ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к фланцевым соединениям, применяемым для соединения трубопроводов с целью предотвращения утечек жидких углеводородов из них, и может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.
Известны фланцевые соединения оборудования, содержащие уплотнительные металлические прокладки, контактирующие с уплотняемыми поверхностями канавок фланцев (см. Г.М. Гульянц. "Справочное пособие по противовыбросовому оборудованию скважин", М., Недра, 1983, с. 37-39, а также ГОСТ 28919-91 "Фланцевое соединение устьевого оборудования. Типы, основные параметры и размеры").
Известно фланцевое соединение оборудования, содержащее уплотнительную металлическую прокладку в канавках уплотняемых поверхностей соединения, имеющую предохранительное упругое уплотнительное кольцо, установленное в выполненной в ней внутренней кольцевой канавке. Предохранительное упругое уплотнительное кольцо выполнено с возможностью взаимодействия с уплотняемыми поверхностями соединения оборудования для защиты соединения от воздействия перекачиваемой среды (см. патент РФ на изобретение №2178510, опубл. 20.01.2002).
Уплотнительные металлические прокладки при использовании их в соединениях трубопроводов требуют больших стягивающих усилий фланцев для обеспечения герметичности этих фланцевых соединений.
При этом основной недостаток заключается в том, что эти соединения не защищены от воздействия атмосферных осадков, что приводит в процессе эксплуатации к коррозии металлических уплотнительных элементов и, как следствие, к утечкам из фланцевых соединений перекачиваемых по трубопроводу жидких углеводородов.
Задачей заявленного изобретения является создание фланцевого соединения трубопровода, нивелирующего основной недостаток известных заявителю фланцевых соединений.
Технический результат - снижение утечек из фланцевых соединений трубопроводов перекачиваемых по трубопроводу жидких углеводородов в окружающую среду.
Указанные задача и технический результат во фланцевом соединении трубопровода, включающем уплотнительную металлическую прокладку и предохранительное упругое уплотнительное кольцо, соответственно решается и достигается тем, что предохранительное упругое уплотнительное кольцо, выполнено в виде плоского кольца, располагаемого во фланцевом соединении трубопровода соосно центральным отверстиям фланцев:
- с отверстиями для прохода шпилек, совпадающими по расположению и диаметру с отверстиями для прохода шпилек во фланцах,
- с центральным отверстием, совпадающим по расположению во фланцевом соединении и диаметру с внешним диаметром уплотнительной металлической прокладки,
- с внутренней частью, образованной центральным отверстием, а также имеющей в поперечном сечении по всей длине Т-образную форму,
и содержит ниппель, позволяющий с помощью манометра контролировать давление в полости фланцевого соединения трубопровода, образованной между предохранительным упругим уплотнительным кольцом и уплотнительной металлической прокладкой, а также производить слив жидких углеводородов, накопившихся в указанной полости.
Указанные задача и технический результат соответственно решается и достигается также тем, что предохранительное упругое уплотнительное кольцо изготовлено из технической резины или мягкой пластмассы, или паронита.
Фланцевое соединение трубопровода поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 это соединение схематично изображено с вырезанной частью, а на фиг. 2 изображено предохранительное упругое уплотнительное кольцо как таковое.
Фланцевое соединение трубопровода включает в себя уплотнительную металлическую прокладку 1 и предохранительное упругое уплотнительное кольцо 2.
Предохранительное упругое уплотнительное кольцо 2, выполнено в виде плоского кольца, располагаемого во фланцевом соединении трубопровода соосно центральным отверстиям фланцев.
При этом предохранительное упругое уплотнительное кольцо 2 выполнено:
- с отверстиями для прохода шпилек 3, совпадающими по расположению и диаметру с отверстиями для прохода шпилек во фланцах 4 и 5,
- с центральным отверстием 6, совпадающим по расположению во фланцевом соединении и диаметру с внешним диаметром уплотнительной металлической прокладки 1,
- с внутренней частью 7, образованной центральным отверстием 6, а также имеющей в поперечном сечении по всей длине Т-образную форму.
Причем предохранительное упругое уплотнительное кольцо 2 содержит ниппель 8, позволяющий с помощью манометра контролировать давление в полости фланцевого соединения трубопровода, образованной между предохранительным упругим уплотнительным кольцом 2 и уплотнительной металлической прокладкой 1, а также производить слив жидких углеводородов, накопившихся в указанной полости.
При этом предохранительное упругое уплотнительное кольцо 2 может быть изготовлено из технической резины или мягкой пластмассы, или паронита путем, например, склеивания трех заранее подготовленных заготовок.
Изготовление предохранительного упругого уплотнительного кольца 2 из технической резины возможно также осуществить путем:
- прессования. При этом деталь из технической резины формуют в соответствующих пресс-формах на гидравлических прессах под давлением 5-10 Мпа, укладывая заготовку в пресс-форму и под действием давления придавая заготовке необходимую форму. В том случае, если прессование заготовки осуществляют в холодном состоянии, отформованное изделие затем подвергают вулканизации. При горячем прессовании вулканизация протекает одновременно с формовкой;
литья под давлением. В этом случае форму заполняют предварительно разогретой пластичной сырой резиновой смесью под давлением 30-150 Мпа. Резиновая смесь приобретает форму, соответствующую рабочей полости формы.
При любом методе полученное изделие извлекают из формы в охлажденном состоянии.
Для изготовления предохранительного упругого уплотнительного кольца 2 указанными способами возможно применение, например:
- станка для литья изделий из резины APAI-200;
- пресс-вулканизатора АПВР-904;
- инжекционно-формовочной машины с вакуумной камерой SJVIM-350;
- вулканизационного пресса Dieffenbacher.
При осуществлении транспортировки жидких углеводородов по трубопроводу заявленное фланцевое соединение позволяет снизить их утечки вследствие постепенного износа (из-за периодической подтяжки посредством затягивания шпилек фланцев 4 и 5) уплотнительной металлической прокладки 1 за счет дополнительной герметизации фланцевого соединения трубопровода с помощью предохранительного упругого уплотнительного кольца 2.
Использование заявленного фланцевого соединения не исключает необходимость осуществлять в процессе эксплуатации трубопровода периодический контроль его герметичности.
Однако конструкция заявленного фланцевого соединения трубопровода, за счет наличия в предохранительном упругом уплотнительном кольце 2 ниппеля 8, позволяет осуществлять такой контроль посредством манометра, например, используемого для измерения давления воздуха в автомобильных шинах, не опасаясь загрязнения окружающей среды жидкими углеводородами, накопившимися в полости фланцевого соединения трубопровода, образованной между предохранительным упругим уплотнительным кольцом 2 и уплотнительной металлической прокладкой 1.
Также посредством ниппеля 8 можно осуществлять слив жидких углеводородов, накопившихся в указанной полости.