Руководство по продукции

Внутренние стыковые уплотнения против концевых уплотнений: где применять каждое?

Сравнение внутренних стыковых манжет и концевых уплотнений CIPP: места монтажа, ступенчатый профиль, инфильтрация кольцевого зазора и замеры.

Автор: Reliance Trenchless TechnologyВремя чтения: 3 мин

Внутреннее стыковое уплотнение Reliance с ребристой манжетой из EPDM и распорными кольцами из нержавеющей стали.
Внутреннее стыковое уплотнение Reliance с ребристой манжетой из EPDM и распорными кольцами из нержавеющей стали.

Когда после санации бестраншейным рукавом CIPP грунтовые воды просачиваются на входе в колодец через зазор между старой трубой и лайнером, стандартная стыковая манжета не поможет. Стыковое уплотнение рассчитано на соосное соединение двух гладких труб одинакового калибра и не может герметизировать резкую ступень между базовой трубой и торцом лайнера. И наоборот: установка ступенчатого концевого уплотнения на обычный смещенный стык оставляет пустоты под резиной, что приводит к протечкам при гидравлических испытаниях.

Путаница между этими двумя механическими системами герметизации — одна из частых инженерных ошибок в бестраншейных проектах. Хотя в обоих случаях используются износостойкие эластомеры EPDM и распорные кольца из нержавеющей стали, их геометрия и функционал принципиально различаются.

1. Где применяются внутренние стыковые уплотнения?

Внутреннее стыковое уплотнение монтируется внутри участка трубопровода непосредственно над дефектным стыковым соединением бетонных, чугунных, стальных или керамических труб.

Просадки грунта и температурные деформации разрушают заводские резиновые манжеты. Грунтовая вода начинает поступать в коллектор, вымывая грунт вокруг трубы и формируя провалы дорожного полотна.

Механический распорный узел стыкового уплотнения из нержавеющей стали с храповым замком.
Распорный узел стыкового уплотнения. Кольца из нержавеющей стали механически разжимаются изнутри трубы, прижимая EPDM к стенке и устраняя грунтовую инфильтрацию. Источник: Внутренние стыковые уплотнения.

Особенности стыкового уплотнения:

  • Симметричный плоский профиль: Рассчитан на одинаковый внутренний диаметр трубы по обе стороны стыка.

  • Устойчивость к внутреннему и внешнему давлению: Выдерживает давление до 16 бар при комплектации усиленными кольцами.

  • Точечный бестраншейный ремонт: Восстанавливает герметичность отдельного узла без расходов на сплошную санацию всего перегона.

2. Где применяются внутренние концевые уплотнения (CIPP)?

Внутреннее концевое уплотнение разработано специально для герметизации мест выхода рукавов CIPP в смотровые и перепадные колодцы.

При полимеризации и остывании полиэфирного или винилэфирного рукава температурная усадка неизбежно образует тонкий кольцевой зазор (от 0,5 до 2 мм) между внутренней стенкой старой трубы и новым полимерным слоем. Грунтовая вода под давлением просачивается вдоль этого канала и изливается в колодец.

Фундаментальное исследование Allouche et al. (2014), опубликованное в журнале _Tunnelling and Underground Space Technology_, доказало, что межтрубный кольцевой зазор на торцах CIPP является ключевым путем инфильтрации и деламинации при отсутствии механической отсечки.

Ступенчатое концевое уплотнение, компенсирующее перепад толщины между несущей трубой и полимерным рукавом CIPP.
Ступенчатый профиль концевого уплотнения. Ступенчатая форма эластомера компенсирует разницу высот между стенкой базовой трубы и краем полимеризованного рукава. Источник: Внутренние концевые уплотнения.

Особенности концевого уплотнения:

  • Специальный ступенчатый профиль: Компенсирует перепад толщины между стенкой базовой трубы и торцом лайнера CIPP.

  • Конические прижимные кольца: Равномерно распирают край рукава, предотвращая продольное смещение и блокируя зазор.

  • Герметичность врезки в колодец: Останавливает балластный приток в очистные сооружения и защищает насосные станции.

3. Сравнительная таблица выбора

Сравнение внутренних стыковых уплотнений и концевых манжет CIPP.
КритерийВнутреннее стыковое уплотнениеВнутреннее концевое уплотнение CIPP
Основное назначениеЛокальные стыки труб внутри перегонаТорцы лайнеров CIPP и узлы врезки в колодцы
Геометрия манжетыСимметричный плоский профильАсимметричный профиль со ступенью под лайнер
Зоны контактаОдинаковые стенки труб по обе стороны стыкаСтенка базовой трубы и поверхность лайнера
Конструкция колецПараллельные цилиндрические распорные лентыСтупенчатые фиксирующие и стопорные кольца
Продукция RelianceInternalPipeSealInternalPipeEndSeal
Фиксирующий зажим и распорная лента концевого уплотнения для герметизации межтрубного зазора.
Прижимной хомут и концевая манжета. Механические замки надежно перекрывают межтрубный кольцевой зазор, защищая лоток колодца от проникновения грунтовых вод. Источник: Внутренние концевые уплотнения.

Соответствует стандартам NASSCO и нормам промышленной безопасности UK HSE.

4. Чек-лист полевых измерений

Для стыковых уплотнений:

  • [ ] Фактический внутренний диаметр: Замеры по вертикали и горизонтали (овальность).

  • [ ] Ширина раскрытия стыка: Максимальный осевой зазор между торцами труб.

  • [ ] Величина радиального смещения: Высота уступа между соседними трубами.

  • [ ] Материал и состояние стенки: Бетон, чугун, сталь или керамика.

Для концевых уплотнений:

  • [ ] Внутренний диаметр базовой трубы: Замер непосредственно в горловине колодца.

  • [ ] Фактическая толщина стенки лайнера: Определяет высоту резиновой ступени (от 4 до 15 мм).

  • [ ] Качество торцевого среза: Проверка перпендикулярности реза рукава.

  • [ ] Гидростатический напор грунтовых вод: Уровень воды для расчета момента затяжки замков.

Ознакомьтесь с нашим руководством по измерениям внутренних уплотнений и сравнением со стальными муфтами.

Подбор надежного уплотнения

Сверьте параметры в брошюре Reliance и в нашей таблице типоразмеров, либо отправьте данные замеров через форму запроса на внутренние уплотнения.

Ссылки и исходные документы

  1. Научное исследование: Allouche et al. (2014), Ретроспективная оценка санации CIPP и инфильтрация кольцевого пространства; Tunnelling and Underground Space Technology; DOI: 10.1016/j.tust.2012.02.002

  2. NASSCO — Руководство по бестраншейному восстановлению: Механические уплотнения стыков и торцов CIPP

  3. UK HSE — Безопасная эксплуатация и обслуживание оборудования под давлением

  4. Брошюра Reliance — Техническая документация на внутренние уплотнения трубопроводов

  5. Таблица типоразмеров Reliance — Размеры, высота профиля и диапазоны разжатия

Дополнительные материалы

Статьи