ФЛАНЦЕВЫЙ АДАПТЕР

Фланцевый адаптер относится к соединительным устройствам, применяемым для установки арматуры на трубопроводы, а также для соединения труб из различных материалов. Фланцевые адаптеры используются как при строительстве новых узлов, включающих в себя любой вид арматуры, так и при замене вышедшей из строя арматуры на новую.
Известно соединение трубопроводов, патент РФ №2158872 (F16L 23/00, опубликован 10.11.2000). Соединение трубопроводов содержит подвижный фланец, эластичное кольцо и втулку, насаженные на конец одного стыкуемого трубопровода с возможностью свободного перемещения вдоль него, и неподвижный фланец, жестко закрепленный на конце другого стыкуемого трубопровода, фланцы стянуты между собой крепежными элементами, при этом боковая коническая поверхность втулки сопряжена с внутренней конической поверхностью неподвижного фланца, при этом втулка выполнена с продольным сквозным пазом и имеет конусность боковой поверхности больше, чем конусность внутренней поверхности неподвижного фланца.
Недостатком известного соединения трубопроводов является сложность конструкции из-за использования конической втулки и подбора под нее фланца, невозможность обеспечения герметичного соединения, трудоемкость изготовления за счет подбора конусов фланца и втулки, а также трудоемкость сборки соединения.
Известен наиболее близкий к заявленному решению и взятый в качестве прототипа, фланцевый адаптер DN350-DN1200, выпускаемый Средне-Волжской производственной компанией [URL http://wvm.svprk.ru/rus/pdf/romacon/flanec_350-1200.pdf. дата публикации 27.12.2017, см. Приложение]. Указанное устройство состоит из фланца, установленного в нем полого цилиндрического корпуса, прижимного фланца, соединенного с фланцем крепежными элементами и уплотнителя. Недостатком известного устройства является то, что в случае отклонения оси трубы от горизонтали, она будет своим концом упираться в корпус адаптера и не даст произвести зажим равномерно по всей окружности трубы. В данном решении посадочный размер очень мал, ориентировочно 50-100 мм, что не позволяет перемещать адаптер по телу трубы, чтобы установить арматуру. Поскольку использованы шпильки по длине всего адаптера, то в случае движения грунтовых вод, это может привести к выходу из строя крепежных болтов из-за коррозии, в результате чего происходит ослабление прижимного фланца с потерей герметизации всего узла.
Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении надежности устройства, а также в расширении функциональных возможностей его, заключающееся в возможности соединения труб из разных материалов, труб с несоосностью и различного наружного диаметра.
Поставленная техническая проблема решается за счет того, что в известном фланцевом адаптере, содержащем соединительный фланец, с закрепленным на нем полым корпусом, прижимным фланцем и уплотнителем, согласно заявленному решению, он дополнительно снабжен опорным фланцем, который соединен с прижимным фланцем крепежными элементами, при этом прижимной и опорный фланец образуют единый прижимной узел, а полый корпус выполнен в виде пространственного тела, содержащего цилиндрические обечайки разного диаметра и, расположенной между ними, обечайки в виде усеченного конуса. А также за счет того, что опорный фланец расположен в непосредственной близости от прижимного фланца и имеет сквозные резьбовые отверстия для установки крепежных элементов, а уплотнитель выполнен в виде уплотнительной манжеты в форме тороидального усеченного конуса, при этом диаметр манжеты превышает внутренний диаметр прижимного фланца, кроме того соединительный фланец выполнен с рифленой прижимной поверхностью.
Технический результат достигается за счет использования новой совокупности существенных признаков. Целостность прижимного и опорного фланца достигается за счет расположения опорного фланца в непосредственной близости от прижимного фланца, благодаря чему образуется единый прижимной узел, обеспечивающий гарантию надежного обжима трубы. Наличие опорного фланца в непосредственной близости к прижимному фланцу позволяет использовать укороченный крепеж, что снижает возможность коррозии крепежных элементов и преждевременный выход их из строя с потерей герметизации всего узла. Заявленная конструкция фланцевого адаптера позволяет обжимать и присоединять любые трубы с разбросом по внешнему диаметру до 50 мм и с несоосностью. Конструкция полого корпуса, выполненного из полых цилиндрических обечаек разного диаметра и, расположенного между ними, усеченного конуса, обеспечивает возможность соединения труб различного наружного диаметра, а также увеличивает посадочное расстояние захвата конца трубы в корпусе фланцевого адаптера, что позволяет производить его монтаж и демонтаж без использования демонтажных вставок, что уменьшает как время установки узла в целом, так и его стоимость, а также увеличивает его надежность. Уплотнительная манжета выполнена специальной формы тороидального усеченного конуса, при этом внутренний диаметр ее превышает диаметр обжимаемой трубы, что производит гарантируемый обжим труб большого наружного диаметра и обеспечивает установку арматуры на трубы с овальностью в пределах диапазона допуска и позволяет просто и надежно обжать гладкий конец трубы из разных материалов: чугуна, стали, бетона и полиэтилена. Наличие у соединительного фланца рифленой прижимной поверхности обеспечивает надежный прижим его к фланцу арматуры, исключает вероятность выдавливания расположенной между ними резиновой прокладки при колебаниях давления и гарантирует работу адаптера при давлении до 16 атм.
