined arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated with a binder for the formation of a power frame, the organization of endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the piping systems with subsequent curing of the binder for the permanent connection of all layers and pipe elements, according to the invention, in the manufacture of pipes with both ends in the form of a socket using the sequence and methods of manufacturing pipes according to the above for pipes with both flanges at the ends, as well as the sequence and methods of manufacturing the ending in the form of a socket according to the above for a pipe with a flange and a socket at its ends.

Именно заявленные конструкции труб и способы их изготовления обеспечивают, согласно вариантам изобретения, решение всех поставленных технических задач и достижение заданных технических результатов. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом. It is the claimed design of the pipes and methods for their manufacture that, according to the variants of the invention, provide a solution to all the assigned technical problems and achieve the desired technical results. This allows us to conclude that the claimed invention is interconnected by a single inventive concept.

Сравнение заявляемых изобретений с прототипами позволяет установить их соответствие критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данных областях техники признаки, отличающие заявляемые изобретения от прототипов, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемым техническим решениям соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed inventions with prototypes allows us to establish their compliance with the criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in these areas of technology, signs that distinguish the claimed invention from prototypes were not identified and therefore they provide the claimed technical solutions with the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен общий вид трубы с фланцами на концах. In FIG. 1 shows a General view of the pipe with flanges at the ends.

На фиг. 2 изображено сечение трубы в зоне фланца. In FIG. 2 shows a cross-section of a pipe in the flange area.

На фиг. 3 изображено сечение трубы со схемой расположения и укладки слоев защитного слоя и системы промежуточных слоев. In FIG. 3 shows a cross section of a pipe with an arrangement and laying of layers of a protective layer and a system of intermediate layers.

На фиг. 4 изображена заготовка трубы с фланцевыми законцовками. In FIG. 4 shows a pipe blank with flanged ends.

На фиг. 5 изображен общий вид трубы с фланцевой законцовкой на одном ее конце и с ниппельной законцовкой на другом. In FIG. 5 shows a general view of a pipe with a flange ending at one end and a nipple ending at the other.

На фиг. 6 изображено сечение трубы в зоне ниппеля. In FIG. 6 shows a cross section of a pipe in a nipple zone.

На фиг. 7 изображена заготовка трубы в зоне ниппельной законцовки. In FIG. 7 shows the pipe blank in the nipple termination zone.

На фиг. 8 изображен общий вид трубы с фланцевой законцовкой на одном ее конце и с законцовкой в виде раструба на другом. In FIG. Figure 8 shows a general view of a pipe with a flange ending at one end and with a end in the form of a socket at the other.

На фиг. 9 изображено сечение трубы в зоне раструба. In FIG. 9 shows a cross-section of a pipe in a bell zone.

На фиг. 10 изображена заготовка трубы в зоне раструбной законцовки. In FIG. 10 shows a pipe billet in the area of the bell end.

На фиг. 11 изображен общий вид трубы с ниппельной и раструбной законцовками. In FIG. 11 shows a General view of the pipe with nipple and socket ends.

На фиг. 12 изображен общий вид трубы с ниппельными законцовками. In FIG. 12 shows a general view of a pipe with nipple endings.

На фиг. 13 изображен общий вид трубы с раструбными законцовками. In FIG. 13 shows a General view of the pipe with bell-shaped ends.

На фиг. 1-13 обозначено:
1 - защитное покрытие; 2 - промежуточная система слоев; 3 - силовой каркас; 4 - законцовка в виде фланца; 5 - подпорное кольцо; 6 - упорное кольцо; 7 - резиновая лента; 8 - лента из низкоплотного нетканого материала; 9 - промежуточный слой с кольцевым направлением армирующих волокон; 10 - кольцевое утолщение; 11 - хвостовик; 12 - слой из тканого материала; 13 - слой с кольцевым расположением волокон; 14 - оправка; 15 - разделительная пленка; 16 - технологический фланец; 17 - законцовка в виде ниппеля; 18 - усиливающее кольцо; 19 - раструб; 20 - цилиндр раструба; 21 - конический переходной участок раструба; 22 - кольцевая канавка; 23 - формообразующий элемент раструба; 24 - формообразующий элемент канавок раструба.
In FIG. 1-13 indicated:
1 - a protective coating; 2 - an intermediate system of layers; 3 - power frame; 4 - ending in the form of a flange; 5 - retaining ring; 6 - a persistent ring; 7 - rubber tape; 8 - tape of low-density non-woven material; 9 - an intermediate layer with a circular direction of the reinforcing fibers; 10 - annular thickening; 11 - shank; 12 - layer of woven material; 13 - layer with an annular arrangement of fibers; 14 - mandrel; 15 - a separation film; 16 - technological flange; 17 - ending in the form of a nipple; 18 - reinforcing ring; 19 - bell; 20 - bell cylinder; 21 - conical transitional section of the socket; 22 - an annular groove; 23 - forming element of the bell; 24 - forming element of the grooves of the socket.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. В качестве примера рассмотрим конструкцию трубы из композиционного материала с двумя фланцами по концам фиг. 1, предназначенную для транспортирования агрессивных продуктов с абразивными частицами. Исходные данные: внутренний диаметр - 265 мм; внутреннее давление - 4,0 МПа (40 кг/см2); материал футеровки - резина марки 51-1615 ТУ 1051236-85; нетканый материал малой плотности - полотно марки С3.10.030.070.3 ТУ17-28-ОП-142; армирующий наполнитель - стеклоровинг марки РБН 10-1260-78 ТУ 6-48-70-91 и стеклоткань марки Т-11 ГОСТ 19170-73; связующее на основе эпоксидной смолы ЭД-20 ГОСТ 10587-84.Information confirming the possibility of carrying out the invention. As an example, consider the construction of a composite pipe with two flanges at the ends of FIG. 1, designed to transport aggressive products with abrasive particles. Initial data: inner diameter - 265 mm; internal pressure - 4.0 MPa (40 kg / cm 2 ); lining material - rubber grade 51-1615 TU 1051236-85; non-woven material of low density - canvas brand S3.10.030.070.3 TU17-28-OP-142; reinforcing filler - glass roving of the grade RBN 10-1260-78 TU 6-48-70-91 and fiberglass brand T-11 GOST 19170-73; a binder based on epoxy resin ED-20 GOST 10587-84.

Труба состоит из следующих основных деталей фиг. 1: внутреннего защитного покрытия 1, системы промежуточных слоев 2, силового каркаса 3 и законцовок в виде фланца 4. Более подробно конструкция трубы представлена на фиг. 2, где изображено ее сечение в зоне фланца и показаны дополнительные детали: подпорное кольцо 5, упорное кольцо 6 и структура построения отдельных деталей. Подпорное кольцо 5 выполнено с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника, высота которого равна 4+0,5 мм, а ширина -30+5 мм. Оно образовано 12-ю слоями ленты из стеклянного ровинга с направлением армирующих волокон по кольцу. Его функция состоит, во-первых, в предотвращении отслаивания защитного покрытия на торце трубы и, во-вторых, в создании замкнутого объема между защитным покрытием и силовым каркасом для предотвращения вытекания связующего в процессе неразъемного соединения упомянутых деталей трубы. Защитное покрытие 1 выполнено в виде трех концентрических слоев резины. Каждый из них образован резиновыми лентами 7 (фиг. 3) шириной 130 мм, толщиной 1,0 мм. Они уложены по спирали с нахлестом в каждом слое по кромкам. Ширина нахлеста составляет 8-12 толщин ленты и в первом слое нахлест обращен в сторону, противоположную направления движения транспортируемого продукта. Это направление показано стрелкой. Поверх слоев защитного покрытия расположено два слоя низкоплотного нетканого материала. Каждый из них образован лентами 8 (фиг. 3) шириной 70 мм, которые уложены по спирали внахлест на половину ширины ленты. Нетканый материал лент 8 имеет пористую рыхлую структуру с возможностью проникновения в нее при определенных температурах размягчения и усилия прижатия слоя "сырой" резины защитного покрытия. Одновременно нетканый материал не препятствует проникновению в него связующего со стороны третьего промежуточного слоя 9 (фиг. 2 и 3), который расположен поверх промежуточных слоев из нетканого материала и непосредственно контактирует с силовым каркасом 3 (фиг. 2). Этот слой состоит из высокопрочных стеклянных волокон, которые расположены в кольцевом направлении, и пропитан эпоксидным связующим. Защитное покрытие 1 на фиг. 1 и 2 и система промежуточных слоев заключены в цилиндрический силовой каркас 3. Он состоит из 15 слоев стеклопластика. Каждый из них образован однонаправленно армированной лентой композиционного материала, которая сформирована из стеклоровинга и пропитана связующим. Ленты в каждом слое уложены по спирали с углом наклона к продольной оси трубы от 52 до 56o с перекрытием продольных кромок.The pipe consists of the following main parts of FIG. 1: the inner protective coating 1, the system of intermediate layers 2, the power frame 3 and the endings in the form of a flange 4. In more detail, the pipe construction is presented in FIG. 2, where its cross section is shown in the flange zone and additional details are shown: retaining ring 5, thrust ring 6 and structure for constructing individual parts. The retaining ring 5 is made with a cross section in the form of a rectangular triangle, the height of which is 4 + 0.5 mm, and the width is -30 + 5 mm. It is formed by 12 layers of glass roving tape with a direction of reinforcing fibers in a ring. Its function is, firstly, to prevent peeling of the protective coating at the end of the pipe and, secondly, to create a closed volume between the protective coating and the power frame to prevent leakage of the binder in the process of permanent connection of the above-mentioned pipe parts. The protective coating 1 is made in the form of three concentric layers of rubber. Each of them is formed by rubber bands 7 (Fig. 3) with a width of 130 mm and a thickness of 1.0 mm. They are laid in a spiral with an overlap in each layer along the edges. The width of the overlap is 8-12 thicknesses of the tape and in the first layer the overlap is turned in the direction opposite to the direction of movement of the transported product. This direction is indicated by the arrow. On top of the protective coating layers are two layers of low-density non-woven material. Each of them is formed by ribbons 8 (Fig. 3) 70 mm wide, which are arranged in a spiral overlap at half the width of the ribbon. The non-woven material of the tapes 8 has a porous loose structure with the possibility of penetration into it at certain softening temperatures and the pressing force of the "raw" rubber layer of the protective coating. At the same time, the nonwoven material does not prevent the penetration of a binder from the side of the third intermediate layer 9 (Fig. 2 and 3), which is located on top of the intermediate layers of nonwoven material and directly contacts the power frame 3 (Fig. 2). This layer consists of high-strength glass fibers, which are located in the annular direction, and is impregnated with an epoxy binder. The protective coating 1 in FIG. 1 and 2 and the system of intermediate layers are enclosed in a cylindrical power frame 3. It consists of 15 layers of fiberglass. Each of them is formed by a unidirectionally reinforced tape of a composite material, which is formed from glass roving and impregnated with a binder. Tapes in each layer are laid in a spiral with an angle of inclination to the longitudinal axis of the pipe from 52 to 56 o with overlapping longitudinal edges.

