ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ

Полезная модель относится к разъемным соединениям труб и может быть использована в промышленности и строительстве.
Известны соединения труб с буртами на концах, включающие установленные за буртами свободные неразрезные кольцевые фланцы, упирающиеся в бурт через вставное разрезное кольцо, и болты осевого натяжения фланцев, при этом для одевания фланца его внутренний диаметр больше диаметра бурта (Колчинский Ю.Л. Изготовление и монтаж технологических трубопроводов из неметаллических материалов. - М.: Стройиздат, 1985, с.60, рис.4,а). Однако такое соединение материалоемко из-за вставного кольца и имеет недостаточную жесткость кольцевого фланца из-за его изгиба.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту является фланцевое соединение труб с буртами на концах, включающее установленные за буртами свободные неразрезные фланцы, конусные внутренние втулки, закрепленные к фланцам основанием конуса и установленные основанием конуса к бурту, упирающиеся в бурт через вставную резинокордную конусообразную манжету, и болты осевого натяжения фланцев. При этом для одевания фланца внутренний диаметр его втулки больше диаметра бурта, и упор в бурт обеспечивается за счет толщины вставной манжеты (Лозанский В.Р. Неметаллические трубы. Справочник. - М.: Стройиздат, 1972, с.18, рис.5, б - прототип).
В таком соединении за счет конусообразной втулки повышается жесткость фланца. Однако соединение остается материалоемким из-за вставной манжеты и все же недостаточной жесткости из-за растяжения и увеличения диаметра конусообразной втулки фланца при затяжке осевых болтов.
Полезная модель решает задачу снижения материалоемкости соединения и повышения его жесткости.
Для этого во фланцевом соединении труб с буртами на концах, включающем установленные за буртами свободные неразрезные фланцы, конусные внутренние втулки, закрепленные к фланцам основанием конуса, и болты осевого натяжения фланцев, согласно полезной модели втулки установлены верхней частью конуса к бурту и их внутренний диаметр меньше диаметра бурта. При этом верхняя часть конусных втулок может быть выполнена с продольными разрезами.
Расположение конусной втулки фланца верхней (меньшей) частью конуса к бурту позволяет одевать фланец с торца трубы через бурт начиная с основания конуса осевой напрессовкой, при которой происходит упругое растяжение втулки. В результате внутренний диаметр втулки фланца может быть принят меньше диаметра бурта и отпадает потребность в манжете между фланцем и буртом, что снижает материалоемкость. При стягивании фланцев их втулки упираются верхней частью конуса в бурт и от осевого распора происходит радиальное сжатие втулки, из-за чего она плотнее охватывает трубу, чем повышается жесткость соединения. Наличие разрезов верхней части конуса втулки повышает радиальную растяжимость и сжимаемость конца конусной втулки, из-за чего облегчается ее надевание на торец трубы и достигается более плотное обжатие трубы от распора втулки. Все это в совокупности снижает материалоемкость соединения и повышает его жесткость.
На фиг.1 показано фланцевое соединение в сборе, разрез; на фиг.2 - вид по А фиг.1; на фиг.3 - одевание фланца на торец трубы.
Фланцевое соединение предназначено для, соединения труб 1, имеющих на концах бурты 2, и состоит из свободных неразрезных фланцев 3, установленных за буртами 2, внутренних конусных втулок 4, закрепленных основанием конуса к фланцам 3 и установленных вершиной конуса в направлении к бурту 2 (к стыку труб). Внутренний диаметр втулки 4 меньше наружного диаметра бурта 2, вследствие чего фланец 3 втулкой 4 упирается в бурт 2. Фланцы 3 стянуты болтами 5. Для герметизации соединения между торцами труб установлена прокладка 6. Верхняя часть конусной втулки 4 может иметь продольные разрезы 7 для увеличения ее растяжимости и сжимаемости.
Фланцевое соединение работает следующим образом.
На торец трубы 1, имеющий бурт 2 надвигается фланец 3 основанием конусной втулки 4 и от растяжения верхней части конуса проходит упругое увеличение диаметра втулки и она одевается на трубу 1 через бурт 2, а обратно через бурт 2 не снимается. Растяжимость втулки повышают разрезы 7 ее торца. Аналогично одевается фланец 3 на торец другой трубы. Между торцами труб 1 устанавливают прокладки 6 и фланцы 3 стягивают болтами 5. От натяжения болтов 5 втулки 4 упираются в бурты 2. От осевого распора диаметр верхней части конусной втулки 4 уменьшается, вследствие чего она плотно охватывает трубу 1 за бурт 2 и сжимает торцы труб 1 через прокладку 6. Лучшей сжимаемости втулки 4 также способствуют разрезы 7 ее торца.
По сравнению с прототипом соединение менее материалоемко, т.к. отпадает необходимость в прокладках между фланцем и буртом трубы, и более жестко из-за того что от осевого распора конусной втулки происходит обжатие трубы.