Заявленный фланцевый адаптер характеризуется герметичностью и надежностью, и не требует проведение дополнительных работ по подбору и точной подгонке длины труб.
Данное техническое решение поясняется чертежом, где:
на фиг. показан поперечный разрез фланцевого адаптера;
на фиг. 2 показано соединение фланцевого адаптера с арматурой, а именно с задвижкой.
Фланцевый адаптер содержит соединительный фланец 1, с установленным в нем неподвижно полым корпусом 2. Полый корпус выполнен состоящим из цилиндрических обечаек 2 и, расположенной между ними, конусной обечайки 8. Верхний край полого корпуса упирается в уплотнитель 3, расположенный между прижимным фланцем 5 и соединяемой трубой 9. Уплотнитель 3 выполнен в виде уплотнительной манжеты специальной формы тороидального усеченного конуса, при этом диаметр манжеты превышает наружный диаметр обжимаемой трубы 9 и внутренний диаметр прижимного фланца 5.
Опорный фланец 7 установлен в непосредственной близости от прижимного фланца 5 и соединен с ним крепежными элементами-шпильками 4 и гайками 6, образуя единый прижимной узел. По периметру наружного диаметра прижимного и опорного фланцев на расстоянии 150-180 мм друг от друга расположены отверстия для установки крепежных элементов (шпилек 4 и гаек 6). Расстояние между опорным фланцем 7 и прижимным фланцем 5 составляет 100-140 мм. Соединительный фланец 1 имеет рифленую прижимную поверхность 10 для соединения с фланцем арматуры 11 (фиг. 2).
На чертеже также показаны D1 - внутренний диаметр соединительного фланца 1 и D2 - наружный диаметр трубы 9.
Устройство собирают следующим образом. Для монтажа фланцевого адаптера необходимо вставить трубу 9 в свободно собранный фланцевый адаптер, т.е. шпильки 4 и гайки 6 затягивают без передачи усилия на уплотнительную манжету 3. Трубу 9 вставляют до упора в корпус адаптера изнутри. Затем устанавливают арматуру, придвигают фланцевый адаптер по трубе 9 до фланца арматуры и затягивают болты соединительного фланца 1 и фланца арматуры 11. После этого затягивают до упора шпильки 4 и гайки 6 опорного фланца 7 и прижимного фланца 5.
Фланцевый адаптер имеет существенные отличия и преимущества от существующих фланцевых адаптеров российских и зарубежных производителей, существенно влияющих на процесс установки арматуры при замене и на срок безаварийной работы соединения, включающего фланцевый адаптер. Заявленный фланцевый адаптер имеет широкий диапазон по наружному диаметру трубы до 50 мм, что крайне необходимо при ремонтных работах, когда трубопроводы состоят из труб, произведенных более чем 50 лет назад, и имеют различные толщину стенок и, соответственно, различные наружные диаметры. Он может быть использован для труб из различных материалов - стали, чугуна, ПВХ, стеклопластика, ПНД, в отличие от адаптеров, используемых в настоящее время, которые в большинстве случаев, подразделяются по типу материала труб. Заявленный фланцевый адаптер имеет увеличенное посадочное расстояние захвата конца трубы в корпусе адаптера (до 160 мм) и увеличенный угол несоосности трубы к фланцу арматуры до - 6 градусов, что позволяет произвести монтаж и демонтаж арматуры без демонтажной вставки и обеспечивает равномерное обжатие. Конструкция заявленного фланцевого адаптера позволяет гарантировать работу адаптера при давлении до 16 атм.