МЕЖФЛАНЦЕВАЯ ЗАГЛУШКА

Заявляемая полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использовано при испытании на прочность и герметичность участков транспортных трубопроводов при проведении ремонтных работ избыточным давлением.
Одной из проблем в данной отрасли техники является защита трубопроводной арматуры при проведении таких испытаний. Обязательным условием при проведении таких ремонтных работ является установка заглушки между фланцами трубопровода и трубопроводной арматурой. Эта установка связана с большими трудностями, поскольку заглушку необходимо установить между существующим фланцевым соединением, для чего необходимо разъединить болтовые соединения фланцев и раздвинуть фланцы для размещения между ними межфланцевой заглушки. Поскольку фланцы можно раздвинуть только на небольшое расстояние, межфланцевая заглушка должна быть как можно тоньше, но в то же время она должна выдерживать значительные усилия от избыточного давления. Очевидно, что эта проблема приобретает особую остроту с увеличением диаметра испытуемого трубопровода.
Известна съемная заглушка (SU №1257421 А2, публ. 15.09.1986 г.), которая содержит одеваемое на торец трубы металлическое кольцо, на торцевой поверхности которого размещено уплотнительное кольцо. Такая съемная заглушка не может быть применена для ее установки между фланцем трубы и фланцем трубопроводной арматуры.
Известна также съемная заглушка (SU №1399650 А1, публ. 30.05.1988 г.), которая выполнена в виде стакана одеваемого на испытуемую трубу, на внутренней поверхности которого выполнен кольцевой паз под кольцевой уплотнительный элемент, контактирующий с наружной поверхностью испытуемой трубы. Такая съемная заглушка также не может быть применена для ее установки между фланцем трубы и фланцем трубопроводной арматуры.
Известно устройство для уплотнения фланцев (SU №1227878 А1, публ. 30.04.1986 г.), которое содержит размещенный между фланцами уплотнитель из пластичного материала, охваченный незамкнутыми по торцевым поверхностям, оболочками с зазором между их концами, при этом незамкнутые оболочки выполнены в виде полуторов, на торцевых поверхностях которых расположены упоры, причем уплотнитель частично расположен также между упорами оболочек. Такое устройство имеет значительную толщину оно не предназначено для перекрытия прохода между фланцами, а поэтому не может быть использовано при проведении ремонтных работ на транспортном трубопроводе.
Известна заглушка для испытания гидравлическим давлением вентилей (SU №19878 А1, публ. 31.03.1931 г.), которая выполнена в виде металлической шайбы и резиновой прокладки, закладываемой между шайбой и фланцем вентиля. При применении такой заглушки при проведении испытаний транспортного трубопровода необходимо иметь дополнительную резиновую прокладку для ее размещения между шайбой и фланцем трубы. Поскольку все три элемента, образующие межфланцевую заглушку, не соединены между собой, то их установка вызовет определенные трудности, поскольку потребует разведения фланцев на значительную величину для облегчения сборки соединения, что, как правило, невозможно.
Наиболее близкой по своей технической сущности по отношению к заявляемой полезной модели является межфланцевая заглушка (SU №1302056 А1, публ. 07.04.1987 г.), содержащая перекрывающую проходное отверстие фланцев круглую пластину и уплотнительные элементы, при этом уплотнительные элементы размещены в отдельном кольце, опирающимся одной своей торцевой поверхностью на торцевую поверхность цилиндрической расточки, выполненной в первом фланце, а второй торцевой поверхностью - на торцевую поверхность круглой пластины, расположенной в расточке второго фланца и перекрывающей проходное отверстие фланцев. Противоположная торцевая поверхность круглой пластины снабжена конической поверхностью, взаимодействующей с ответной конической поверхностью, выполненной во втором фланце.
Наличие расточек во фланцах соединения увеличивает их толщину и усложняет их конструкцию, при этом такая конструкция фланцев должна быть предусмотрена на всех трубах и арматуре, поскольку авария может произойти на любом участке транспортного трубопровода. Это усложняет процесс изготовление фланцев и увеличивает затраты на их изготовление. Размещение круглой пластины полностью в конусообразной расточке одного из фланцев соединения требует наличие увеличенного зазора между фланцами для ее установки и усложняет сам процесс установки.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной модели, заключается в упрощении изготовления межфланцевой заглушки, упрощении конструкции фланцев соединения, в возможности установки межфланцевой заглушки при наличии небольшого зазора между фланцами при проведении ремонтных работ.
В основу настоящей полезной модели была положена задача, разработать простую конструкцию межфланцевой заглушки, обеспечивающей ее легкую установку между фланцами при проведении ремонтных работ на транспортном трубопроводе.
