ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
Решение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для соединения труб, преимущественно гибких, при сооружении и эксплуатации трубопроводов для транспортирования агрессивных сред по нефтепроводам, в нефтеперерабатывающей и смежных отраслях промышленности.
Известны фланцевые соединения труб, в т.ч. гибких, в которых поверхности соединения у фланцев могут быть плоскими и соединенными обычными болтами и гайками (пат. Великобритании № 1559388, кл.. F 2 G, 1978г.) или сложными, например, в форме четверти эллипса ( пат. США N° 4183562, кл. F 16 L 23/00, 1980г.). Эти соединения не выдерживают растягивающих, изгибающих и скручивающих нагрузок, возникающих при монтаже и эксплуатации трубопроводов, особенно из гибких труб.
Известны также раструбовые соединения (а.с. СССР № 1456681, F 16 L 23/02, 1989г.), включающие охватывающую цилиндрическзто тубу и схватываемую цилиндрическую тубу с уплотнителем между ними. В этих соединениях слабым звеном является изгиб раструба при осевых нагрузках, в результате которого соединение разрушается, нарушается его герметичность и возникает аварийная ситуация на трубопроводе.
Этот недостаток уменьшается при выполнении раструбового соединения в виде раструба и втулки, фиксируемых с помощью подпружиненной запорной шпильки (пат США№ 5338069, МИК F 16 L 35/00, 1994г.). Но и в этих соединениях вероятность нарушения герметичности соединения остается недопустимо высокой для перекачки агрессивных и опасных сред.
МПК6Р16Ь23/02
В качестве прототипа принято муфтовое соединение по патенту РФ № 2091657, МГЖ 6 F 16 L 23/00, БИ № 27, 1997г. Прототип выбран по сходности существенных признаков. Он включает два контактирующих между собой фланца с уплотняющими элементами и фиксирующими положение фланцев болтами. Обеспечение работы соединения при высоких давлениях эксплуатации трубопровода обеспечивается спецификой выполнения вертикальных плоскостей контакта фланцев. Но это соединение очень жесткое и плохо работает при осевых нагрузках на трубопровод, особенно при скручивающих нагрузках.
В патентной и научно - технической литературе не обнаружены устройства для соединения труб, в которых использовано приведенное конструкторское решение.
Задачей является создание конструкции соединения труб, особенно гибких, которое позволяло бы обеспечивать герметичность и надежность трубопроводов, независимо от рельефа местности, т.е. выдерживающее продольные, поперечные и скручивающие нагрузки и при этом достаточно простого в изготовлении, сборке и эксплуатации.
Поставленная задача решается предлагаемым муфтовым соединением трубопроводов, фланцы в котором выполнены накидными. Торцы накидных фланцев на соединяемых трубах имеют разный диаметр и изготовлены таким образом, что входят один в другой. Па внутренней стороне фланца большего диаметра выполняют опорный выступ. Па наружной поверхности фланца меньшего диаметра и на внутренней поверхности фланца большего диаметра протачивают канавки. Эти канавки при совмещении фланцев («один в другой) образуют кольцевой канал. В теле фланца большего диаметра, на уровне кольцевой канавки, находятся сквозные отверстия под фиксирующие элементы. Эти элементы состоят из шаров и запирающих отверстия болтов. Устройство очень просто в эксплуатации и позволяет, за счет быстроты
разъема, ускорить ремонт поврежденных участков трубопроводов. Это в значительной мере повышает экологичность соединения и трубопровода в целом.
На прилагаемом чертеже изображено соединение трубопроводов и его продольный разрез.
Соединение трубопроводов (1) состоит из фигурного накидного фланца большего диаметра (2) и накидного фланца меньшего диаметра (3), уплотняющего элемента (4), канавок (5), отверстий (7) под фиксирующие элементы и самих элементов - шаров (7) и болтов (8).
Сборка осуществляется следующим образом. На конец каждой из соединяемых труб (1) одевают накидные фланцы (2) (3) и уплотняющие элементы (4). С натягом вводят конец фланца меньшего диаметра (3) в торцевое отверстие фланца большего диаметра (2) и совмещают кольцевые канавки (5) обоих фланцев. В отверстия (6) над канавкой фланца (3) опускают запорные щары (7), которые располагаются по кольцевому каналу, образованному канавками (5), и фиксируют положение фланцев. Для обеспечения нахождения шаров (7) в канале, отверстия (6) закрывают болтами (8).
Нредлагаемое конструкторское решение соединения труб не реагирует на природные термические нагрузки (зима - лето). Устройство очень просто в эксплуатации и позволяет, за счет быстроты разъема, ускорить ремонт поврежденных участков трубопроводов. Это в значительной мере повышает экологичность соединения и трубопровода в целом. Использование данного типа соединения труб позволит обеспечить герметичность соединения гибких труб на сложных рельефах местности. Оно просто как в изготовлении, так и в сборке и эксплуатации. Как показали испытания, оно надежно и увеличивает межремонтный срок не менее чем на 30%.