Поверх силового каркаса по концам трубы размещены законцовки в виде фланцев 4 (фиг. 1 и 2). Они имеют кольцевые утолщения 10, хвостовик 11 и контактируют с силовым слоем на длине от 0,27 до 0,29 м, которая гарантирует прочность соединения фланца по поверхности контакта при проведении монтажных работ и последующей эксплуатации трубы. Каждый фланец снабжен упорным кольцом 6 с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника. Кольцо выполнено из композиционного материала и состоит из концентрических слоев с направлением армирующих волокон по кольцу. Катет, расположенный на поверхности силового слоя, имеет размер от 0,08 до 0,09 м и образует с гипотенузой угол от 8o до 9o30'. Тело фланца образовано концентрическими слоями 12 из тканого материала и слоями 13 из однонаправленно армированного стеклопластика с кольцевым расположением армирующих волокон. Слои из ткани 12 (фиг. 2) расположены по цилиндрической поверхности силового слоя 3 с переходом на коническую поверхность упорного кольца 6. На цилиндрических участках тканых слоев они усилены слоями 13, в которых армирующие волокна расположены в кольцевом направлении. Такая конструкция тела фланца существенно увеличивает его прочность на срез при сборке труб с помощью хомутов со стяжными болтами по сравнению с известными конструкциями [7, 24, 35]. Периферийный участок кольцевого утолщения 10 фланца состоит из кольцевых слоев 13, в которых армирующие волокна расположены в кольцевом направлении.On top of the power frame at the ends of the pipe ends are placed in the form of flanges 4 (Fig. 1 and 2). They have annular thickenings 10, a shank 11 and are in contact with the power layer over a length of 0.27 to 0.29 m, which guarantees the strength of the flange connection on the contact surface during installation and subsequent operation of the pipe. Each flange is equipped with a thrust ring 6 with a cross section in the form of a rectangular triangle. The ring is made of composite material and consists of concentric layers with the direction of the reinforcing fibers along the ring. The leg, located on the surface of the force layer, has a size of from 0.08 to 0.09 m and forms an angle from 8 o to 9 o 30 'with the hypotenuse. The flange body is formed by concentric layers 12 of woven material and layers 13 of unidirectionally reinforced fiberglass with an annular arrangement of reinforcing fibers. Layers of fabric 12 (Fig. 2) are located on the cylindrical surface of the force layer 3 with the transition to the conical surface of the thrust ring 6. On the cylindrical sections of the fabric layers they are reinforced with layers 13 in which the reinforcing fibers are located in the annular direction. This design of the body of the flange significantly increases its shear strength when assembling pipes using clamps with coupling bolts in comparison with the known designs [7, 24, 35]. The peripheral portion of the annular thickening 10 of the flange consists of annular layers 13 in which the reinforcing fibers are located in the annular direction.

Конструкция трубы и применяемые материалы унифицированы и едины для труб любого типоразмера. Исключение составляет только количество спиральных слоев в силовом слое трубы, которое зависит от величины внутреннего давления и диаметра трубы. The design of the pipe and the materials used are unified and uniform for pipes of any size. The exception is only the number of spiral layers in the power layer of the pipe, which depends on the magnitude of the internal pressure and the diameter of the pipe.

Изготовление трубы производят следующим образом. На цилиндрическую оправку 14 (фиг. 4), покрытую антиадгезионным составом или разделительной пленкой, наматывают два подпорных кольца 5. Намотку производят лентой, составленной из стеклоровингов и пропитанной эпоксидным связующим. Направление намотки - по кольцу. Поперечное сечение подпорного кольца выполняют в форме равнобедренного треугольника и при образовании его вершины ленту из ровинга "жгутуют". Подпорные кольца на оправке располагают на таком расстоянии друг от друга, чтобы их вершины совпадали с рабочими плоскостями торцов трубы, то есть находились в плоскостях I-I на фиг. 4. The manufacture of the pipe is as follows. Two retaining rings 5 are wound on a cylindrical mandrel 14 (Fig. 4) coated with a release compound or a release film. They are wound with a tape composed of glass rovings and impregnated with an epoxy binder. The winding direction is along the ring. The cross-section of the retaining ring is made in the form of an isosceles triangle and, when its top is formed, the rope is roped. The retaining rings on the mandrel are arranged at such a distance from each other so that their vertices coincide with the working planes of the pipe ends, that is, they are in the planes I-I in FIG. 4.

Далее на оправку и поверх подпорных колец наматывают 3 слоя резиновой ленты с шагом намотки 120 мм для образования внутреннего защитного покрытия 1 (фиг. 4). Next, 3 layers of rubber tape with a winding pitch of 120 mm are wound on the mandrel and over the retaining rings to form an inner protective coating 1 (Fig. 4).

Поверх резинового покрытия наматывают 2 слоя сухого нетканого полотна, подготовленного в виде ленты, в один проход. Так образуются первые два слоя системы промежуточных слоев 2 (фиг. 1 и 2). On top of the rubber coating, 2 layers of dry nonwoven fabric prepared in the form of a tape are wound in one pass. Thus, the first two layers of the system of intermediate layers 2 are formed (Figs. 1 and 2).

После этого упомянутой выше лентой из ровинга наматывают третий промежуточный слой 9 с шагом намотки 25 мм и натяжением ленты 25-30 кг. After this, the third intermediate layer 9 is wound with the roving tape mentioned above with a winding pitch of 25 mm and a belt tension of 25-30 kg.

Полученную систему слоев покрывают силовым каркасом 3, который (для данной трубы) состоит из 15 спиральных слоев, каждый из которых образован пропитанной эпоксидным связующим лентой из ровинга. Угол намотки составляет 52-56o, натяжение ленты - 25-30 кг, температура связующего - 55+5oC.The resulting layer system is covered with a power skeleton 3, which (for a given pipe) consists of 15 spiral layers, each of which is formed by an roving impregnated with epoxy adhesive tape. The winding angle is 52-56 o , the tape tension is 25-30 kg, the temperature of the binder is 55 + 5 o C.

Поверхность силового каркаса по концам оправки в районе будущих торцов трубы покрывают разделительной пленкой 15 (фиг. 4). Эту же операцию повторяют на расстоянии, равном ширине фланца к середине трубы. На подготовленные таким образом поверхности устанавливают технологические фланцы 16 (фиг. 4). Между ними формируют заготовку фланца трубы. The surface of the power frame at the ends of the mandrel in the area of future pipe ends is covered with a release film 15 (Fig. 4). The same operation is repeated at a distance equal to the width of the flange to the middle of the pipe. Technological flanges 16 are mounted on surfaces thus prepared (Fig. 4). Between them form a blank flange of the pipe.

С этой целью вначале наматывают упорные кольца 6 для обеих законцовок трубы. Процедура намотки аналогична упомянутой выше для подпорных колец. Используемый материал тот же. To this end, thrust rings 6 are first wound for both pipe ends. The winding procedure is similar to that mentioned above for retaining rings. The material used is the same.

Далее в промежутках между технологическими фланцами выкладывают слои 12 стеклянной ткани Т11 из заранее раскроенных и пропитанных эпоксидным связующим заготовок. Ими покрывают цилиндрическую поверхность силового каркаса 3 с переходом на коническую поверхность упорных колец 6. Заготовки выкладывают с нахлестом по образующим охватываемых поверхностей не менее 30 мм. Цилиндрические участки слоев 12 заматывают лентой из ровинга с образованием слоя 13 толщиной не более 0,4 мм и расположением армирующих волокон по кольцу. Процедуру выкладки тканых слоев 12 с замоткой их слоями 13 из ровинга продолжают до получения 15 тканых слоев. После этого образованный бурт заматывают послойно лентами из ровинга до образования кольцевого утолщения 10 заданных размеров. Further, in the intervals between the technological flanges, layers 12 of glass T11 fabric are laid out from pre-cut and impregnated with epoxy binder preforms. They cover the cylindrical surface of the power frame 3 with the transition to the conical surface of the thrust rings 6. The workpieces are laid out with an overlap of at least 30 mm along the generatrices of the surfaces to be covered. The cylindrical sections of the layers 12 are wrapped with a roving tape to form a layer 13 with a thickness of not more than 0.4 mm and the arrangement of reinforcing fibers in a ring. The procedure for laying out the woven layers 12 with winding them in layers 13 from the roving is continued until 15 woven layers are obtained. After this, the formed shoulder is wrapped layer by layer with roving ribbons until an annular thickening of 10 predetermined sizes is formed.

Оправку с намотанной заготовкой трубы снимают со станка и помещают в тепловую печь, где производят отверждение связующего с одновременной вулканизацией резинового защитного покрытия и его проникновением в нетканый материал промежуточных слоев. The mandrel with the wound billet of the pipe is removed from the machine and placed in a thermal furnace, where the binder is cured with the vulcanization of the rubber protective coating and its penetration into the nonwoven material of the intermediate layers.

