ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ РЕЗИНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к строительству трубопроводного транспорта, в частности к производству резинокомпозиционных труб и может быть использовано при соединении трубопроводов в гидротранспорте, в системах по транспортировке жидкостей и гидросмесей.
Известно фланцевое соединение, включающее металлические кольца с отверстиями для крепления, закрепленные на концах резинотканевой трубы и элементы крепежа (SU №755127, МПК F16L 23/02, опуб. 1980 г.)
Недостатком такого соединения является его невысокая прочность, так как прочность соединения фланца с трубой допускает незначительные радиальные и угловые деформации, определяемые лишь деформационной способностью каркаса трубы.
Известно фланцевое соединение резинокомпозиционных труб, содержащее фланцы, представляющие собой металлические кольца с отверстиями для крепления, установленные на концах трубопроводов, парные металлические полукольца, установленные с нерабочей стороны каждого фланца, имеющие отверстия для крепления, совпадающие с аналогичными отверстиями фланца и элементы крепежа (патент RU №63485, МПК F16L 23/2, опубл. 2007 г.) - принято за прототип.
Недостатками этого фланцевого соединения является недостаточная механическая прочность, а так же сложность и трудоемкость изготовления.
Расположение фланцев на концах резинокомпозиционных труб не обеспечивает достаточную механическую прочность соединения в местах фиксации колец фланцев на трубе, которая обусловлена толщиной и прочностью резинотканевого каркаса и высотой фланца относительно трубы. В результате чего при эксплуатационной нагрузке трубопровода происходит концентрация растягивающих напряжений изгибающих и растягивающих фланцев относительно трубопровода, что приводит к отрыву их от трубы.
Кроме того, использование зафиксированных фланцев на трубе и наличие парных полуколец усложняет технологический монтаж по соединению трубопроводов, особенно большого диаметра. Указанное соединение имеет сравнительно высокую металлоемкость и трудоемкость изготовления, так как для изготовления полуколец требуются заготовки в виде поковок или штамповок, которые подвергаются механической обработке.
Технической задачей полезной модели является повышение механической прочности, а так же упрощение и удешевление технологии изготовления фланцевого соединения.
Технический результат достигается тем, что в известном фланцевом соединении резинокомпозиционных труб, содержащем фланцы, представляющие собой металлические кольца с отверстиями для крепления, установленные на трубопроводах и элементы крепежа, фланцы установлены свободно, а концы трубопровода снабжены кольцевым буртом, выполненным в виде закладного металлического кольца, охваченного по всей поверхности каркасом материала трубы, при этом внутренний диаметр кольца бурта выполнен меньше внешнего диаметра трубопровода. Кроме того, торец фланца в месте сопряжения с буртом имеет кольцевую выточку, форма поверхности которой соответствует форме поверхности бурта.
Наличие кольцевого бурта на концах трубопроводов и свободная установка фланцев на трубах снижает трудоемкость монтажа фланцевого соединения за счет возможности ориентирования фланцев при их соединении. Кроме того, такое выполнение соединения снижает его металлоемкость за счет изготовления металлического кольца бурта из проката, например, проволоки, что исключает механическую обработку колец и ведет к упрощению и удешевлению технологии. Выполнение бурта в виде закладного металлического кольца, охваченного по всей поверхности каркасом материала трубы с внутренних диаметром кольца бурта меньше внешнего диаметра трубопровода обеспечивает как равнопрочное соединение кольца бурта с резинокомпозиционным каркасом трубы, так и равнопрочное с трубой фланцевое соединение, что повышает механическую прочность соединения. Выполнение на торце фланцев в месте сопряжения с буртом кольцевой выточки, форма поверхности которой соответствует форме поверхности бурта обеспечивает самоцентровку фланца относительно бурта, что так же снижает трудоемкость монтажа фланцевого соединения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображено фланцевое соединение, продольный разрез.
Фланцевое соединение резинокомпозиционных труб включает кольцевой бурт - 1, расположенный на концах трубопроводов - 2, 3 и фланцы - 4, 5 с отверстиями - 6 для крепления. Фланцы установлены на трубопроводах свободно.
Бурт выполнен в виде закладного металлического кольца - 7, охваченного по всей поверхности резинотканевым каркасом - 8 материала трубы. Металлические кольца изготовлены из проката круглого или овального профиля, например, проволоки, концы которой сварены между собой. Кольца выполнены с внутренним диаметром (d) меньше внешнего диаметра (D) трубопровода на величину β. Величина β меняется в зависимости от диаметра соединяемых труб. Торец фланца в месте сопряжения с буртом может иметь кольцевую выточку - 9, форма поверхности которой соответствует форме поверхности бурта. Соединение фиксируется крепежными элементами в виде болтов - 10 и гаек - 11.
Выполнение бурта в виде закладного металлического кольца, охваченного по всей поверхности резинотканевым каркасом трубы с разностью β величин внутреннего диаметра кольца и внешнего диаметра трубопровода обеспечивает снижение осевых и изгибающих нагрузок, приложенных через фланцы на бурты, чем увеличивается механическая прочность фланцевого соединения.
При сборке фланцевого соединения фланцы 4, 5 за счет свободной установки перемещаются по трубопроводам 2, 3 и ориентируются отверстиями относительно друг друга посредством болтов - 10. При этом торец каждого фланца своей кольцевой выточкой размещается на бурте, в результате чего происходит самоцентровка фланцев относительно бурта. Окончательно соединение фиксируется затяжкой гаек - 11.
Такое фланцевое соединение обеспечивает надежную механическую прочность соединения за счет увеличения прочности фиксации фланцев на трубопроводе, а так же обеспечивает упрощение и удешевление технологии изготовления фланцевого соединения за счет возможности ориентирования фланца при их соединении и снижение металлоемкости и трудоемкости изготовления элементов фланцевого соединения.