Фланец для соединения композитных труб

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту химически агрессивных сред, а именно к подземным фланцевым соединениям композитных (стеклопластиковых, металлопластиковых, полиуретановых и т.п.) труб с защитой соединения от коррозии.
Известно фланцевое соединение для труб (патент на ПМ RU №22813, МПК F16L 09/00, опубл. 27.04.2002 Бюл. № 12), содержащее фланец, соединенный с трубой, причем по торцам фланца установлены металлические кольца, соединенные с трубой сваркой, а фланец выполнен из высокопрочных полиамидных или стеклопластиковых материалов.
Недостатком данного соединения является полное отсутствие защиты от коррозии металлических конструктивных элементов под действием внешних факторов.
Известно фланцевое соединение резинокомпозиционных труб (патент на ПМ RU №63485, МПК F16L 23/02, опубл. 27.05.2007 Бюл. № 15), представляющее собой закладные металлические кольца с отверстиями для крепления, установленные на концах трубопроводов и охваченные по всей поверхности резинотканевым каркасом с защитным резиновым слоем, и элементы крепежа, причем резинотканевый каркас на торце трубы и фланце выполнен с кольцевым выступом из резины, расположенным соосно трубе, а соединение дополнительно снабжено парными металлическими полукольцами, установленными с нерабочей стороны каждого фланца, имеющими отверстия для крепления, совпадающие с аналогичными отверстиями фланца, при этом полукольца выполнены с внутренним диаметром, меньшим внешнего диаметра кольцевого выступа.
Недостатком данного соединения является полное отсутствие защиты от коррозии под действием внешних факторов металлических крепежных элементов.
Наиболее близким по технической сущности является трубное соединение (патент RU №2737053, МПК F16L 21/00, опубл. 24.11.2020 Бюл. № 33), включающее встраиваемую в трубопровод композитную трубу, причем композитная труба снабжена фланцами и посредством клея соединена одним концом с одним из фланцев, а другим - с металлической гильзой, которая плотно посажена во второй фланец и уплотнена кольцевым уплотнением, выполненным из эластичного материала.
Недостатком данного соединения является полное отсутствие защиты от коррозии под действием внешних факторов металлических крепежных элементов.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание фланца для соединения композитных труб, защищающее от коррозии металлических крепежных элементов за счет исключения внешнего воздействия агрессивной средой.
Техническая задача решается фланцем для соединения композитных труб, включающим отверстия под болты, выполненные с торца параллельно оси трубы и расположенные равномерно по периметру, фланец выполнен с возможностью соединения при помощи клея с соответствующим концом трубы.
Новым является то, что фланец оснащен резьбой под соответствующую резьбу на конце трубы для дополнительного соединения. Отверстия со стороны трубы снабжены цилиндрическими расширениями под соответствующие гайки и болты крепежных элементов. Крепежные элементы, размещаемые заподлицо соединяемых фланцев и стягивающие их при соединении. Торец фланца со стороны трубы оснащен последовательно установленными одинаковыми шайбами. Шайбы установлены с возможностью поворота относительно оси фланца и плотного прижатия торцов друг другу и к торцу фланца. Каждая шайба снабжена как продольными сквозными порточками, расположенными равномерно по периметру с расстоянием между ними превышающим диаметр расширения отверстий фланца, выполненными с возможностью при вращении совмещения с проточками другой шайбы и расширениями отверстий для установки крепежных элементов и перекрытия для защиты этих элементов от внешних факторов.
Так же новым является то, что продольные сквозные порточки могут быть выполнены открытыми снаружи и закрытыми в виде отверстий.
На фиг. 1 представлен общий вид фланца для соединения.
На фиг. 2 представлен вид в продольном разрезе.
На фиг. 3 представлен вид со стороны установленных шайб.