Отверждение производят по заданному тепловому режиму с вращением оправки и максимальной температурой 165+5oC. Отвержденную и остывшую заготовку трубы с оправкой (после снятия технологических фланцев 16) помещают на токарный станок для механической обработки участков фланцевых законцовок и торцов трубы, которые совмещают с вершинами подпорных колец 5 (фиг. 4) по плоскости I-I. После механической обработки получают окончательную геометрическую форму трубы и ее размеры (фиг. 1 и 2). Обработанные поверхности обезжиривают и покрывают (грунтуют) составом, который состоит из эпоксидной смолы в количестве 100 вес. ч. и полиэтиленполиамида в количестве 12 вес.ч. в два слоя с выдержкой каждого не менее 16 часов.Curing is carried out according to a given thermal regime with rotation of the mandrel and a maximum temperature of 165 + 5 o C. The cured and cooled billet of the pipe with the mandrel (after removing the technological flanges 16) is placed on a lathe for machining sections of the flange ends and pipe ends that combine with the vertices retaining rings 5 (Fig. 4) along the plane II. After machining, the final geometric shape of the pipe and its dimensions are obtained (Figs. 1 and 2). The treated surfaces are degreased and coated (primed) with a composition that consists of epoxy in an amount of 100 weight. hours and polyethylene polyamide in the amount of 12 parts by weight in two layers with an exposure of each not less than 16 hours.

Каждая труба подвергается соответствующему контролю и стендовым испытаниям. Each pipe is subjected to appropriate control and bench tests.

Технология изготовления трубы, как и ее конструкция, унифицирована и едина для труб любого типоразмера. Pipe manufacturing technology, like its design, is unified and uniform for pipes of any size.

В качестве второго примера рассмотрим конструкцию трубы из композиционного материала с фланцем на одном конце и ниппелем 17 - на другом (фиг. 5). Исходные данные для этой трубы аналогичны принятым для трубы в первом примере. В силу унификации труб рассматриваемая труба имеет ту же конструкцию, что и в первом примере, и имеет особенности только в зоне ниппеля. Они заключаются в том, что законцовка в виде ниппеля 17 представляет собой цилиндр с наружным диаметром и длиной, равными не менее 1,25 и 1,1 внутреннего диаметра трубы соответственно. Внутри этого цилиндрического участка поверх промежуточной системы слоев 2 (фиг. 6) расположено два усиливающих кольца 18. Они в поперечном сечении представляют собой равнобедренную трапецию, основание которой расположено на промежуточном слое 9. Усиливающие кольца разнесены друг относительно друга на расстояние (шаг) от 0,41 до 0,5 внутреннего диаметра трубы, а ближайшее к торцу ниппеля кольцо перекрывает своим основанием часть подпорного кольца 5 (фиг. 6). Цилиндрическая форма ниппеля 17 образована кольцевыми слоями 13, состоящими из плоских лент однонаправленно армированного композиционного материала. As a second example, we consider the construction of a pipe made of composite material with a flange at one end and a nipple 17 at the other (Fig. 5). The initial data for this pipe are similar to those adopted for the pipe in the first example. Due to the unification of the pipes, the pipe in question has the same design as in the first example, and has features only in the nipple zone. They consist in the fact that the ending in the form of a nipple 17 is a cylinder with an outer diameter and a length equal to at least 1.25 and 1.1 of the inner diameter of the pipe, respectively. Inside this cylindrical section, on top of the intermediate system of layers 2 (Fig. 6), there are two reinforcing rings 18. They are in cross section an isosceles trapezoid whose base is located on the intermediate layer 9. The reinforcing rings are spaced apart from each other by a distance (step) from 0 , 41 to 0.5 of the inner diameter of the pipe, and the ring closest to the end of the nipple closes with its base part of the retaining ring 5 (Fig. 6). The cylindrical shape of the nipple 17 is formed by annular layers 13, consisting of flat tapes of unidirectionally reinforced composite material.

Изготовление трубы производят тем же способом, что и трубу с двумя фланцами, с учетом особенности ниппельной законцовки. На цилиндрическую оправку 14 (фиг. 7) наматывают изложенным выше способом подпорные кольца, резиновое защитное покрытие и систему промежуточных слоев. Далее со стороны ниппельной законцовки наматывают два усиливающих кольца 18 (фиг. 7). Для этой цели используют стеклянный ровинг, разложенный в плоскую ленту и пропитанный эпоксидным связующим. Направление армирующих волокон в кольцах - кольцевое. Размер основания усиливающих колец выдерживают равным 110+5 м. После этого изложенным выше способом наматывают силовой каркас с указанным выше числом слоев. На поверхность силового каркаса наматывают разделительную пленку 15 (фиг. 7) и устанавливают технологический фланец 16. Далее той же лентой ровинга, примененной для намотки силового каркаса, подматывают кольцевыми слоями 13 (фиг. 7) тело ниппеля до достижения заданных размеров. На противоположном конце оправки указанным выше способом формируют фланец (фиг. 4). Далее заготовка трубы подвергается тепловой и механической обработке аналогично трубе в первом примере. Торцы трубы, как было указано выше, образуют по плоскостям I-I (фиг. 4, 7). Дальнейшие операции с трубой аналогичны указанным для трубы "фланец-фланец". Pipe production is carried out in the same way as a pipe with two flanges, taking into account the features of the nipple ending. Support rings, a rubber protective coating and an intermediate layer system are wound on a cylindrical mandrel 14 (Fig. 7) in the manner described above. Then, from the side of the nipple ending, two reinforcing rings 18 are wound (Fig. 7). For this purpose, glass roving, laid out in a flat tape and impregnated with an epoxy binder, is used. The direction of the reinforcing fibers in the rings is circular. The size of the base of the reinforcing rings is maintained equal to 110 + 5 m. After this, the power frame with the above number of layers is wound in the manner described above. A separating film 15 is wound on the surface of the power frame 15 (Fig. 7) and the process flange 16 is installed. Next, with the same roving tape used for winding the power frame, the nipple body is wound with annular layers 13 (Fig. 7) until the specified dimensions are reached. A flange is formed at the opposite end of the mandrel as described above (Fig. 4). Next, the pipe billet is subjected to heat and mechanical processing similarly to the pipe in the first example. The ends of the pipe, as mentioned above, form along the planes I-I (Fig. 4, 7). Further pipe operations are similar to those indicated for a flange-to-flange pipe.

В качестве третьего примера рассмотрим конструкцию трубы из композиционного материала с фланцем на одном конце и раструбом 19 - на другом (фиг. 8). Исходные данные для этой трубы аналогичны принятым для труб предыдущих примеров. В силу унификации труб рассматриваемая труба имеет те же основную конструкцию, что и первая (первый пример), а также некоторые особенности в зоне раструба. Они заключаются в следующем. As a third example, we consider the construction of a pipe made of composite material with a flange at one end and a socket 19 at the other (Fig. 8). The initial data for this pipe are similar to those adopted for the pipes of the previous examples. Due to the unification of the pipes, the pipe in question has the same basic design as the first (first example), as well as some features in the socket zone. They are as follows.

Законцовка в виде раструба имеет форму цилиндра 20, соосного основному телу трубы, и соединена с ним переходным коническим участком 21 (фиг. 9). Внутренний диаметр цилиндра раструба 20 взаимодействует с наружной цилиндрической поверхностью ниппеля 17 (фиг. 5 и 6) смежной трубы трубопровода. Их диаметры согласуются требованиям герметичности соединения труб и выполнены различными по величине так, что между ними предусмотрен заданный кольцевой зазор. Известно, что герметизация подобного стыка обеспечивается соответствующими уплотнителями в виде кольца из эластичных материалов. Для размещения этих колец на внутренней цилиндрической поверхности раструба выполнены две кольцевые канавки 22 (фиг.9). Их поперечное сечение выполнено в форме, напоминающей половину капли. Закругления канавок обращены в сторону торца раструба, а их диаметр соответствует требованиям герметичности стыка двух труб. Канавки разнесены вдоль цилиндрического участка раструба на расстоянии одна от другой не менее 0,415-0,5 внутреннего диаметра трубы и совмещены с двумя подпорными кольцами со стороны закругления канавок. Защитное резиновое покрытие 1 на цилиндрическом участке раструба выполнено однослойным и заканчивается на наклонном участке первой от трубы канавки вместе с системой промежуточных слоев 2 (фиг. 9). Подпорное кольцо, защитное покрытие, система промежуточных слоев, фланцевая заготовка и силовой каркас трубы на ее участке до раструба выполнены той же конструкции, что и в первом примере для трубы "фланец-фланец". Однако на участке раструба и в зоне трубы, прилегающей к нему на длине от 0,4 до 0,5 внутреннего диаметра трубы, силовой каркас имеет усиление. Оно выполнено в виде двух дополнительных слоев композиционного материала, которые размещены поверх каждого спирального слоя силового каркаса. Один из них 12 вьполнен из ткани с направлением основы вдоль оси трубы, а второй 13 образован кольцевой намоткой ленты из стеклянного ровинга и расположен поверх тканого слоя. The end in the form of a bell has the shape of a cylinder 20, coaxial to the main body of the pipe, and connected to it by a transitional conical section 21 (Fig. 9). The inner diameter of the cylinder of the socket 20 interacts with the outer cylindrical surface of the nipple 17 (Fig. 5 and 6) of the adjacent pipe pipe. Their diameters are consistent with the requirements of the tightness of the pipe connection and are made different in size so that a predetermined annular gap is provided between them. It is known that the sealing of such a joint is provided by appropriate seals in the form of a ring of elastic materials. To place these rings on the inner cylindrical surface of the socket, two annular grooves 22 are made (Fig. 9). Their cross section is made in a shape resembling a half drop. The rounding of the grooves is turned towards the end of the socket, and their diameter meets the requirements of the tightness of the junction of the two pipes. The grooves are spaced along the cylindrical portion of the socket at a distance from one another of at least 0.415-0.5 of the inner diameter of the pipe and are aligned with two retaining rings on the rounding side of the grooves. The protective rubber coating 1 on the cylindrical section of the bell is made single-layer and ends on the inclined section of the first groove from the pipe together with the system of intermediate layers 2 (Fig. 9). The retaining ring, the protective coating, the system of intermediate layers, the flange blank and the power frame of the pipe in its section to the socket are made of the same design as in the first example for the pipe "flange-flange". However, in the area of the socket and in the zone of the pipe adjacent to it at a length of 0.4 to 0.5 of the inner diameter of the pipe, the power frame has a gain. It is made in the form of two additional layers of composite material, which are placed on top of each spiral layer of the power frame. One of them 12 is made of fabric with the direction of the base along the axis of the pipe, and the second 13 is formed by ring winding of a glass roving tape and is located on top of the woven layer.

