Герметизация прохода трубопровода часто начинается с вопроса о диаметре трубы. Но для звеньевого уплотнителя этого недостаточно. В случае ПарусТех УМП основным расчётным параметром становится не диаметр сам по себе, а фактическая ширина кольцевого зазора между рабочей трубой и гильзой, футляром или отверстием.

ПарусТех УМП предназначен для герметизации пространства между рабочей трубой или кабелем и футляром, внешней трубой, гильзой либо отверстием в строительной конструкции. Уплотнитель состоит из отдельных соединяемых звеньев, которые после затяжки болтов расширяются и одновременно прижимаются к наружной поверхности трубы и внутренней поверхности прохода.

Именно поэтому правильный подбор УМП начинается с геометрии реального узла.

Что представляет собой звеньевой уплотнитель

Конструкция УМП отличается от обычной герметизирующей манжеты.

Манжета устанавливается снаружи на торце футляра. УМП, напротив, располагается непосредственно внутри кольцевого пространства.

Отдельные резиновые элементы соединяются в кольцо вокруг уже проложенной трубы. После затяжки болтов звенья равномерно расширяются, прижимаясь сразу к двум поверхностям:

к рабочей трубе или кабелю;
к внутренней поверхности гильзы, футляра или отверстия.

Таким образом формируется гидростатическое уплотнение прохода. Каталог также отмечает возможность установки УМП вокруг уже проложенной трубы, использование оцинкованного или нержавеющего крепежа и варианты эластомера для разных условий эксплуатации.

Где применяется ПарусТех УМП

Каталог предусматривает применение УМП для проходов:

через стены;

через бетонные конструкции;

через гильзы;

через защитные футляры;

между рабочей и внешней трубой;

для трубопроводов и кабелей.

То есть один конструктивный принцип может использоваться в разных инженерных ситуациях.

Главное условие — наличие кольцевого пространства, которое необходимо герметично заполнить.

Какие данные нужны для подбора

Для предварительного выбора УМП необходимо знать два основных размера:

OD — наружный диаметр рабочей трубы или кабеля;

ID — внутренний диаметр гильзы, футляра или отверстия.

Каталог прямо указывает, что если известен только наружный диаметр гильзы, дополнительно необходимо сообщить толщину её стенки — только после этого можно определить реальный внутренний диаметр.

Это важное различие.

Для расчёта УМП наружный размер футляра сам по себе практически ничего не говорит о величине свободного пространства внутри.

Почему толщина стенки гильзы имеет значение

Предположим, в проекте указана стальная гильза наружным диаметром 159 мм.

Если не известна толщина стенки, невозможно точно определить её внутренний диаметр.

А именно внутренний диаметр участвует в расчёте кольцевого зазора.

Поэтому каталог приводит пример для рабочей трубы OD108 и гильзы из стальной трубы Ø159×6.

При толщине стенки 6 мм внутренний диаметр гильзы составляет:

159 − 2 × 6 = 147 мм.

И в проектной спецификации используется уже значение ID147. В каталоге для такого узла приводится обозначение ПарусТех УМП-04 OD108/ID147.

Основная формула подбора УМП

После определения OD и ID рассчитывается ширина кольцевого зазора A.

Каталог задаёт формулу:

A = (ID − OD) / 2

где:

OD — наружный диаметр рабочей трубы или кабеля;

ID — внутренний диаметр гильзы, футляра или отверстия.

Почему разность делится на два?

Потому что свободное пространство распределяется вокруг трубы с двух сторон.

Если, например:

OD = 108 мм,
ID = 147 мм,

то:

A = (147 − 108) / 2 = 19,5 мм.

После этого по таблице каталога выбирается типоразмер УМП, рабочий диапазон которого включает полученное значение.

Как читать таблицу подбора

В каталоге каждому типоразмеру УМП соответствует определённый диапазон кольцевого зазора A.

Например:

УМП-01 — 9,3–12,5 мм;
УМП-04 — 15,3–20 мм;
УМП-10 — 24–33 мм;
УМП-13 — 30–40 мм.

Линейка продолжается типоразмерами для более крупных кольцевых зазоров — вплоть до диапазонов порядка 79–100 мм.

Таким образом, номер УМП выбирается не непосредственно по диаметру трубы, а по фактическому значению A.

Это принципиальная особенность подбора.

Что означают параметры A, B и L

В таблице указаны сразу несколько геометрических параметров.

A — рабочий диапазон кольцевого зазора.

B — ширина звена по оси прохода.

L — длина дуги одного звена, которая используется при расчёте количества элементов в собранном кольце.

Для проектировщика главным параметром выбора является A.

Количество отдельных звеньев рассчитывается уже при комплектации изделия, поэтому в проектной спецификации нет необходимости самостоятельно определять их число. Каталог указывает, что достаточно задать типоразмер УМП, OD рабочей трубы и ID прохода.