Технический результат достигается тем, что в межфланцевой заглушке, содержащей перекрывающую проходное отверстие фланцев круглую металлическую пластину и уплотнительные элементы, согласно полезной модели уплотнительные элементы, выступающие над торцевыми поверхностями круглой металлической пластины, выполнены в виде дисков и закреплены на торцевых поверхностях круглой металлической пластины с возможностью перекрытия проходного отверстия фланцев и частичного перекрытия уплотняемых поверхностей фланцев, а выполненные в виде колец закреплены на торцевых поверхностях круглой металлической пластины только с возможностью частичного перекрытия уплотняемых поверхностей фланцев, при этом круглая металлическая пластина снабжена радиально направленной державкой, выступающей над фланцами соединения.
2
Технический результат достигается также тем, что уплотнительный элемент в виде диска может быть выполнен или из паронита, или политетрафторэтилена, или резины, или расширенного графита с плотностью 1,2-1,8 кг/см.
Целесообразно уплотнительный элемент, выполненный из расширенного графита, плакировать композиционным материалом на основе стекловолокна пропитанного суспензией фторопласта с последующей термообработкой и с образованием композиционным материалом кольцевой наружной кромки, охватываемой металлическим кольцом, закрепленным на круглой металлической пластине, для фиксации уплотнительного элемента на круглой металлической пластине.
Уплотнительный элемент, выполненный или из паронита, или политетрафторэтилена, или резины можно снабдить кольцеобразной наружной кромкой, охватываемой металлическим кольцом, закрепленным на круглой металлической пластине, для фиксации уплотнительного элемента на круглой металлической пластине.
Уплотнительный элемент, выполненный или из паронита, или политетрафторэтилена, или резины, можно охватить металлическим кольцом по торцевой поверхности вышеуказанного диска, закрепленным на круглой металлической пластине, для фиксации уплотнительного элемента на круглой металлической пластине.
Торцевые поверхности круглой металлической пластины можно снабдить расположенными под углом к державке полукольцевыми ребордами для размещения в них уплотнительного элемента, выполненного из паронита или политетрафторэтилена.
Технический результат достигается также тем, что уплотнительный элемент в виде кольца, может быть выполнен из паронита или политетрафторэтилена.
Уплотнительный элемент, выполненный в виде кольца из паронита или политетрафторэтилена можно снабдить кольцеобразной наружной кромкой, охватываемой металлическим кольцом, закрепленным на круглой металлической пластине, для фиксации уплотнительного элемента на круглой металлической пластине.
Уплотнительный элемент, выполненный в виде кольца из паронита или политетрафторэтилена, можно охватить металлическим кольцом по торцевой поверхности вышеуказанного кольца, закрепленным на круглой металлической пластине, для фиксации уплотнительного элемента на круглой металлической пластине.
c
Круглую пластину целесообразно выполнить из термообработанной до твердости не ниже HR 28-32 стали.
c
Отличительная особенность заявляемой межфланцевой заглушки состоит в том, что уплотнительные элементы размещены и закреплены на торцевых поверхностях круглой металлической пластине, которая снабжена радиально направленной державкой, выступающей над фланцами соединения, при этом круглая металлическая пластина, выполнена из термообработанной до твердости не ниже HR 28-32 стали. Такая конструкция межфланцевой заглушки позволяет упростить процесс ее установки между фланцами при ремонте транспортного трубопровода, поскольку зазор между фланцем трубы и фланцем трубопроводной арматуры может быть значительно уменьшен. Наличие державки облегчает установку межфланцевой заглушки между фланцами, а размещение уплотнительных элементов на круглой металлической пластине позволяет отказаться от выполнения расточек во фланцах и превратить процесс установки межфланцевой заглушки в процесс установки одной детали.
Эти и другие особенности заявляемой полезной модели будут приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:
фиг.1 - фланцевое соединение;
фиг.2 - общий вид межфланцевой заглушки;
фиг.3 - разрез по А-А (фиг.2);
фиг.4 - разрез по А-А (фиг.2) - вариант;
фиг.5 - разрез по А-А (фиг.2) - вариант;
фиг.6 - вид межфланцевой заглушки - вариант;
фиг.7 - разрез по А-А (фиг.6);
фиг.8 - разрез по А-А (фиг.6) - вариант;
Заявляемая межфланцевая заглушка 1, предназначенная для уплотнения фланцевого соединения (фиг.1), устанавливается между двумя фланцами 2 и 3 соединения с крепежными элементами (не показаны), которые могут быть выполнены в виде болтовых пар, шпилечных пар или в виде накидных болтов, шарнирно установленных на одном из фланцев соединения.