Изготовление трубы производят тем же способом, что и трубу первого примера с некоторыми дополнениями, отражающими специфику конструкции раструба. На цилиндрическую оправку 14 устанавливают и закрепляют формообразующий цилиндрический элемент раструба 23 и на нем - два формообразующих элемента канавок 24 раструба. Вначале на формообразующий элемент канавки 24, ближайший к телу трубы, выкладывают кольцевой слой стеклянной ткани 12 с выходом на цилиндрическую поверхность формообразующего элемента 23 не менее чем на 20-25 мм с каждой стороны канавки. Ткань предварительно пропитывают связующим и раскраивают. Выкладку слоя производят с нахлестом заготовок ткани по образующим оправок не менее 40 мм. После этого наматывают подпорные кольца 5 со стороны фланца трубы и канавок раструба тем же способом, что и для трубы первого примера. Далее производят намотку резинового защитного покрытия 1 (фиг. 10) и системы промежуточных слоев 2 тем же способом, что и для трубы первого примера. При этом на участке раструба намотку этих слоев заканчивают на наклонном участке канавки, покрытой слоем ткани 12 и, кроме того, защитное покрытие 1 на цилиндрическом участке раструба выполняют однослойным. Затем производят намотку слоев силового каркаса тем же способом и с теми же характеристиками, что и для трубы первого примера. При этом на раструбе и прилегающем к нему цилиндрическом участке трубы поверх каждого спирального слоя силового каркаса наматывают дополнительно два усиливающих слоя из композиционных материалов. Первый слой 12 образуют из тканых заготовок, пропитанных связующим, которые выкладывают с нахлестом по образующим оправки, а второй слой 13 образуют лентами из ровинга с кольцевым направлением армирующих волокон. Количество спиральных слоев силового каркаса остается тем же, что и для труб предыдущих примеров. Остальные операции изготовления трубы аналогичны приведенным для трубы первого примера. Pipe production is carried out in the same way as the pipe of the first example with some additions reflecting the specific design of the socket. On the cylindrical mandrel 14 install and fix the forming cylindrical element of the socket 23 and on it are two forming elements of the grooves 24 of the socket. First, on the forming element of the groove 24, closest to the pipe body, lay an annular layer of glass cloth 12 with access to the cylindrical surface of the forming element 23 by at least 20-25 mm on each side of the groove. The fabric is pre-impregnated with a binder and cut. Layout of the layer is carried out with an overlap of the fabric blanks along the forming mandrels of at least 40 mm. After that, the retaining rings 5 are wound from the side of the pipe flange and the socket grooves in the same manner as for the pipe of the first example. Next, the rubber protective coating 1 (Fig. 10) and the intermediate layer system 2 are wound in the same manner as for the pipe of the first example. At the same time, in the area of the bell, the winding of these layers is completed on an inclined section of the groove covered with a layer of fabric 12 and, in addition, the protective coating 1 on the cylindrical section of the bell is single-layer. Then, the layers of the power frame are wound in the same manner and with the same characteristics as for the pipe of the first example. At the same time, two reinforcing layers of composite materials are wound on top of the bell and the adjacent cylindrical section of the pipe over each spiral layer of the power frame. The first layer 12 is formed from woven blanks impregnated with a binder, which are laid with an overlap along the forming mandrels, and the second layer 13 is formed by roving tapes with a circular direction of reinforcing fibers. The number of spiral layers of the power frame remains the same as for the pipes of the previous examples. The remaining pipe manufacturing operations are similar to those for the pipe of the first example.

Комбинируя конструкции законцовок и способы изготовления труб описанных выше примеров, изготавливают трубы с ниппельной и раструбной законцовками (фиг. 11), с двумя ниппельными законцовками (фиг. 12) и с двумя раструбными законцовками (фиг. 13). By combining the design of the endings and the methods of manufacturing the pipes of the examples described above, pipes with nipple and socket ends (Fig. 11), with two nipple endings (Fig. 12) and with two bell ends (Fig. 13) are made.

Трубы описанных конструкций, изготовленные предлагаемым в изобретении способом, удовлетворяют всем требованиям потребителей и решают все поставленные выше технические задачи. The pipes of the described structures manufactured by the method proposed in the invention satisfy all the requirements of consumers and solve all the technical problems posed above.

Их конструкция максимально унифицирована, что позволило, в свою очередь, унифицировать технологию (способ) изготовления. Это дало возможность организовать производство по выпуску труб из композиционных материалов мощностью 120 км труб в год. Their design is as unified as possible, which, in turn, made it possible to unify the manufacturing technology (method). This made it possible to organize production of pipes from composite materials with a capacity of 120 km of pipes per year.

Стоимость производимых труб минимизированы благодаря тому, что:
- применены самые дешевые в стране исходные продукты в виде стеклянных жгутов и тканей, "сырая" резина, нетканые полотна, эпоксидные связующие на основе смолы Д-20;
- трубы оптимизированы по прочности и жесткости, что позволяет изготавливать их с минимальной массой, а следовательно, с оптимальным количеством исходных продуктов;
- минимизировано время отверждения труб благодаря разработанному составу связующего, что сократило время их производства и расход электроэнергии.
The cost of manufactured pipes is minimized due to the fact that:
- the country's cheapest starting products were used in the form of glass tows and fabrics, "raw" rubber, non-woven fabrics, epoxy binders based on D-20 resin;
- pipes are optimized for strength and stiffness, which allows them to be manufactured with a minimum weight, and therefore with an optimal amount of starting products;
- minimized the curing time of the pipes due to the developed composition of the binder, which reduced the time of their production and energy consumption.

Сравнение с ценами труб аналогичного назначения, изготавливаемыми зарубежными фирмами, показывает, что предлагаемые в данном изобретении трубы дешевле труб, например, фирмы Ameron (США) на 30-40%. Comparison with the prices of pipes of a similar purpose made by foreign companies shows that the pipes proposed in this invention are 30-40% cheaper than pipes, for example, from Ameron (USA).

Применение резинового защитного покрытия позволило сделать трубы герметичными, стойкими к агрессивным средам и абразивному износу, гарантировать долговечность трубы до 50-летнего срока эксплуатации. Эффективность предложенного защитного покрытия и трубы в целом может быть проиллюстрировано следующим примером. На Березняковском калийном рудоуправлении 1 (БКРУ-1 г. Березняки) проложен трубопровод из стеклопластиковых труб, рассмотренных в данном изобретении. Он служит для транспортирования солеотходов под давлением 4,0 МПа. После прокачки через него более 400 тыс. тонн упомянутого продукта регламентное освидетельствование показало, что никаких изменений и нарушений труб не произошло и они годны для дальнейшей эксплуатации. Металлические же трубы после аналогичного срока эксплуатации требуют ремонта и частичной замены. Окупаемость стеклопластиковых труб в данном случае составляет 1-1,2 года. The use of a rubber protective coating made it possible to make the pipes airtight, resistant to aggressive environments and abrasive wear, and to guarantee pipe durability up to a 50-year service life. The effectiveness of the proposed protective coating and the pipe as a whole can be illustrated by the following example. At the Bereznyakovsky potash mine department 1 (BKRU-1 of Bereznyaki) a pipeline was laid from the fiberglass pipes considered in this invention. It serves to transport salt waste under a pressure of 4.0 MPa. After pumping through it more than 400 thousand tons of the mentioned product, routine inspection showed that no changes and pipe violations occurred and they are suitable for further operation. Metal pipes after a similar period of operation require repair and partial replacement. The payback of fiberglass pipes in this case is 1-1.2 years.

Из конструкции труб исключены металлические детали, контактирующие с транспортируемым продуктом. Это позволило избежать процессов коррозии и резко увеличить долговечность труб. Metal parts in contact with the transported product are excluded from the design of the pipes. This avoided corrosion processes and dramatically increased pipe durability.

Организация законцовок труб в виде фланцев, ниппеля и раструба позволило сделать их соединения в трубопроводах быстро сборно-разборными. Это позволило, например, в 3-5 раз увеличить скорость прокладки трубопроводных систем. Этому в немалой степени способствовала также малая масса труб (по сравнению со стальными аналогичного назначения), что дало возможность отказаться от тяжелой малоподвижной транспортной и грузоподъемной техники. The organization of pipe ends in the form of flanges, nipples and sockets made it possible to make their connections in pipelines quickly collapsible. This allowed, for example, to increase the laying speed of pipeline systems by 3-5 times. The small mass of pipes (in comparison with steel pipes of a similar purpose) also contributed to this to a considerable extent, which made it possible to abandon heavy sedentary transport and lifting equipment.

Обеспечение гарантированного срока службы труб в течение 50 лет достигнуто за счет конструктивно-технологического решения связи защитного покрытия с силовым каркасом, а также за счет использования в качестве критерия надежности величины предела длительной прочности стеклопластика, соответствующей 50-летнему сроку его эксплуатации. Ensuring a guaranteed pipe service life of 50 years was achieved due to the structural and technological solution for the connection of the protective coating with the power frame, as well as due to the use of the value of the tensile strength of fiberglass, corresponding to the 50-year term of its operation, as a reliability criterion.

Источники информации
1. А.с. СССР N 211063, кл. F 16 L 23/02, 1966.
Sources of information
1. A.S. USSR N 211063, class F 16 L 23/02, 1966.

2. А.с. СССР N 518597, кл. F 16 L 9/12, 1976. 2. A.S. USSR N 518597, class F 16 L 9/12, 1976.

3. А.с. СССР N 1281803, кл. F 16 L 9/12, 1985. 3. A.S. USSR N 1281803, class F 16 L 9/12, 1985.

4. Калинчев В.А., Макаров М.С. Нетканые стеклопластики. М.: Химия, 1986, с. 214. 4. Kalinchev V.A., Makarov M.S. Nonwoven fiberglass. M .: Chemistry, 1986, p. 214.

5. А.с. СССР N 1695017, МКИ 5 F 16 L 9/12, 1991. 5. A.S. USSR N 1695017, MKI 5 F 16 L 9/12, 1991.

6. А.с. СССР N 1738101, МКИ 5 F 16 L 11/08, 1992. 6. A.S. USSR N 1738101, MKI 5 F 16 L 11/08, 1992.