Нужно учитывать покрытие рабочей трубы

Есть ещё один нюанс, который легко пропустить.

Если рабочая труба имеет наружное покрытие, в расчёте необходимо использовать реальный наружный диаметр трубы вместе с покрытием.

Это прямо указано в примечаниях к таблице подбора УМП.

Например, если металлическая труба имеет защитное полимерное или другое наружное покрытие, её расчётный OD может быть немного больше номинального диаметра самой трубы.

При небольших кольцевых зазорах даже несколько миллиметров могут повлиять на выбор типоразмера.

УМП устанавливается вокруг уже проложенной трубы

Одно из практических преимуществ звеньевой конструкции заключается в том, что кольцо собирается непосредственно вокруг существующего трубопровода.

Нет необходимости надевать цельное изделие через свободный конец трубы.

Это делает УМП удобным не только для нового строительства, но и для узлов, где рабочая труба уже установлена. Каталог отдельно указывает возможность установки вокруг уже проложенной трубы.

После сборки звеньев затяжка болтов обеспечивает их равномерное расширение внутри кольцевого пространства.

Что происходит при затяжке болтов

Принцип действия УМП основан на контролируемой деформации эластомерных звеньев.

При затяжке крепежа звенья расширяются в кольцевом пространстве.

Они одновременно создают давление:

внутрь — на поверхность рабочей трубы;

наружу — на внутреннюю поверхность гильзы или отверстия.

За счёт этого формируется герметичный контакт по всему периметру.

Именно поэтому правильность исходных размеров имеет настолько большое значение: УМП должен работать в диапазоне деформации, предусмотренном для конкретного типоразмера.

УМП не должен удерживать вес трубы

Одна из самых важных монтажных оговорок каталога:

рабочая труба не должна опираться на ПарусТех УМП.

Если трубопровод проходит внутри футляра или гильзы, для его позиционирования необходимо предусматривать самостоятельные опорно-направляющие кольца.

Это означает, что у разных элементов узла должны оставаться разные функции.

ОНК — центрирует и поддерживает трубу.

УМП — герметизирует кольцевое пространство.

Нельзя рассчитывать, что затянутый уплотнитель одновременно станет несущей опорой трубопровода.

Как УМП работает вместе с ОНК

Представим классический узел:

рабочая труба проходит внутри защитного футляра.

На рабочую трубу устанавливаются опорно-направляющие кольца, которые формируют проектный зазор и удерживают её в нужном положении.

В торцевой зоне пространство между трубой и футляром герметизируется УМП.

Таким образом:

ОНК определяет положение трубы → УМП герметизирует оставшийся кольцевой зазор.

Такой подход соответствует общей логике каталога ПарусТех, где изделия разделены на решения для центрирования и решения для герметизации и гидроизоляции.

Пример подбора

Рассмотрим пример, приведённый в каталоге.

Имеется:

рабочая стальная труба OD108 мм;
гильза Ø159×6 мм.

Сначала определяем ID гильзы:

ID = 159 − 2 × 6 = 147 мм.

Затем рассчитываем кольцевой зазор:

A = (147 − 108) / 2 = 19,5 мм.

Значение 19,5 мм входит в рабочий диапазон УМП-04: 15,3–20 мм.

Поэтому запись для спецификации:

Уплотнитель межтрубного пространства звеньевой ПарусТех УМП-04 OD108/ID147, 1 комплект.

Этот пример хорошо показывает всю логику подбора:

OD → ID → кольцевой зазор A → типоразмер УМП.

Какие ошибки чаще всего возникают на стадии проекта

Из структуры каталога можно выделить несколько критических моментов.

Нельзя подбирать УМП только по OD рабочей трубы.

Нельзя использовать наружный диаметр гильзы вместо внутреннего.

Если известен только наружный размер гильзы, нужно учитывать толщину стенки.

Если труба имеет покрытие, необходимо брать её фактический наружный диаметр вместе с покрытием.

И, наконец, нельзя использовать УМП в качестве опорного элемента для рабочей трубы. Эти требования непосредственно следуют из правил подбора и применения изделия.

От двух размеров — к готовой спецификации

Преимущество системы подбора УМП состоит в достаточно простой последовательности расчёта.

Для начала нужны два реальных размера:

наружный диаметр рабочей трубы OD;
внутренний диаметр прохода ID.

Дальше:

рассчитываем A = (ID − OD) / 2 → находим диапазон A в таблице → выбираем типоразмер УМП → записываем OD и ID в спецификацию.

Количество звеньев определяется при комплектации.

Такой принцип делает обозначение изделия непосредственно связанным с геометрией конкретного узла и позволяет проектировщику проверить решение ещё до поставки и монтажа.