ТРУБОПРОВОД

Полезная модель может использоваться в химической промышленности при перекачке пожаро-взрывоопасных жидкостей, например компонентов связующего для смесевого твердого ракетного топлива, содержащего в своем составе октоген. Полезная модель относится к трубопроводам с фланцевыми соединениями, которые широко применяются в качестве материалопроводов между стационарно установленными аппаратами. Трубопровод предназначен для удобной и безопасной сборки-разборки многозвенных трубопроводов.
Х
Известны трубопроводы с фланцевыми соединениями, в том числе трубопроводы с фланцевыми соединениями к корпусам аппаратов (П.И.Орлов. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2 кн. Кн.2. - М. Машиностроение, 1988. стр.210; А.А.Волошин, Г.Т.Григорьев. Расчет и конструирование фланцевых соединений: Справочник - Л.: Машиностроение, 1979. - 126 с.). Фланцевые соединения используются преимущественно для трубопроводов большого диаметра (30 мм и более). Стыки между фланцами трубопроводов и ответными фланцами аппаратов уплотняют кольцевыми или листовыми прокладками. Уплотнение достигается за счет прожатия прокладок при стягивании фланцев трубопровода с ответными фланцами соединяемых аппаратов, как правило, с помощью болтов или откидных хомутов. Такая конструкция с жесткозакрепленными фланцами имеет ряд недостатков:
- при установке такого материалопровода необходима подгонка длины и конфигурации трубопровода с учетом последующего надежного уплотнения между фланцами трубопроводов и фланцами соединительных аппаратов;
- нередко возникает проблема несовпадения отверстий в соединяемых фланцах для соединительных болтов;
- отсутствие компенсации изменения длины трубы при изменениях температуры, например, при нагревании или охлаждении трубопровода в зависимости от погодных условий или по причине конструктивных особенностей, технологического процесса. Это может послужить причиной нарушения целостности трубопровода, нарушению крепления аппаратов к основанию, недопустимому повышению напряжений в крепежных деталях трубопровода;
Известно устройство по патенту РФ №53750 МПК F16L 23/02, заявлено 06.06.2005 г., опубликовано 27.06.2006 г. на полезную модель которое принято за прототип. Данное устройство имеет недостаток. Такая конструкция при работе с пожаро-взрывоопасными жидкостями не безопасна из-за наличия пары трения металл-металл между внутренней цилиндрической поверхностью юбки подвижного фланца и наружной поверхностью трубы.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение безопасной и удобной сборки и разборки трубопроводов при перекачке пожаро-взрывоопасных жидкостей.
Технический результат достигается тем, что трубопровод состоит из трубы и двух фланцев, один из которых выполнен подвижным, с возможностью вращения и перемещения относительно продольной оси трубы и снабжен юбкой с кольцевыми проточками. Юбка заведена внутрь трубы, между юбкой и трубой установлена фторопластовая втулка, закрепленная в трубе, при этом кольцевые проточки, в которые установлены уплотнительные кольца, выполнены на наружном диаметре юбки. Наличие втулки из фторопласта, позволяет исключить трение смежных стальных поверхностей друг о друга, при этом трубопровод остается герметичным и обеспечивает компенсацию изменений длины трубопровода.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующим чертежом. На Фиг. схематически изображена конструкция предлагаемого трубопровода, установленного между аппаратами.
1 - труба;
2 - неподвижный фланец;
3 - подвижный фланец;
4 - юбка;
5 - уплотнительное кольцо;
6 - фторопластовая втулка;
7, 8 - фланцы соединяемых аппаратов;
9, 10 - уплотнительные прокладки;
11 - кольцо.
Трубопровод состоит из трубы 1 с неподвижным фланцем 2 и подвижного фланца 3 с юбкой 4. В трубе 1 закреплена фторопластовая втулка 6. От перемещения втулка 6 фиксируется например кольцом 11. На наружной цилиндрической поверхности юбки 4 выполнены 2…3 кольцевые проточки, в которые устанавливаются стандартные резиновые уплотнительные кольца 5. Фторопластовая втулка 6 по внутреннему диаметру обрабатывается под размер уплотнительных колец 5, а наружный диаметр юбки 4 подвижного фланца 3 является посадочным относительно внутреннего диаметра втулки 6. Посадка выполняется с необходимым зазором, чтобы обеспечить подвижность фланца 3 с юбкой 4 относительно втулки 6. Длина юбки 4 подвижного фланца 3 принимается меньше длины втулки 6 для предотвращения трения металлической юбки 4 о металлическую трубу 1. При сборке трубопровода юбка 4 с уплотнительными кольцами 5 вставляется во фторопластовую втулку 6 и может перемещаться вдоль продольной оси этой втулки, и кроме того, вращаться вокруг этой оси. Между собой фланцы 2 и 7, а также 3 и 8 соединяются болтами с гайками или быстросъемными разводными хомутами. Между фланцами установлены уплотнительные прокладки 9 и 10.
Сборка трубопровода с соединяемыми аппаратами осуществляется следующим образом. Подвижный фланец 3 предварительно смещается по фторопластовой втулке 6 в сторону неподвижного фланца 2 настолько, чтобы длина трубопровода вместе с фланцами была меньше, чем расстояние между фланцами 7 и 8 соединяемых аппаратов на толщину двух пркладок 9 и 10 вместе взятых плюс необходимый монтажный зазор в пределах 2-3 мм. После этого, трубопровод устанавливается между фланцами 7 и 8 соединяемых аппаратов. Между фланцами устанавливаются уплотнительные прокладки 9 и 10. После этого, за счет перемещения подвижного фланца 3 выбирают монтажный зазор, болтами или хомутами соединяют фланцы 2 и 7, фланцы 3 и 8. При этом прожимаются прокладки 9 и 10 и происходит герметизация стыков.
Разборка трубопровода осуществляется в обратной последовательности.
Проведенные испытания предлагаемого устройства в опытно-промышленных условиях ФГУП «НИИПМ» подтвердили его безопасность, работоспособность и удобство в эксплуатации.