7. А.с. СССР N 1762070, МКИ 5 F 16 L 23/00, 1992. 7. A.S. USSR N 1762070, MKI 5 F 16 L 23/00, 1992.

8. А.с. СССР N 1763787, МКИ 5 F 16 L 11/00, 1992. 8. A.S. USSR N 1763787, MKI 5 F 16 L 11/00, 1992.

9. Патент РФ N 2107214, МПК 6 F 16 L 9/12, 1996. 9. RF patent N 2107214, IPC 6 F 16 L 9/12, 1996.

10. Патент РФ N 2107215, МПК 6 F 16 L 9/12, 1997. 10. RF patent N 2107215, IPC 6 F 16 L 9/12, 1997.

11. Буланов И. М. , Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. Учебн. Для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998, с. 490-501. 11. Bulanov I.M., Vorobey V.V. Technology of rocket and aerospace structures from composite materials. Training For universities. M.: Publishing House of MSTU. N.E.Bauman, 1998, p. 490-501.

12. Заявка РФ N 97104426/06, МПК 6 F 16 L 9/14, 1999. 12. RF application N 97104426/06, IPC 6 F 16 L 9/14, 1999.

13. Заявка РФ N 97104428/06, МПК 6 F 16 L 9/00, 1999. 13. RF application N 97104428/06, IPC 6 F 16 L 9/00, 1999.

14. Патент США N 3920049, кл. 138-109, 1975. 14. US patent N 3920049, CL. 138-109, 1975.

15. Патент США N 5007462, МПК 5 F 16 L 11/11, 1991. 15. US patent N 5007462, IPC 5 F 16 L 11/11, 1991.

16. Патент США N 5077106, МПК 5 F 16 L 9/16, 1993. 16. US Patent No. 5077106, IPC 5 F 16 L 9/16, 1993.

17. Патент США N 5091230, МПК 5 F 16 L 17/02, 1993. 17. US Patent No. 5091230, IPC 5 F 16 L 17/02, 1993.

18. Патент США N 5188872, МПК 5 B 32 B 5/06, 1994. 18. US patent N 5188872, IPC 5 B 32 B 5/06, 1994.

19. Патент США N 5230379, МПК 5 F 16 L 47/00, 1995. 19. US patent N 5230379, IPC 5 F 16 L 47/00, 1995.

20. Патент США N 5330807, МПК 5 B 32 B 1/08, 1995. 20. US patent N 5330807, IPC 5 B 32 B 1/08, 1995.

21. Патент США N 5632307 A, МПК 6 F 16 L 55/18, 1997. 21. US patent N 5632307 A, IPC 6 F 16 L 55/18, 1997.

22. Патент США N 5647401 A, МПК 6 F 16 L 11/08, 1997. 22. U.S. Patent No. 5,647,401 A, IPC 6 F 16 L 11/08, 1997.

23. Заявка Японии N 60-234488, МПК 5 F 16 L 33/00, 1991. 23. Japanese application N 60-234488, IPC 5 F 16 L 33/00, 1991.

24. Заявка Японии 4-2837, МПК 5 F 16 L 9/12, 1992. 24. Application of Japan 4-2837, IPC 5 F 16 L 9/12, 1992.

25. Заявка Японии 5-36678, МПК 5 F 16 L 9/14, 1993. 25. Application of Japan 5-36678, IPC 5 F 16 L 9/14, 1993.

26. Заявка Японии 6022953 B4, МПК B 32 B 1/08, 1994. 26. Japanese application 6022953 B4, IPC B 32 B 1/08, 1994.

27. Заявка Японии 6078791 B4, МПК 5 F 16 L 9/12, 1994. 27. Japanese application 6078791 B4, IPC 5 F 16 L 9/12, 1994.

28. Заявка Японии 4-80822, МПК 5 B 32 B 15/08, 1995. 28. Japanese Application 4-80822, IPC 5 B 32 B 15/08, 1995.

29. Заявка Германии 0448921, МПК 5 F 16 L 17/025, 1991. 29. German application 0448921, IPC 5 F 16 L 17/025, 1991.

30. Заявка Германии DE 19504613 A1, МПК 6 B 23 B 1/08, 1996. 30. German application DE 19504613 A1, IPC 6 B 23 B 1/08, 1996.

31. Заявка Германии DE 19504614 A1, МПК 6 B 32 B 1/08, 1996. 31. German application DE 19504614 A1, IPC 6 B 32 B 1/08, 1996.

32. Заявка Германии DE 19504615 A1, МПК 6 B 32 B 1/08, 1996. 32. German application DE 19504615 A1, IPC 6 B 32 B 1/08, 1996.

33. Заявка Германии DE 19504616 A1, МПК 6 B 32 B 1/08, 1996. 33. German application DE 19504616 A1, IPC 6 B 32 B 1/08, 1996.

34. Патент Франции 2675563, МПК 5 F 16 L 33/22, 1993. 34. French patent 2675563, IPC 5 F 16 L 33/22, 1993.

35. Заявка ЕПВ(EP) 0441619, МПК 5 F 16 L 47/00, 1991. 35. Application EPO (EP) 0441619, IPC 5 F 16 L 47/00, 1991.

36. Заявка ЕПВ(EP) 0545838, МПК 5 F 16 L 47/00, 1993. 36. Application EPO (EP) 0545838, IPC 5 F 16 L 47/00, 1993.

37. Заявка ЕПВ(EP) 637509 A1, МПК 6 B 32 B 1/08, 1995. 37. Application EPO (EP) 637509 A1, IPC 6 B 32 B 1/08, 1995.

38. Заявка РСТ(WO) 92/21908, МПК 5 F 16 L 9/12, 1992. 38. Application PCT (WO) 92/21908, IPC 5 F 16 L 9/12, 1992.

Claims (12)

1. Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащая соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованная по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющая законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, отличающаяся тем, что защитное покрытие выполнено в виде концентрических слоев химически и абразивостойкой резины, которые образованы резиновыми лентами, уложенными в каждом слое по спирали с нахлестом, и соединено с силовым каркасом с помощью промежуточной системы слоев, которая состоит из концентрических слоев не пропитанного связующим низкоплотного материала с возможностью проникновения в него прилегающего слоя защитного покрытия с образованием прочного механического сцепления и слоя высокопрочного и высокоплотного композиционного материала, который содержит полимерное связующее и высокопрочные волокна с расположением последних в кольцевом направлении и контактирует с силовым каркасом, при этом защитное покрытие вместе с системой промежуточных слоев защемлено по обеим концам трубы между силовым каркасом и подпорными кольцами, которые имеют поперечное сечение в виде прямоугольного треугольника, при этом один из катетов расположен на внутренней поверхности трубы, имеет длину от 0,03 до 0,035 м, образует с гипотенузой угол от 7°30' до 8°, а другой катет расположен в плоскости торца трубы, выполнены из композиционного материала на основе полимерного связующего, армированного в кольцевом направлении высокопрочными волокнами, силовой каркас образован концентрическими слоями композиционного материала, каждый из которых образован лентами с параллельным расположением армирующих волокон, уложенными с перекрытием кромок по спирали с углом наклона к продольной оси трубы от 52 до 56° и пропитанными связующим, количество слоев силового каркаса пропорционально величине внутреннего давления в трубе, ее диаметру и обратно пропорционально величине предела длительной прочности композиционного материала по истечении 50-летнего срока эксплуатации, надежность соединения защитного покрытия и силового каркаса обеспечена прочностью неразъемного соединения резинового слоя с прилегающим к нему слоем низкоплотного материала, которая достигнута за счет найденного сочетания величины пористости низкоплотного материала, толщины его слоев, процентного содержания связующего в промежуточном слое с кольцевым расположением волокон и слоях силового каркаса, величины радиального давления прижатия слоев друг к другу за счет определенной величины натяжения образующих их лент, а также за счет определенного теплового режима размягчения и соединения слоев защитного покрытия с внедрением в низкоплотный промежуточный слой и с одновременной пропиткой последнего связующим, законцовки трубы выполнены из композиционного материала одновременно с изготовлением тела трубы, размещены поверх силового каркаса, соединены с ним неразъемно отвержденным связующим, имеют форму фланцев в виде кольцевого утолщения концов трубы с хвостовиком и контакт с силовым каркасом на длине от 0,27 до 0,29 м, включают в себя упорное кольцо с поперечным сечением в виде прямоугольного треугольника, при этом один из катетов расположен на внешней поверхности силового каркаса, имеет длину от 0,08 до 0,09 м, образует с гипотенузой угол от 8° до 9°30', а другой катет расположен в плоскости торца трубы, и тело фланца, которое образовано концентрическими слоями тканого материала с переходом на коническую поверхность упорного кольца и слоями с кольцевым армированием волокнами, которые расположены между слоями из тканого материала на их цилиндрических участках, а также концентрическими слоями на периферии фланца с кольцевым расположением волокон, при этом все элементы конструкции из композиционных материалов содержат в качестве основы одну марку и состав связующего, а в качестве армирующих наполнителей только стеклянные волокна. 1. A pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and interlocked in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other other and with other structural elements a cured polymer binder, lined on the inner surface with a protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system, characterized in that the protective coating is made in the form of concentric layers of chemically and abrasion-resistant rubber, which are formed by rubber bands laid in each layer in a spiral with an overlap, and connected to the power frame using an intermediate layer system, which consists of concentric layers of a low-density material not impregnated with a binder with the possibility of penetration of an adjacent layer of a protective coating into it with the formation of strong mechanical adhesion A high-strength and high-density composite material that contains a polymeric binder and high-strength fibers with an arrangement of the latter in the annular direction and is in contact with the power frame, while the protective coating together with the system of intermediate layers is pinched at both ends of the pipe between the power frame and the retaining rings, which have a transverse a cross-section in the form of a right triangle, while one of the legs is located on the inner surface of the pipe, has a length of 0.03 to 0.035 m, forms with hypotenuses the angle is from 7 ° 30 'to 8 °, and the other leg is located in the plane of the end of the pipe, made of a composite material based on a polymer binder, reinforced in the annular direction by high-strength fibers, the power frame is formed by concentric layers of composite material, each of which is formed by ribbons with parallel arrangement of reinforcing fibers, laid with overlapping edges in a spiral with an angle of inclination to the longitudinal axis of the pipe from 52 to 56 ° and impregnated with a binder, the number of layers of the power frame is proportional the internal pressure in the pipe, its diameter and inversely proportional to the long-term strength of the composite material after 50 years of operation, the reliability of the connection of the protective coating and the power frame is ensured by the strength of the permanent connection of the rubber layer with the adjacent layer of low-density material, which is achieved due to the found combination of the porosity of a low-density material, the thickness of its layers, the percentage of binder in the intermediate layer with rings by the location of the fibers and the layers of the power cage, the radial pressure of pressing the layers against each other due to a certain tension of the tapes forming them, as well as due to a certain thermal mode of softening and connection of the protective coating layers with the introduction of a low-density intermediate layer and simultaneous impregnation of the latter with a binder , the pipe ends are made of composite material simultaneously with the manufacture of the pipe body, placed on top of the power frame, connected to it with one piece solidified binder, have the shape of flanges in the form of an annular thickening of the ends of the pipe with a shank and contact with the power frame at a length of 0.27 to 0.29 m, include a thrust ring with a cross section in the form of a rectangular triangle, while one of the legs is located on the outer surface of the power frame, has a length of 0.08 to 0.09 m, forms an angle from 8 ° to 9 ° 30 'with the hypotenuse, and the other leg is located in the plane of the pipe end, and the body of the flange, which is formed by concentric layers of woven material with transition to the conical surface of the thrust rings and layers with ring fiber reinforcement, which are located between the layers of woven material in their cylindrical sections, as well as concentric layers on the periphery of the flange with the ring arrangement of fibers, while all structural elements from composite materials contain as a base one brand and the composition of the binder, and only glass fibers as reinforcing fillers. 2. Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащая соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованная по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющая законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, отличающаяся тем, что она содержит подпорные кольца, защитное покрытие, промежуточную систему слоев, силовой каркас и законцовку в виде фланца на одном конце трубы, выполненные согласно п.1, а также законцовку в виде ниппеля на другом конце трубы, которая представляет собой усиленный участок в виде цилиндра с наружным диаметром и длиной, равными не менее 1,25 и 1,1 внутреннего диаметра трубы соответственно, содержит два усиливающих кольца, которые выполнены из композиционного материала с кольцевым расположением армирующих волокон, размещены между силовым каркасом и промежуточной системой слоев, имеют форму равнобедренной трапеции, разнесены друг относительно друга по длине ниппеля с шагом от 0,41 до 0,5 внутреннего диаметра трубы так, что ближайшее к свободному торцу ниппеля усиливающее кольцо перекрывает часть подпорного кольца, а цилиндрическая форма наружной поверхности ниппеля образована плоскими лентами однонаправленно армированного композиционного материала, которые плотно уложены друг к другу в кольцевом направлении поверх силового каркаса. 2. A pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and interlocked in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other other and with other structural elements a cured polymer binder, lined on the inner surface with a protective coating and having endings for connection I with adjacent elements of the pipeline system, characterized in that it contains retaining rings, a protective coating, an intermediate layer system, a power frame and a flange ending at one end of the pipe, made according to claim 1, and also a ending in the form of a nipple at the other end the pipe, which is a reinforced section in the form of a cylinder with an outer diameter and length equal to at least 1.25 and 1.1 of the inner diameter of the pipe, respectively, contains two reinforcing rings that are made of composite material with rings by the location of reinforcing fibers, placed between the power frame and the intermediate system of layers, have the shape of an isosceles trapezoid, spaced relative to each other along the length of the nipple in increments of 0.41 to 0.5 of the inner diameter of the pipe so that the reinforcing ring closest to the free end of the nipple overlaps part of the retaining ring, and the cylindrical shape of the outer surface of the nipple is formed by flat ribbons of unidirectionally reinforced composite material, which are tightly stacked to each other in the annular direction on top of the power frame. 3. Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащая соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованная по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющая законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, отличающаяся тем, что она содержит подпорные кольца, защитное покрытие, промежуточную систему слоев, силовой каркас и законцовку в виде фланца на одном конце трубы, выполненные согласно п.1, а также законцовку в виде раструба на другом конце трубы, которая выполнена в виде цилиндра соосного основному телу трубы и соединена с ним переходным конусом, внутренний диаметр цилиндра раструба взаимодействует с наружным диаметром цилиндра законцовки в виде ниппеля смежной трубы по п. 2 и образует кольцевой зазор, величина которого соответствует требованиям, предъявляемым к трубопроводным системам, вследствие чего внутренняя поверхность цилиндрического участка раструба содержит две кольцевые канавки с поперечным сечением в форме половины капли, закругления которых обращены в сторону торца раструба, а диаметр закругления соответствует требованиям герметичности стыков труб, при этом канавки выполнены на расстоянии одна от другой не менее 0,415-0,5 внутреннего диаметра трубы и совмещены с подпорными кольцами, которые образуют закругления профиля канавок, многослойное защитное покрытие на цилиндрическом участке раструба выполнено однослойным и заканчивается на участке ближайшей к телу трубы канавки одновременно с промежуточными слоями, а силовой каркас усилен дополнительными слоями композиционных материалов, которые расположены поверх каждого спирального слоя силового каркаса, один из них образован тканым материалом с направлением основы вдоль оси трубы, а другой намотан поверх тканого слоя с кольцевым направлением армирующих волокон, при этом слои усиления размещены по всей длине раструба и захватывают прилегающий к нему участок основного тела трубы на длине от 0,4 до 0,5 ее внутреннего диаметра. 3. A pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and interlocked in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other other and with other structural elements a cured polymer binder, lined on the inner surface with a protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system, characterized in that it contains retaining rings, a protective coating, an intermediate layer system, a power frame and a flange ending at one end of the pipe, made according to claim 1, as well as a bell end at the other end of the pipe , which is made in the form of a cylinder coaxial with the main body of the pipe and connected to it by a transition cone, the inner diameter of the socket cylinder interacts with the outer diameter of the ending cylinder in the form of a nipple of an adjacent pipe according to claim 2 and forms a stake a gap, the size of which meets the requirements for pipeline systems, as a result of which the inner surface of the cylindrical section of the socket contains two annular grooves with a cross section in the form of a half drop, the roundings of which are turned towards the end of the socket, and the rounding diameter corresponds to the tightness of the pipe joints, when this groove is made at a distance from one another of not less than 0.415-0.5 of the inner diameter of the pipe and combined with retaining rings, which form a rounded In the groove profile, the multilayer protective coating on the cylindrical section of the socket is single-layer and ends in the area of the groove closest to the pipe body simultaneously with the intermediate layers, and the power frame is reinforced with additional layers of composite materials that are located on top of each spiral layer of the power frame, one of them is woven material with the direction of the base along the axis of the pipe, and the other is wound over a woven layer with an annular direction of reinforcing fibers, while They extend along the entire length of the socket and capture the adjacent portion of the main body of the pipe over a length of 0.4 to 0.5 of its inner diameter. 4. Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащая соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованная по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющая законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, отличающаяся тем, что она содержит подпорные кольца, защитное покрытие, систему промежуточных слоев, а также силовой каркас, которые выполнены согласно п.1, законцовку в виде ниппеля на одном конце трубы, которая выполнена согласно п.2, и законцовку на другом конце трубы в виде раструба, которая выполнена согласно п.3. 4. A pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and interlocked in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other other and with other structural elements a cured polymer binder, lined on the inner surface with a protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system, characterized in that it contains retaining rings, a protective coating, a system of intermediate layers, as well as a power frame, which are made according to claim 1, the ending in the form of a nipple at one end of the pipe, which is made according to claim 2, and the ending at the other end of the pipe in the form of a bell, which is made according to claim 3. 5. Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащая соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованная по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющая законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, отличающаяся тем, что она содержит подпорные кольца, защитное покрытие, систему промежуточных слоев, а также силовой каркас, которые выполнены согласно п.1, и две законцовки в виде ниппеля, которые расположены на обеих концах трубы и выполнены согласно п.2. 5. A pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and interlocked in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other other and with other structural elements a cured polymer binder, lined on the inner surface with a protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system, characterized in that it contains retaining rings, a protective coating, a system of intermediate layers, as well as a power frame, which are made according to claim 1, and two ends in the form of a nipple, which are located at both ends of the pipe and made according to item 2. 6. Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, содержащая соответствующий ее профилю силовой каркас, образованный слоями композиционных материалов, состоящими из системы армирующих волокон, уложенных и переплетенных между собой в заданных направлениях по заданному закону, которые скреплены друг с другом и с другими элементами конструкции отвержденным полимерным связующим, облицованная по внутренней поверхности защитным покрытием и имеющая законцовки для соединения со смежными элементами трубопроводной системы, отличающаяся тем, что она содержит защитное покрытие, систему промежуточных слоев, а также силовой каркас тела трубы, которые выполнены согласно п.1, и две законцовки в виде раструба, которые расположены на обеих концах трубы и выполнены согласно п.3. 6. A pipe made of composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, containing a power frame corresponding to its profile, formed by layers of composite materials consisting of a system of reinforcing fibers laid and interlocked in predetermined directions according to a given law, which are bonded to each other other and with other structural elements a cured polymer binder, lined on the inner surface with a protective coating and having endings for connection with adjacent elements of the pipeline system, characterized in that it contains a protective coating, a system of intermediate layers, as well as a power frame of the pipe body, which are made according to claim 1, and two ends in the form of a bell, which are located at both ends of the pipe and made according to .3. 