Результат интеллектуальной деятельности: СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к области соединения трубопроводов и может найти применение в конструкции соединений газонефтепроводов, водоводов и канализации.

Известно фланцевое соединение трубопроводов по ГОСТ 12822-01 (фланцы стальные свободные на приварном кольце), содержащее кольца, жестко закрепленные на концах трубопроводов, фланцы, свободно перемещающиеся вдоль трубопровода и стянутые болтовыми соединениями, упором для которых служат приварные кольца.

Известно фланцевое соединение трубопроводов, принятое в качестве прототипа, содержащее втулки с боковой конической поверхностью, жестко закрепленные на концах соединяемых трубопроводов, торцы втулок соединены между собой по типу выступ-впадина, а между ними помещено эластичное кольцо, при этом боковые конические поверхности втулок сопряжены между собой. На втулках с возможностью свободного перемещения вдоль них установлены фланцы с упором в торцевые выступы втулок, стянутые между собой крепежными элементами, причем на внутренней поверхности фланцевых и сопряженных с ними торцевых выступах выполнены конусные поверхности с углом меньше угла трения для материалов фланцев и втулок. Фланцы выполнены в виде полуколец, которые стянуты между собой болтовыми соединениями, а оси соединительных болтов расположены параллельно касательной к наружной образующей фланцев (Патент РФ №33203171, дата приоритета 11.06.2003, дата публикации 10.10.2003, авторы: Носырев Д.Я., Скачкова Е.А., прототип).

Общим недостатком аналога и прототипа является то, что известные соединения трубопроводов не позволяют производить демонтаж и монтаж отдельной секции трубопровода без вырезки кольцевого участка трубы, что повышает трудоемкость демонтажа и монтажа и требует специального оборудования для резки и сварки.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости операций при замене изношенных участков трубопровода.

Для решения поставленной задачи соединение трубопроводов содержит втулки с выступами, жестко закрепленные на концах трубопроводов, эластичное кольцо, установленное между втулками, фланцы в виде соединенных между собой полуколец, насаженные на втулки с возможностью перемещения, упертые в выступы втулок и стянутые болтовыми соединениями, средство центрирования трубопроводов соединением типа «шип-паз». Новым является то, что втулки выполнены с цилиндрическим выступом, образующим упор под фланцы, торец одной из втулок снабжен канавкой, в которой установлено эластичное кольцо. Фланцы, выполненные в виде полуколец, насажены на втулки с возможностью центрирования трубопроводов и соединения полуколец между собой, при этом полукольца одного фланца выполнены с пазом в торце, полукольца второго фланца снабжены взаимодействующим с пазом шипом, причем полукольца одного фланца повернуты относительно полуколец другого фланца на шаг расположения болтовых соединений, стягивающих фланцы трубопроводов и обеспечивающих герметичность соединения.

На фиг.1 показано соединение трубопроводов, продольный разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Соединение трубопроводов содержит жестко закрепленные на соединяемых концах трубопроводов 1 и 2 втулки 3 и 4, на которых установлены с минимальным зазором, обеспечивающим перемещение, фланцы 5 и 6, стянутые болтовыми соединениями 7. Втулки 3, 4 выполнены с цилиндрическими выступами, образующими упоры 8, 9 под фланцы 5, 6, снабженные соответствующими поверхностями. На торцевой поверхности одной из втулок 3 или 4 выполнена кольцевая канавка 10, в которой установлено эластичное кольцо 11, обеспечивающее герметичность соединения. Фланцы 5, 6 выполнены в виде полуколец, насажены на втулки 3, 4 с возможностью центрирования трубопроводов и соединения полуколец между собой. При этом полукольца одного фланца 5 выполнены с пазом 12 в торце, полукольца второго фланца 6 снабжены взаимодействующим с пазом 12 шипом 13, выполненным с соответствующими пазу и наружной поверхности втулок размерами, обеспечивающими соединение типа «шип-паз», а полукольца одного фланца 5 повернуты относительно полуколец другого фланца 6 на шаг расположения болтовых соединений 7, стягивающих фланцы 5, 6 трубопроводов 1, 2 и обеспечивающих герметичность соединения.

Соединение трубопроводов по предложенному техническому решению выполняется следующим способом. В канавку 10 втулки 3 устанавливают эластичное кольцо 11 и конец одной стыкуемой трубы подводится к другому концу трубы. На жестко закрепленные втулки 3 и 4 устанавливают полукольца фланцев 5 и 6, и полукольца фланца 5 поворачивают относительно полуколец фланца 6 на шаг расположения болтовых соединений, например, равный углу 60°. Центровка стыкуемых труб происходит за счет цилиндрического паза 12 на фланце 5 и цилиндрического шипа 13 на фланце 6. Затем фланцы 5 и 6 стягиваются болтовыми соединениями 7.

При расстыковке (демонтаже) трубопроводов достаточно раскрепить болтовое соединение 7, снять полукольца фланцев 5 и 6 и с помощью грузоподъемной техники демонтировать изношенную трубу. При монтаже отдельной секции в трубопровод с помощью грузоподъемной техники труба устанавливается на место демонтированной. В зазор между втулками 3 и 4 вносится герметик, после чего фланцы 5 и 6, один из которых предварительно повернут на шаг расположения болтовых соединений 7, стягиваются болтами до образования в кольцевой канавке 10 эластичного кольца 11. Аналогичные операции проводятся на противоположном стыковом соединении.

Преимущества предложенного технического решения заключаются в отсутствии сварочных работ и необходимости использования специального сварочного оборудования для сварки и резки труб как в процессе монтажа, так и демонтажа, за счет чего снижается трудоемкость технологии замены участка трубопровода.