Фланец 1 (фиг. 1 - 3) для соединения композитных труб, соединенный соосно при помощи клея (не показан) с соответствующим концом трубы 2, с отверстиями 3 под болты, выполненными с торца фланца 1 параллельно оси 4 (фиг. 2) трубы 2 и расположенными равномерно по периметру. Фланец 1 оснащен резьбой 5 под соответствующую резьбу 5’ на конце трубы 2 для дополнительного соединения. Отверстия 3 со стороны трубы 2 снабжены соответствующими цилиндрическими расширениями 6 под соответствующие гайки и болты крепежных элементов (не показаны), размещаемые заподлицо соединяемых соответствующих фланцев 1 и стягивающие их при соединении. Торец 7 фланца 1 со стороны трубы 2 также оснащен последовательно установленными двумя одинаковыми внутренней 8 и наружной 9 шайбами с возможностью поворота относительно оси 4 фланца 1 и плотного прижатия своих торцов друг другу и к торцу 7 фланца 1. Каждая шайба 8 или 9 снабжена продольными сквозными порточками 10, расположенными равномерно по периметру с расстоянием L между ними, превышающим диаметр D расширения 6 отверстий 3 фланца 1, выполненными с возможностью при вращении совмещения с проточками 10 другой шайбы 9 или 8 и расширениями 6 отверстий 3 для установки крепежных элементов и последующего их герметичного перекрытия для защиты этих элементов от внешних факторов.
Продольные сквозные проточки 10 каждой шайбы 8 и 9 могут быть выполнены открытыми 10’ (фиг. 3) снаружи или закрытыми в виде отверстий 10” в зависимости от способа производства (авторы на это не претендуют).
Конструктивные элементы, уплотнения, технологические соединения, не влияющие на работоспособность фланцевого соединения, на чертежах (фиг. 1 -- -3) не показаны или показаны условно.
При изготовлении фланец 1 (фиг. 1 и 2) оснащают с возможностью поворота относительно оси 4 (фиг. 2) шайбами 8 и 9, например, развальцовывают конец на выступающей с торца 7 гильзе 11, контргайкой (не показана) по резьбе (не показана гильзы и/или т.п. Причем торцы шайб 8 и 9 плотно прижимают друг к другу и к торцу 7 фланца 1. Шайбы могут 8 и 9 быть изготовлены из жесткой резины, фторопласта, твердого полиуретана, металла, покрытого на торцах наваренной резиной или полиуретаном, и/или т.п. Резьбу 5 фланца 1 и/или резьбу 5’ конца трубы 2 смазывают клеем и сворачивают резьбы 5 и 5’ между собой. После затвердевания клея труба 2 готова к использованию.
Перед соединение торцы фланцев 1 труб 2 совмещают, как и отверстия 3 в них. Проточки 10 шайб 8 и 9 также совмещают поворотом. Потом синхронным поворотом шайб 8 и 9 добиваются их совмещения проточек 10 с кольцевыми расширениями 6 совмещенных отверстий 3 на торцах 7 соответствующих фланцев 1. В открытые отверстия 3 вставляют соответствующие крепёжные элементы и затягивают торцовыми ключами (не показаны) до герметичного и равномерно прижатия торцов фланцев 1 друг к другу и размещению головок болтов и гаек крепежных элементов заподлицо в расширениях 6 отверстий 3. Шайбы 8 и 9 синхронно поворачивают до совмещения проточек 10 с другими расширениями 6 совмещенных отверстий 3 на торцах 7 соответствующих фланцев 1. Установку, затягивание крепёжных элементов и синхронный поворот шайб 8 и 9 повторяют, пока во всех отверстиях 3 не будут установлены и затянуты все крепежные элементы. Затем шайбы 8 и 9 поворачивают на каждом торце 7 соединения так, чтобы проточки 10 шайб 8 и 9 располагались между близлежащими расширениями 6 отверстий 3. После чего наружную шайбу 9 поворачивают для исключения совпадения соответствующих проточек 10 с проточками 10 внутренней шайбы 8, что обеспечивает перекрытие расширений 6 и соответствующих им отверстий 3 и расположенных в них крепежных элементов от внешних факторов, даже если диаметр D расширения 6 отверстий 3 больше расстояния L между ближайшими расширениями 6.
Предлагаемый фланец для соединения композитных труб защищает от коррозии крепежные элементы за счет исключения внешнего фактора воздействия агрессивной среды, обеспечивает необходимую степень герметичности, и облегчает условия труда обслуживающего персонала в процессе эксплуатации.