КОМПЕНСАТОР ИЗМЕНЕНИЯ ДЛИНЫ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводной технике и может быть использована при компенсации осевых перемещений, вызванных, например, температурными деформациями магистральных трубопроводов, в том числе выполненных из композиционных материалов.
Известен компенсатор изменения длины магистрального трубопровода, включающий установленные с возможностью перемещения друг относительно друга внутренний и наружный стаканы с фланцами для присоединения к фланцам магистрального трубопровода, размещенное между ними уплотнительное средство (см. патент РФ №2101604, МПК F 16 L 51/00, 1995). К недостаткам известного технического решения можно отнести невысокую надежность, обусловленную возможной разгерметизацией компенсационного соединения магистральных трубопроводов ввиду их возможного перекоса при перемещении или расстыковки трубопроводов в случае аномальных осевых перемещений, а также неудобство монтажа компенсационного соединения магистральных трубопроводов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является компенсатор изменения длины магистрального трубопровода, включающий установленные с возможностью перемещения друг относительно друга внутренний и наружный стаканы с фланцами для присоединения к фланцам магистрального трубопровода, размещенное между ними уплотнительное средство (см. патент РФ №2168667, МПК F 16 L 51/00, 2000). К недостаткам известного технического решения также можно отнести невысокую надежность, обусловленную возможной разгерметизацией компенсационного соединения магистральных трубопроводов ввиду их возможного перекоса при перемещении или расстыковки трубопроводов в случае аномальных осевых перемещений, а также неудобство монтажа компенсационного соединения магистральных трубопроводов.
Предлагаемое техническое решение направлено на решение задачи состоящей в повышении надежности компенсационного соединения за счет уменьшения возможности его разгерметизации из-за перекоса или аномального перемещения магистральных трубопроводах, а также в повышении удобства монтажа.
Данная задача решается тем, что компенсатор изменения длины магистрального трубопровода, включающий установленные с возможностью перемещения друг относительно друга внутренний и наружные стаканы с фланцами для присоединения к фланцам магистрального трубопровода, размещенное между ними уплотнительное средство, дополнительно содержит равномерно расположенные вокруг стаканов направляющие элементы, каждый из которых проходит через сквозное отверстие во фланце одного из стаканов и один из концов которого закреплен на фланце другого
стакана, а на свободном конце направляющего элемента установлен ограничитель перемещения фланца вдоль направляющего элемента.
Также данная задача решается признаками, характеризующими полезную модель в частных случаях его выполнения, и состоящими в выполнении направляющего элемента в виде шпильки, один из концов которой закреплен на фланце стакана посредством стяжного соединения фланцев стакана и магистрального трубопровода, ограничителя перемещения фланца в виде не менее двух последовательно установленных на шпильке гаек, а уплотнительного средства в виде уплотнительных колец, размещенных в кольцевых пазах наружного стакана.
Наличие равномерно расположенных вокруг стаканов направляющих элементов, каждый из которых проходит через сквозное отверстие во фланце одного из стаканов и один из концов которого закреплен на фланце другого стакана, позволяет создать каркасную конструкцию, в которой направляющие элементы по периферии препятствуют смещению в радиальном направлении фланцев стаканов и, соответственно, магистральных трубопроводов друг относительно друга. При этом обеспечиваются благоприятные условия работы уплотнительного средства, так как такая конструкция обеспечивает равномерное поле напряжений по периметру уплотнения, а при отсутствии перекоса стаканов при их осевом перемещении не изменяется величина кольцевого зазора между внутренней поверхностью наружного стакана и наружной поверхностью внутреннего стакана, по которому осуществляется уплотнение, а, следовательно, уменьшаются утечки транспортируемой по магистральному трубопроводу среды через уплотнение и повышается надежность компенсационного соединения.
Наличие на свободном конце направляющего элемента ограничителя перемещения фланца вдоль направляющего элемента позволяет исключить расстыковку компенсационного соединения при аномальных, то есть непредусмотренных его конструкцией, перемещениях магистрального трубопровода путем механического ограничения таких перемещений вдоль направляющих элементов этим ограничителем, что повышает надежность компенсационного соединения в целом.
Повышение удобства монтажа при использовании описанных выше признаков обусловлено тем, что при сборке компенсационного соединения имеется возможность предварительно установить фланцы внутреннего и наружного стаканов, также магистральных трубопроводов на направляющих, фиксируя таким образом эти элементы в окружном направлении, затем осуществить регулировку соединения и окончательную стяжку.
Признаки, приведенные в зависимых пунктах формулы полезной модели, представляют собой описание наиболее простого конкретного конструктивного выполнения устройства по независимому пункту, то есть являются уточнением совокупности признаков полезной модели, приведенных в независимом пункте, и, соответственно, направлены на решение поставленной задачи.
На чертеже представлен предлагаемый компенсатор изменения длины магистрального трубопровода.
Компенсатор изменения длины магистрального трубопровода, содержит установленные с возможностью перемещения друг относительно друга внутренний 1 и наружный 2 стаканы с фланцами, соответственно, 3 и 4 для присоединения к фланцам
магистрального трубопровода, соответственно, 5 и 6. Между стаканами 1 и 2 размещено уплотнительное средство, выполненное, например, в виде уплотнительных колец 7, размещенных в кольцевых пазах наружного стакана 2. Вокруг стаканов 1 и 2 равномерно расположены направляющие элементы, выполненные, например, в виде шпилек 8, каждая из которых проходит через сквозное отверстие 9 во фланце одного из стаканов (на чертеже показано такое отверстие 9 во фланце 4 наружного стакана), а один из концов которой закреплен на фланце 3 другого стакана, например, посредством стяжного соединения фланца 3 внутреннего стакана и соответствующего фланца 5 магистрального трубопровода. Такое стяжное соединение образовано при помощи установленных на этом резьбовом конце шпильки 8 двух гаек, как показано на чертеже. В результате имеет место консольное закрепление шпильки 8 на фланце 3 внутреннего стакана. На свободном, то есть незакрепленном, конце шпильки 8 установлен ограничитель перемещения фланца 6 по шпильке 8, выполненный, например, в виде двух последовательно установленных гаек 10. Расстояния между фланцами 3 и 4, а также место установки гаек 10 на шпильках 8 определяются исходя из предполагаемого изменения длины магистрального трубопровода.
При сборке компенсатора наружный стакан 2 с уплотнительными кольцами 7 одевается на внутренний стакан 3, затем вставляются шпильки 8 в соответствующие отверстия фланцев 3 и 4 внутреннего и наружного стаканов, а также фланцев 5 и 6 магистрального трубопровода, затем производится регулировка всего компенсационного соединения с целью обеспечения оптимального расположения его отдельных элементов и окончательная стяжка всех фланцевых соединений.
При изменении длины магистрального трубопровода один конец магистрального трубопровода, соединенный с внутренним стаканом 4, перемещается относительно другого конца магистрального трубопровода, соединенного с наружным стаканом 2, двигаясь при этом как по соприкасающимся поверхностям этих стаканов, так и вдоль шпилек 8 в сквозных отверстиях 9. В случае аномального изменения длины магистрального трубопровода гайки 10 препятствуют соответствующему перемещению одного стакана относительно другого и расстыковке компенсационного соединения.
Предлагаемый компенсатор изменения длины магистрального трубопровода обеспечивает высокую надежность компенсационного соединения за счет уменьшения возможности его разгерметизации из-за перекоса или аномального перемещения магистральных трубопроводах, а также повышает удобство монтажа компенсационного соединения.