7. Способ изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, заключающийся в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, отличающийся тем, что при изготовлении трубы с фланцами на ее обеих концах вначале на антиадгезионный слой цилиндрической оправки на ее противоположных концах ровингом, который раскладывают в плоскую ленту и пропитывают связующим, наматывают два подпорных кольца в форме равнобедренных треугольников, вершины которых совмещают с торцевыми плоскостями трубы, затем поверх подпорных колец и на внешнюю поверхность оправки наматывают по спирали подготовленную плоскую резиновую ленту толщиной 1 мм и шириной 130 мм с нахлестом от 8 до 12 толщин ленты, который обращают в противоположную сторону основному направлению движения транспортируемого по трубе продукта, и продолжают намотку до образования заданного числа слоев защитного покрытия, поверх него за один проход наматывают два слоя сухого низкоплотного материала, который предварительно формируют в виде плоской ленты, далее образованный пакет слоев заматывают упомянутым выше ровингом до образования однородного монолитного слоя заданной толщины, в котором армирующие волокна располагают в кольцевом направлении, контролируют величину усилия их натяжения и содержание связующего, затем тем же ровингом наматывают заданное число спиральных слоев силового каркаса трубы с заданным усилием натяжения армирующих волокон, после этого на подготовленные участки внешней поверхности силового каркаса устанавливают технологические фланцы по одному с торцев трубы и два на заданном расстоянии от первых к середине трубы, между торцевыми и внутренними фланцами формируют тело законцовок, для чего вначале производят намотку упорных колец упомянутым выше ровингом с расположением армирующих волокон в кольцевом направлении, после этого конические поверхности упорных колец и цилиндрические поверхности силового каркаса покрывают слоем стеклянной ткани, который набирают из предварительно раскроенных и пропитанных связующим заготовок с нахлестом последних по образующим указанных выше поверхностей не менее 30 мм, и заматывают его цилиндрический участок упомянутым выше ровингом до образования слоя композиционного материала с кольцевым расположением армирующих волокон и так продолжают наращивание тела фланцев до достижения заданного количества слоев ткани и расположенных поверх них слоев с намоткой ровингом со смещением нахлеста одного слоя ткани по отношению к последующему, далее производят намотку внешних периферийных слоев фланцев упомянутыми выше лентами из пропитанного связующим ровинга с кольцевой укладкой армирующих волокон в каждом слое до достижения заданного диаметра, при этом в качестве связующего применяют единый для всей трубы состав на основе эпоксидной смолы, отверждение которого производят по заданному режиму с максимальной температурой 165 + 5°С с вращением оправки, отвержденную заготовку трубы подвергают механической обработке с приданием заданных конечных форм и размеров, при этом торцевые плоскости фланцев выполняют перпендикулярными к оси трубы и совмещают с вершинами подпорных колец, трубу известным способом снимают с оправки, а поверхности, подвергнутые механической обработке, обезжиривают, высушивают и грунтуют составом из эпоксидной смолы в количестве 100 вес.ч. и полиэтиленполиамида в количестве 12 вес.ч. в два слоя с выдержкой каждого не менее 16 ч. 7. A method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel, corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated binder, for the formation of the power frame, the organization of the endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the pipeline systems with the last by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, characterized in that when manufacturing a pipe with flanges at its both ends, first on the release layer of the cylindrical mandrel at its opposite ends with roving, which is laid out in a flat tape and impregnated with a binder, wound two retaining rings in the form of isosceles triangles, the vertices of which are aligned with the end planes of the pipe, then over the retaining rings and on the outer surface of the mandrel are wound in a spiral an oval flat rubber tape with a thickness of 1 mm and a width of 130 mm with an overlap of 8 to 12 tape thicknesses, which are turned in the opposite direction to the main direction of movement of the product transported through the pipe, and continue winding until a predetermined number of layers of the protective coating is formed, wound over it in one pass two layers of dry low-density material, which is preliminarily formed in the form of a flat tape, then the formed packet of layers is wrapped with the above-mentioned roving until a uniform monolithic layer is formed thickness, in which the reinforcing fibers are arranged in an annular direction, control the magnitude of the tension force and the binder content, then wind a predetermined number of spiral layers of the pipe power cage with a given tension force of the reinforcing fibers with the same roving, then install the prepared sections of the outer surface of the power cage technological flanges one at a time from the ends of the pipe and two at a predetermined distance from the first to the middle of the pipe, between the end and inner flanges form the body of the ends ok, for which the thrust rings are first wound with the aforementioned roving with the arrangement of reinforcing fibers in the annular direction, then the conical surfaces of the thrust rings and the cylindrical surfaces of the power frame are covered with a layer of glass cloth, which is drawn from pre-cut and impregnated with binder blanks with an overlap of the latter along the generatrix the above surfaces of at least 30 mm, and wrap its cylindrical section with the above-mentioned roving until the formation of a layer of composite material Ala with a circular arrangement of reinforcing fibers, and so on, continue to build up the body of the flanges until a specified number of fabric layers and layers located on top of them are wound by roving with an overlap offset of one fabric layer relative to the next, then the outer peripheral layers of the flanges are wound with the aforementioned tapes impregnated with a binder roving with ring laying of reinforcing fibers in each layer until a specified diameter is reached, while the composition used for the whole pipe as a binder is the same and on the basis of epoxy resin, the curing of which is carried out according to the specified mode with a maximum temperature of 165 + 5 ° C with the rotation of the mandrel, the cured billet of the pipe is machined to give the specified final shapes and sizes, while the end planes of the flanges are perpendicular to the axis of the pipe and combine with the tops of the retaining rings, the pipe in a known manner is removed from the mandrel, and the surfaces subjected to machining are degreased, dried and primed with an epoxy resin composition in an amount of 100 weight parts and polyethylene polyamide in an amount of 12 parts by weight in two layers with an exposure of each not less than 16 hours 8. Способ изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, заключающийся в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, отличающийся тем, что при изготовлении трубы с фланцем на одном ее конце и ниппелем на другом вначале наматывают два подпорных кольца, защитное покрытие, два слоя сухого низкоплотного материала и один слой однонаправленно армированного композиционного материала согласно п. 7, после чего на одном из концов трубы, предназначенном для организации ниппельной законцовки, наматывают два усиливающих кольца в форме равнобоких трапеций, для чего используют стеклянный ровинг, который раскладывают в плоскую ленту и пропитывают связующим, далее поверх намотанных слоев и усиливающих колец упомянутым выше ровингом наматывают заданное число спиральных слоев силового каркаса трубы с заданным усилием натяжения армирующих волокон, затем на подготовленную поверхность силового каркаса устанавливают два технологических фланца на концевом участке трубы, предназначенном для организации фланцевой законцовки, один из которых располагают с торца трубы, а другой - на заданном расстоянии от первого к середине трубы, после этого в промежутке между технологическими фланцами формируют тело фланца трубы в соответствии с п.7 и производят послойную замотку ниппельной законцовки ровингом, разложенным в плоскую ленту и пропитанным связующим, с кольцевым расположением волокон в каждом слое до достижения заданного внешнего диаметра ниппеля, при этом в качестве связующего применяют единый для всей трубы состав связующего на основе эпоксидной смолы, дальнейшую последовательность изготовления, начиная от отверждения связующего до заключительной обработки ее поверхностей эпоксидным составом, производят согласно указанной в п.7. 8. A method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel, corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated binder, for the formation of the power frame, the organization of the endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the pipeline systems with the last by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, characterized in that when manufacturing a pipe with a flange at one end and a nipple at the other, two retaining rings, a protective coating, two layers of dry low-density material and one layer of unidirectionally reinforced composite material are wound first according to paragraph 7, after which two reinforcing rings in the form of isosceles trapezoidal are wound on one end of the pipe, designed to organize the nipple ending, for which I use glass roving, which is laid out in a flat ribbon and impregnated with a binder, then over a wound layer and reinforcing rings, a specified number of spiral layers of the pipe power cage with a given tensile force of the reinforcing fibers are wound with the aforementioned roving, then two technological flanges are installed on the end section of the end frame pipes intended for the organization of the flange ending, one of which is located at the end of the pipe, and the other at a given distance from the first to in the middle of the pipe, after that, in the interval between the technological flanges, they form the body of the pipe flange in accordance with clause 7 and produce a layer-by-layer winding of the nipple ending with roving, laid out in a flat tape and impregnated with a binder, with an annular arrangement of fibers in each layer until the specified external diameter of the nipple is reached, in this case, as a binder, a single composition of the binder based on epoxy resin is used, the further sequence of manufacture, from curing the binder to the final oh processing of its surfaces with an epoxy composition, is carried out according to the one specified in clause 7. 9. Способ изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, заключающийся в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, отличающийся тем, что при изготовлении трубы с фланцем на одном ее конце и раструбом на другом вначале выкладывают кольцевой слой стеклянной ткани, покрывая им первый со стороны тела трубы элемент оправки, образующий форму каплевидной кольцевой канавки раструба, с выходом на цилиндрическую поверхность оправки раструба не менее чем на 20-25 мм с каждой стороны с нахлестом ткани по образующим оправки не менее 40 мм, для чего ткань предварительно раскраивают и пропитывают связующим, после этого на подготовленные поверхности оправки ровингом, который раскладывают в плоскую ленту и пропитывают связующим, наматывают три подпорных кольца с кольцевым направлением армирующих волокон, далее наматывают защитное покрытие и систему промежуточных слоев в соответствии с п.7, которые располагают на оправке от торца трубы с фланцевой законцовкой до середины первого подпорного кольца раструба со стороны трубы, затем наматывают спиральные слои силового каркаса трубы упомянутым выше ровингом, при этом каждый спиральный слой силового каркаса на раструбе и прилегающем к нему цилиндрическом участке трубы покрывают одним слоем тканого материала, который предварительно раскраивают и пропитывают связующим, с нахлестом заготовок по образующим трубы и раструба, и заматывают по кольцу слоем упомянутого выше ровинга и так продолжают наращивание слоев силового каркаса до достижения их заданного числа, после формирования силового каркаса трубы и раструба формируют ее фланец согласно пп.7, 8 с дальнейшей последовательностью изготовления, начиная от отверждения связующего до заключительной обработки ее поверхностей эпоксидным составом, согласно указанной в п.7. 9. A method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel, corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a specified arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated binder, for the formation of the power frame, the organization of the endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the pipeline systems with the last by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, characterized in that when manufacturing a pipe with a flange at one end and a socket at the other, first lay out an annular layer of glass cloth, covering them with the first mandrel-shaped element from the side of the pipe body, forming a drop-shaped annular grooves of the socket, with access to the cylindrical surface of the mandrel of the socket of at least 20-25 mm on each side with an overlap of fabric along the forming mandrel of at least 40 mm, for which the fabric is pre-cut they are wound up and impregnated with a binder, then roving, which is laid out in a flat ribbon and impregnated with a binder, is wound on three prepared rings with the annular direction of the reinforcing fibers, then a protective coating and a system of intermediate layers are wound in accordance with paragraph 7, which are placed on the mandrel from the end of the pipe with a flange ending to the middle of the first retaining ring of the socket from the side of the pipe, then spiral layers of the power frame of the pipe are wound with the roving mentioned above, while m, each spiral layer of the power frame on the socket and the adjacent cylindrical section of the pipe is covered with one layer of woven material, which is pre-cut and impregnated with a binder, overlapping the blanks along the pipe and socket forming, and wrapped around the ring with a layer of the above-mentioned roving and continue to build layers of the power cage until their predetermined number is reached, after the formation of the power cage of the pipe and the bell, form its flange according to paragraphs 7, 8 with a further manufacturing sequence, start from curing the binder to the final treatment of its surfaces with an epoxy composition, as specified in paragraph 7. 10. Способ изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, заключающийся в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, отличающийся тем, что при изготовлении трубы с ниппелем на одном ее конце и раструбом на другом используют последовательность и способы изготовления тела трубы по п.7, последовательность и способы изготовления законцовки в виде ниппеля по п.8, последовательность и способы изготовления законцовки в виде раструба по п.9. 10. A method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel, corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated binder, for the formation of the power frame, the organization of the endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the pipeline systems with by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, characterized in that in the manufacture of a pipe with a nipple at one end and a socket at the other, the sequence and methods for manufacturing the pipe body according to claim 7, the sequence and methods for making the ending in the form of a nipple according to p. 8, the sequence and methods for manufacturing the ending in the form of a bell according to claim 9. 11. Способ изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, заключающийся в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, отличающийся тем, что при изготовлении трубы с обеими законцовками в виде ниппеля используют последовательность и способы изготовления тела трубы согласно п.7, а также последовательность и способы изготовления законцовки в виде ниппеля согласно п.8. 11. A method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel, corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a given arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated binder, for the formation of the power frame, the organization of the endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the pipeline systems with by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, characterized in that in the manufacture of a pipe with both ends in the form of a nipple, the sequence and methods of manufacturing the pipe body according to claim 7, as well as the sequence and methods of manufacturing the ending in the form of a nipple according to 8. 12. Способ изготовления трубы из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением, заключающийся в последовательном нанесении на оправку, соответствующую ее внутреннему профилю, внутреннего защитного покрытия, системы слоев композиционного материала с заданным расположением в каждом из них системы армирующих волокон, пропитанных связующим, для образования силового каркаса, организации законцовок для присоединения к трубе смежных элементов конструкции трубопроводных систем с последующим отверждением связующего для неразъемного соединения всех слоев и элементов трубы, отличающийся тем, что при изготовлении трубы с обеими законцовками в виде раструба используют последовательность и способы изготовления тела трубы согласно п.7, а также последовательность и способы изготовления законцовки в виде раструба согласно п.9. 12. A method of manufacturing a pipe from composite materials for transporting gaseous and liquid products under high pressure, which consists in sequentially applying to the mandrel, corresponding to its internal profile, an internal protective coating, a system of layers of composite material with a predetermined arrangement in each of them of a system of reinforcing fibers impregnated binder, for the formation of the power frame, the organization of the endings for connecting to the pipe adjacent structural elements of the pipeline systems with by curing the binder for permanent connection of all layers and elements of the pipe, characterized in that in the manufacture of a pipe with both ends in the form of a socket, the sequence and methods of manufacturing the body of the pipe according to claim 7, as well as the sequence and methods of manufacturing the ending in the form of a socket according to 9.
RU99123199A 1999-11-02 1999-11-02 Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions) RU2166145C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99123199A RU2166145C1 (en) 1999-11-02 1999-11-02 Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99123199A RU2166145C1 (en) 1999-11-02 1999-11-02 Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2166145C1 true RU2166145C1 (en) 2001-04-27

