ИЗОЛИРУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ ГЛАДКИХ ТРУБ
INSULATING PLAIN PIPE COUPLING

Изобретение относится к области устройств для защиты от коррозии и может быть использовано, в частности, для защиты газопроводов, нефтепроводов и систем водо- и теплоснабжения от коррозии.
Известно электроизолирующее фланцевое соединение, состоящее из двух фланцев, связанных с трубами с помощью неразборного соединения, и имеющих отверстия под стандартные крепежные элементы. Фланцы соединены друг с другом вставкой, имеющей двухстороннее электроизолирующее покрытие. На торцах вставки расположены герметизирующие прокладки. Вставка располагается между трубами и закрепляется с помощью стандартных крепежных элементов, под каждым из которых размещены внутренние электроизолирующие пластмассовые втулки. На выступы фланцев и вставки помещают два кожуха с электроизолирующим покрытием всех поверхностей. После окончательной сборки поверхности соединения покрываются антикоррозионным покрытием (патент РФ №2076985 от 10.04.1997).
Разработанное в ОАО «Энгельсское ОКБ «Сигнал» им. А.И.Глухарева» изолирующее трубное соединение содержит стягиваемые друг с другом отрезки трубопроводов, оснащенных выступами на торцах, разделяемых электрически электроизолирующими цилиндрическими элементами и эластичным уплотнением стыка. Отрезки трубопроводов оснащены наконечниками, имеющими Г-образное продольное сечение, внутри и снаружи которых установлены с торцевыми зазорами две электроизолирующие цилиндрические втулки. Эластомерное уплотнение расположено между торцами наконечников и поверхностями изолирующих цилиндрических втулок. В составе соединения использована ступенчатая электроизолирующая втулка на одном конце и металлическая крышка на другом конце. Стягивающие концы трубопроводов винты равномерно расположены по окружности и ввернуты в корпус (патент РФ №2350823 от 13.08.2007).
В качестве прототипа изолирующего соединения гладких труб целесообразно рассмотреть электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб, содержащее металлический корпус, выполненный в виде цилиндра, ограниченного внутренним кольцевым выступом с одной стороны, а с другой стороны жестко соединенного с одним фланцем, имеющим отверстия под стандартные крепежные элементы. Другой нажимной фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы снабжен цилиндрическим выступом, плотно входящим в металлический корпус. В металлический корпус без зазора вставлен цилиндр из диэлектрического материала. Между трубами расположена электроизолирующая вставка, изготовленная из диэлектрического материала. Симметрично от нее между цилиндром из диэлектрического материала и наружной поверхностью труб последовательно расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлические кольца, С-образные кольца, подвижные металлические втулки и ступенчатые втулки из диэлектрического материала. Жесткая связь соединения с трубами и герметизация соединения происходит при затяжке крепежных элементов (заявка №2009112694/06 (017308)).
Недостатки прототипа обуславливаются возможной жесткой фиксацией его корпуса на соединяемых трубах до необходимого сжатия герметизирующих прокладок, что может привести к недостаточной герметизации соединения.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение жесткой фиксации труб, надежной герметизации соединения и электроизоляционной защиты.
Поставленная задача решается за счет того, что изолирующее соединение гладких труб, содержащее металлический корпус в виде полого цилиндра с внутренним кольцевым выступом, фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы, жестко соединенный с одним торцем металлического корпуса, электроизолирующую вставку между трубами, изготовленную из диэлектрического материала, размещенный внутри металлического корпуса полый цилиндр из диэлектрического материала, внутри которого расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлическое кольцо, С-образное кольцо с заостренными выступами на внутренней поверхности и сферической наружной поверхностью, изготовленное из более твердого материала, чем материал труб, подвижная металлическая втулка с конической внутренней поверхностью и две ступенчатые втулки из диэлектрического материала, один нажимной фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы, снабженный цилиндрическим выступом, плотно входящим в полый цилиндр из диэлектрического материала, крепежные элементы, дополнительно содержит второй фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы, который жестко соединен с противоположным торцом металлического корпуса. Внутри металлического корпуса размещен полый цилиндр из диэлектрического материала, ограниченный внутренним кольцевым выступом. Внутри полого цилиндра из диэлектрического материала, ограниченного внутренним кольцевым выступом, расположены металлическое кольцо, С-образное кольцо с заостренными выступами на внутренней поверхности и сферической наружной поверхностью, изготовленное из более твердого материала, чем материал труб, подвижная металлическая втулка с конической внутренней поверхностью и ступенчатая втулка из диэлектрического материала. В полый цилиндр из диэлектрического материала, ограниченный внутренним кольцевым выступом, плотно входит цилиндрический выступ, которым снабжен второй нажимной фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
На чертеже изображен поперечный разрез четверти изолирующего соединения гладких труб.
