Устройство для разъединения фланцев трубопровода

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована в различных видах промышленности, в том числе нефтяной, где необходимо устранение протеканий между фланцевыми соединениями путем замены прокладки между фланцами трубопроводов, а также при необходимости замены штуцера, уплотнительного кольца в быстросборных, разъемных соединениях.
Предложенное техническое решение позволяет открывать быстросборные разъемные соединения, фланцы, безопасным и экономичным способом без риска образования искр. Благодаря конструктивным особенностям заявленного технического решения исключается необходимость, например, в применении внешнего источника питания, которые применяются в аналогах, преимуществами заявленного технического решения являются возможность использования в любом месте на рабочей площадке, в том числе и в полевых условиях. Кроме указанного, конструкция заявленного устройства значительно упрощена, уменьшился ее вес, при этом конструкция имеет более высокие потребительские свойства, такие как универсальность, высокая ремонтопригодность, простота изготовления и ремонта, возможность транспортировки для реализации ремонтных работ в том числе и в полевых условиях.
Из исследованного заявителем уровня техники выявлено большое количество устройств для разъединения фланцев трубопроводов.
Известен, например, разгонщик фланцев марки РФ "ДИНРУС" (см. ресурс Интернета: http://www.dinrus.com/product/pipeline/booster-flanges), который предназначен для разгонки фланцевых соединений трубопроводов при замене уплотнительных прокладок, замене вентилей и т.д. Подключение инструмента должно производиться к ручным гидравлическим насосам серии НРГ "ДИНРУС" или к гидравлическим станциям с рабочим давлением до 700 МПа. Существенным недостатком известного устройства является его высокая стоимость, которая наряду со сложностью конструкции существенно ограничивает возможность его применения как в условиях производства, так делает практически не возможным его применение в полевых условиях т.к. для этого необходимо применение механизированных транспортных средств, необходимо использовать гидравлические устройств большого веса.
При этом следует обратить внимание на то, что указанный ремонт в реальных полевых условиях осуществляется преимущественно с применением подручных средств, например клиньев, монтировки, зубила, плоского долота и т.д. Их использование неудобно в работе и приводит часто к повреждению поверхности соединений. Кроме того, такие методы небезопасны и трудоемки.
Из уровня техники известен патент РФ RU 2020052 (опубликован 30.09.1994; МПК В25В 27/16). Изобретение относится к устройствам, предназначенным для механизации монтажных и ремонтных работ. Сущность заключается в том, что УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗЪЕДИНЕНИЯ ФЛАНЦЕВ, содержащее силовой винт, опорную плиту с установленными на ней упорами, а разжимной элемент закреплен на толкателе, имеющем соосное с отверстием упора резьбовое отверстие под силовой винт.
Недостатком применения данного разгонщика фланцев и аналогичных конструкций является сложность конструкции, т.к. состоит из 17 элементов конструкции, имеет высокий вес.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности совпадающих существенных признаков и назначению является устройство для разъединения фланцев (патент №139709 МПК В25В 27/16, опубликованный 20.04.2014 г. - прототип). Сущность заключается в том, что устройство содержит разжимной элемент и упор, размещаемые между фланцами трубопровода, съемный фиксатор, устанавливаемый в отверстия фланцев, и силовой винт, образующий винтовую пару с разжимном элементом, причем упор выполнен с одним отверстием, соосным отверстию на фланце, с возможностью размещения съемного фиксатора, а разжимной элемент выполнен с двумя отверстиями, расположенными на одной радиальной линии, причем одно отверстие разжимного элемента выполнено соосно отверстию на фланце трубопровода и отверстию в упоре с возможностью фиксации разжимного элемента и упора на фланце трубопровода съемным фиксатором, а второе отверстие выполнено с резьбой для силового винта, который проходит над буртиком фланца трубопровода с обеспечением прямого механического воздействия на упор, а грани разжимного элемента и упора, охватывающие плоские поверхности буртиков фланцев трубопровода, имеют круглый вырез, радиус которого соответствуют типоразмеру фланца трубопровода.
Существенными недостатками прототипа является:
1. Трудоемкость процесса изготовления данного устройства.
2. Ограничение области применения, т.к. его невозможно использовать для разъединения быстросборных, разъемных соединений трубопровода, для целей реализуемых заявленным техническим решением.
Заявителем поставлена задача: создать простую по конструкции, легкую, ремонтно-пригодную и эффективное в эксплуатации устройство для разъединения быстросборных разъемных и фланцевых соединений трубопроводов, способом без риска образования искр и без применения внешнего источника питания.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что, устройство для разъединения фланцев трубопроводов, содержащее разжимной элемент, силовой винт, образующий винтовую пару отличающийся тем что, разжимной элемент выполнен составным, и содержит два зажимных устройства, в виде бугельного соединения, на которых жестко установлены опорные посадочные втулки, на которых, в свою очередь смонтированы винтовые пары, в которые жестко встроены втулки для фиксации упора, при этом, крепление зажимных устройств осуществляется жестко посредством соединения типа винт-гайка с трубопроводом.
В известных источниках научно-технической и патентной литературы отсутствует аналогичная совокупность существенных признаков. Не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого решения. Таким образом, можно сделать вывод, что предлагаемое решение соответствует условиям патентоспособности по новизне.
Устройства состоит из следующих конструктивных элементов, представленных на фиг 1, 2, два зажимных устройства, в виде бугельного соединения 1, опорные посадочные втулки 2 и 3, шпилька 4, ушко 5 образующие силовой винт, сухарь 7, сварные соединения не указаны, зажимная гайка 8, шпилька 9. Бугельные соединения могут быть изготовлены соответственно с требованием трубопровода или универсальные.
Принцип работы устройства.
После отворачивании гайки быстросборного соединения выкидной линии трубопровода (на фиг. 1, 2 не указана) устанавливаются бугельные соединения 1. В опорные посадочные втулки 2, 3 зажимных хомутов бугельного соединения устанавливаются винтовые пары, состоящие из втулки резьбовой 2, 3 шпильки 4. Зажимные хомуты с помощью резьбового соединений шпильки 8 и гайки 9 жестко крепятся к трубопроводу.
При завинчивании и отвинчивании гаек в винтовой паре 2, 3, 4 гайки 6 упираясь в посадочные втулки 2, 3 преобразовывают вращательное движение в возвратно-поступательное и наоборот, тем самым размыкая или смыкая концы трубопровода. При смыкании трубопровода данное устройство применяется для образования соосности концов трубопровода при соединении с помощью быстроразборных соединений, фланцев, в случаях, когда концы трубопроводов разведены относительно оси трубопроводов. Подобные случаи возникают вследствие движения грунта в осенне-зимний и весенне-зимний период.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и изготовлено в ПАО «Татнефть» НГДУ «Альметьевнефть» и успешно применяется для разъединения быстросборных соединений выкидных линий трубопровода, а также при замене прокладок фланцевых соединений.
Практический опыт применения в полевых условия показал высокую эффективность использования заявленного технического решения по назначению.
Предложенное техническое решение позволяет разъединять фланцы безопасным и экономичным способом без риска образования искр. Благодаря механическому исполнению разработанной полезной модели нет необходимости в применении внешнего источника питания, и, следовательно, его можно использовать в любом месте на рабочей площадке (в полевых условиях). Кроме того, упростилась конструкция устройства, и уменьшился ее вес.