Family

ID=20226567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99123199A RU2166145C1 (en) 1999-11-02 1999-11-02 Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2166145C1 (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206018C2 (en) * 2001-06-21 2003-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" Sharply bent branch pipe made from composite material and method of manufacture of such branch pipes
RU2263243C1 (en) * 2004-01-21 2005-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛКИД" Biplastic pipe
RU2278314C1 (en) * 2004-11-02 2006-06-20 Открытое акционерное общество "Сантехпром" Fiber glass section of pipeline
RU2288398C1 (en) * 2004-07-12 2006-11-27 Сергей Николаевич Кущенко Multilayer pipe and method of its manufacturing
RU2293897C1 (en) * 2005-10-10 2007-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Армопроект" Multi-layer pipe and method of its making
RU2339865C1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Shell
RU2367836C2 (en) * 2004-03-18 2009-09-20 Норман Вест БЕЛЛАМИ Composite armature for pipes, setting method of composite armature and device for setting of composite armature
RU2396169C2 (en) * 2008-07-28 2010-08-10 Александр Болеславович Миткевич Method of pipe manufacturing from composite materials and pipe with bend of composite materials (versions)
RU2399824C1 (en) * 2009-03-18 2010-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Tubular flange and procedure for its fabrication
RU2567172C1 (en) * 2014-06-23 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Инвест" Connection of shell from composite-fibrous material with metal end detail
RU178532U1 (en) * 2017-03-31 2018-04-06 Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" Combined cylindrical composite composite pipe for transporting liquid products under high pressure
RU178525U1 (en) * 2017-03-31 2018-04-06 Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" The composite layered composite reinforced pipe with increased dimensional stability
RU2831752C1 (en) * 2024-05-06 2024-12-13 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Method of making pipe from polymer composite materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481369A (en) * 1967-06-16 1969-12-02 Ganahl Carl De Reinforced plastic pipe
US3629028A (en) * 1969-07-29 1971-12-21 Universal Oil Prod Co Method of making self-lubricating filament wound tube
US3920049A (en) * 1972-01-18 1975-11-18 Bayer Ag Fiber-reinforced plastics tube
GB1522240A (en) * 1976-12-31 1978-08-23 Ekstroem & Co Evaksystem Hande Pipes and methods for their manufacture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3481369A (en) * 1967-06-16 1969-12-02 Ganahl Carl De Reinforced plastic pipe
US3629028A (en) * 1969-07-29 1971-12-21 Universal Oil Prod Co Method of making self-lubricating filament wound tube
US3920049A (en) * 1972-01-18 1975-11-18 Bayer Ag Fiber-reinforced plastics tube
GB1522240A (en) * 1976-12-31 1978-08-23 Ekstroem & Co Evaksystem Hande Pipes and methods for their manufacture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БУЛАНОВ И.М. и др. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - M.: МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998, с.490-501. *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206018C2 (en) * 2001-06-21 2003-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" Sharply bent branch pipe made from composite material and method of manufacture of such branch pipes
RU2263243C1 (en) * 2004-01-21 2005-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛКИД" Biplastic pipe
RU2367836C2 (en) * 2004-03-18 2009-09-20 Норман Вест БЕЛЛАМИ Composite armature for pipes, setting method of composite armature and device for setting of composite armature
RU2288398C1 (en) * 2004-07-12 2006-11-27 Сергей Николаевич Кущенко Multilayer pipe and method of its manufacturing
RU2278314C1 (en) * 2004-11-02 2006-06-20 Открытое акционерное общество "Сантехпром" Fiber glass section of pipeline
RU2293897C1 (en) * 2005-10-10 2007-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Армопроект" Multi-layer pipe and method of its making
RU2339865C1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов" Shell
RU2396169C2 (en) * 2008-07-28 2010-08-10 Александр Болеславович Миткевич Method of pipe manufacturing from composite materials and pipe with bend of composite materials (versions)
RU2399824C1 (en) * 2009-03-18 2010-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Tubular flange and procedure for its fabrication
RU2567172C1 (en) * 2014-06-23 2015-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Базальт-Инвест" Connection of shell from composite-fibrous material with metal end detail
RU178532U1 (en) * 2017-03-31 2018-04-06 Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" Combined cylindrical composite composite pipe for transporting liquid products under high pressure
RU178525U1 (en) * 2017-03-31 2018-04-06 Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" The composite layered composite reinforced pipe with increased dimensional stability
RU2831752C1 (en) * 2024-05-06 2024-12-13 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Method of making pipe from polymer composite materials
RU2852289C1 (en) * 2025-05-26 2025-12-08 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Propeller shaft made of polymer composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2166145C1 (en) Composite-material pipe for transportation of gaseous and liquid products under high pressure and method of its manufacture (versions)
CA2129636C (en) Pipe construction
CN108527807B (en) A kind of non-metallic flexible pipe and its manufacturing method
US9857018B2 (en) Metal-containing polymeric reinforced pipe, method for manufacturing same and pipeline produced using said pipe
CA2887677C (en) Liner for reinforcing a pipe and method of making the same
RU189577U1 (en) CLUTCH FOR WELDING REPAIRS
CN106979391B (en) Non-bonding thermoplastic composite material flexible pipe and preparation process thereof
CN104141838A (en) Flexible composite high-pressure delivery pipe
GB2347892A (en) An electrofusion coupler with axial reinforcement
WO2000070256A1 (en) A flexible lightweight composite pipe for high pressure oil and gas applications
US5452507A (en) Method for laying underwater pipelines in deep water
RU2201550C2 (en) Composite-material branch pipe and its manufacturing process
CN108561660B (en) Connection joint and method for fiber reinforced thermoplastic composite continuous pipe
CN216407978U (en) Continuous fiber reinforced thermoplastic large-caliber composite water supply and drainage pressure pipeline
RU2069807C1 (en) Pipe line made of composition material
CN117722549A (en) Composite pipeline
CN117739193A (en) Composite pipeline
CN203500692U (en) Flexible composite high pressure delivery pipe
CN216407980U (en) Continuous fiber lattice structure reinforced thermoplastic pressure composite pipe
CN222277718U (en) Continuous fiber band grid structure reinforced thermoplastic water supply and drainage pressure composite pipe
GB2394017A (en) Pipe-in-pipe flowline joint
CN116221513A (en) Pipeline non-welded seam connection structure and connection method
CN113738958A (en) Continuous fiber reinforced thermoplastic large-caliber composite water supply and drainage pressure pipeline
CN222351752U (en) Composite pipeline
CN216643343U (en) Adhesive plastic high-pressure composite pipe with continuous fiber winding and lapping structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171103