Изолирующее соединение гладких труб 1 и 2 содержит металлический корпус 3 в виде цилиндра, ограниченного с двух сторон двумя фланцами 4 и 5 с отверстиями под стандартные крепежные элементы 6 и 7. Металлический корпус 3 имеет две внутренние цилиндрические проточки 8 и 9, разделенные внутренним кольцевым выступом 10. В цилиндрическую проточку 8 плотно вставлен цилиндр из диэлектрического материала 11. Между трубами 1 и 2 установлена электроизолирующая вставка 12. Между наружной поверхностью трубы 1, электроизолирующей вставкой 12 и цилиндром из диэлектрического материала 11 последовательно расположены ступенчатая втулка из диэлектрического материала 13, кольцевая герметизирующая прокладка 14, кольцо из диэлектрического материала 15, кольцевая герметизирующая прокладка 16, металлическое кольцо 17, С-образное кольцо 18, подвижная металлическая втулка 19 и ступенчатая втулка из диэлектрического материала 20. С фланцем 4 с помощью стандартных крепежных элементов 6 соединен нажимной фланец 21, снабженный цилиндрическим выступом 22, плотно входящим в цилиндр из диэлектрического материала 11. В цилиндрическую проточку 9 плотно вставлен ограниченный внутренним кольцевым выступом цилиндр из диэлектрического материала 23. Между наружной поверхностью трубы 2 и внутренней поверхностью цилиндра из диэлектрического материала 23 расположены ступенчатая втулка из диэлектрического материала 24, подвижная металлическая втулка 25, С-образное кольцо 26 и металлическое кольцо 27. С фланцем 5 с помощью стандартных крепежных элементов 7 соединен нажимной фланец 28, снабженный цилиндрическим выступом 29, плотно входящим в цилиндр из диэлектрического материала 23.
При затягивании крепежных элементов 6 нажимной фланец 21 перемещается и сдавливают герметизирующие прокладки 14 и 16 в замкнутом объеме, обеспечивая необходимую степень их сжатия и надежную герметизацию соединения. Перемещаемая при этом подвижная металлическая втулка 19 своей конической внутренней поверхностью нажимает на сферическую наружную поверхность С-образного кольца 18, изготовленного из более твердого материала, чем материал труб, и заостренные выступы, расположенные на внутренней поверхности С-образного кольца 18, вдавливаются в тело трубы 1 и надежно соединяют ее с металлическим корпусом 3. При затягивании крепежных элементов 7 нажимной фланец 28 перемещает подвижную металлическую втулку 25, которая своей конической внутренней поверхностью нажимает на сферическую наружную поверхность С-образного кольца 26, изготовленного из более твердого материала, чем материал труб, и заостренные выступы, расположенные на внутренней поверхности С-образного кольца 26, вдавливаются в тело трубы 2 и надежно соединяют ее с металлическим корпусом 3.
Монтаж изолирующего соединения гладких труб на месте постоянной эксплуатации производится следующим образом. Полностью смонтированное, но не затянутое соединение надвигается на одну из труб 1 или 2. Затем между трубами 1 и 2 вставляется электроизолирующая вставка 12. Далее смонтированное, но не затянутое соединение надвигается на обе трубы таким образом, чтобы над электроизолирующей вставкой 12 располагалось кольцо из диэлектрического материала 15. Затягивают крепежные элементы 6 для герметизации соединения и закрепления трубы 1, после чего затягивают крепежные элементы 7 для закрепления трубы 2.
К числу преимуществ предложенного технического решения следует отнести:
- возможность размещения изолирующего соединения в любом месте трубопровода, поскольку фланцы не связаны с трубами с помощью неразборного соединения;
- достаточно надежную электроизоляционную защиту;
- простоту монтажных операций, связанных с затягиванием болтов согласно рекомендациям монтажа фланцевых соединений.