c
2
Межфланцевая заглушка 1 (фиг.2) содержит перекрывающую проходное отверстие фланцев 2 и 3 круглую металлическую пластину 4 и уплотнительные элементы 5, которые выступают над торцевыми поверхностями круглой металлической пластины 4 и закреплены на торцевых поверхностях круглой металлической пластины с возможностью перекрытия проходного сечения фланцев. Круглая металлическая пластина 4, выполненная из термообработанной до твердости не ниже HR 28-32 стали, снабжена радиально направленной державкой 6, выступающей над фланцами 2 и 3 соединения. Уплотнительный элемент 5 может быть выполнен в виде диска, перекрывающего проходное отверстие фланцев и частично уплотняемые поверхности фланцев, из паронита или политетрафторэтилена, или резины, или расширенного графита с плотностью 1,2-1,8 кг/см, либо в виде кольца, частично перекрывающего уплотняемые поверхности фланцев, из паронита или тетрафторэтилена. Заявленная плотность расширенного графита позволяет иметь упругую деформацию в пределах до 10% от толщины уплотнительного элемента, что важно для компенсации температурных деформаций.
Если уплотнительный элемент 5 выполнен в виде диска 7 из расширенного графита (фиг.3), то он плакирован композиционным материалом 8 на основе стекловолокна пропитанного суспензией фторопласта с последующей термообработкой. Фиксация уплотнительного элемента 5 на торцевой поверхности круглой металлической пластины 4 осуществлена с помощью металлического кольца 9, охватывающего кольцеобразную наружную кромку 10 композиционного материала 7 и закрепленного на круглой металлической пластине 4 точечной сваркой.
Если уплотнительный элемент 5 (фиг.4) выполнен в виде диска из паронита или политетрафторэтилена, или резины, то фиксация уплотнительного элемента 5 на круглой металлической пластине 4 может быть осуществлена любым способом. Например, на диске 11 выполняют наружную кольцеобразную кромку 12. Фиксацию диска 11 на торцевой поверхности круглой металлической пластины 4 осуществляют с помощью металлического кольца 13, охватывающего наружную кольцеобразную кромку 12. Само кольцо 13 закрепляют на круглой металлической пластине 4, например, точечной сваркой. Крепление диска 11 на противоположной торцевой поверхности круглой металлической пластине 4 осуществляют аналогичным способом. Диски 14 (фиг.5) из паронита или политетрафторэтилена, или резины не имеют наружной кольцеобразной кромки. В этом случае фиксацию вышеуказанных дисков 14 на торцевых поверхностях круглой металлической пластины 4 осуществляют с помощью металлических колец 15, частично охватывающих по периферии наружные торцевые поверхности дисков 14. Сами же металлические кольца закрепляют на круглой металлической пластине 4 также точечной сваркой. Можно круглую металлическую пластину 4 (фиг.6) на торцевых поверхностях снабдить расположенными под углом к державке 6 полукольцевыми ребордами 16 для размещения в ней уплотнительных элементов, выполненных в виде дисков из паронита или из политетрафторэтилена.
Уплотнительный элемент 5 из паронита или политетрафторэтилена может быть выполнен в виде кольца. В этом случае уплотнительные элементы 5 закреплены на круглой металлической пластине 4 с возможностью частичного перекрытия уплотняемых поверхностей фланцев 2 и 3. Крепление каждого такого уплотнительного элемента на торцевой поверхности круглой металлической пластины целесообразно осуществить способами, изложенными выше при описании крепления уплотнительного элемента в виде диска. Например, на кольце 17 (фиг.7) выполняют наружную кольцеобразную кромку 18. Фиксация кольца 17 на круглой металлической пластине 4 осуществляют с помощью металлического кольца 19, охватывающего кольцеобразную наружную кромку 18. Само же кольцо 19 закрепляют на круглой металлической пластине 4 точечной сваркой. Кольцо 20 (фиг.8) из паронита или политетрафторэтилена не имеет наружной кольцеобразной кромки. В этом случае фиксацию вышеуказанного кольца на торцевой поверхности круглой металлической пластины 4 осуществляют с помощью металлического кольца 21, охватывающего наружную торцевую поверхность кольца 20 по периферии. Само же металлическое кольцо 21 закрепляют на круглой металлической пластине 4, например, точечной сваркой.
Как было указано выше, уплотнительный элемент 5 может быть выполнен из паронита или политетрафторэтилена, или резины, или расширенного графита. Выбор материала уплотнительного элемента, а также выбор его формы (диск или кольцо) определяются условиями эксплуатации межфланцевой заглушки и экономической целесообразностью применения того или иного вида материала и его формы. Заявляемая конструкция межфланцевой заглушки может быть изготовлена практически любых размеров для герметизации практически любых рабочих сред.