Фланцевое соединение пластмассовых трубопроводов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ИСПОЛИН (19) (11) (5!) 4 16 23 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР н

-%.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ «",р

\ т1т

) н ввтссснсмт свисствъствт (21) 3660332/29-08 (22) 27.09.83 (46) 23.01.86. Бюл. Ф 3 (72) В.М. Богомольный, С.В. Ехлаков, ;I0.Ñ. Летникови Г.И. Шалиро (53) 621.643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 61960, кл; F 16 L 23/02, 1954.

Патент Швейцарии У 521539, кл. F 16 L 23/00, 1978. (54)(57) ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ПЛАСТМАССОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, содер,жащее Б-образные металлические фланцы, между которыми расположены буртовые втулки труб с плоским, ко ническим, а в зоне перехода между ними — торообразными участкамн- наруж. ной поверхности, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения прочности, поверхность фланца, контактирукицая с торообразным участком буртовой втулки, выполнена в виде сегмента кольцевого тока, причем в меридианальноМ сечении разность между радиусом кривизны буртовой втулки торообразного участка и радиусом кольцевого тора фланца равна допускаемой деформации сжатия материала буртовой втулки, при этом высота конической части буртовой втулки равна высоте выступакщего сегмента тора фланца.

1206543

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано при строительстве пластмассовых трубопроводов.

Цель изобретения — повышение прочности соединения и обеспечение самоцентровки фланца относительно буртовой втулки эа счет снижения концентраций напряжений so входящем угле бурта металлической втулки и фланца пластмассовых труб °

На фиг. 1 представлено предлагаемое соединение, общий вид; на фиг.

2 — узел бурта трубы с фланцем.

Фланцевое соединение (фиг. 1:) содержит S-образные металлические фланцы 1, между которыми расположены буртовые втулки 2, которые свариваются с трубами 3.

Наружная поверхность буртовой втулки 2 состоит из плоского 4, торообразного 5 и конического 6 участков.

Радиус кривизны меридионального сечения торообразного участка наружной поверхности буртовой втулки обозйачен на фиг. 2 через R.

Фланцы 1 стягиваются болтами 7, между буртовыми втулками 2 установ,лена герметизирующая прокладка 8.

Плоский участок 4 буртовой втулки 2 сопрягается с ее коническим участком 6 с помощью зоны перехода в виде торообразного участка 5, образуя входящий угол буртовой втулки.

При эксплуатационном нагружении фланцевого соединения во входящем угле буртовой втулки возникает концентрация растягивающих напряжений. В зависимости от геометрических размеров и условия нагружения коэффициент концентрации напряжений в центре торообразного участка буртовой втулки изменяется в пределах 1,8 — 3,5.

Поверхность металлического фланца, контактирующая с торообразным участком буртовой втулки, выполнена в виде сегмента 9 кольцевого тока (фиг. 2), радиус кривизны меридионального сечения обозначен на фиг. 2 через r. Разность между величинами радиусов буртовой втулки

1О

50 и фланца о =R-r.Âûñoòà конической части буртовой втулки обозначена . на фиг. 2 через 6 .

Меридиональные сечения торообраэных участков буртовой втулки и фланца симметричны относительно биссектрисы 10 угла, образованного сторонами входящего угла буртовой втулки 2.

При сборке фланцевого соединения (фиг. 2) кольцевой тор фланца вдавливается вначале в коническую часть

6. буртовой втулки, при этом происходит самоцентровка фланца относитель но втулки. Затем кольцевой тор фланца вдавливается в торообразную зону перехода от плоской части наружной поверхности буртовой втулки в ее коническую часть.

По зазору между плоскими поверхностями фланца и втулки можно визуально контролировать величину деформации буртовой втулки. Как только плоская часть фланца войдет в соприкосновение с плоской поверхностью втулки, усилие затяжки болтов резко возрастает.

Это служит сигналом о прекраще,нии затяжки болтов и одновременно обеспечивает самоцентровку фланца по отношению к втулке в момент окончания сборки соединения.

При затяжке болтов в буртовой втулке преимущественно на участке

5 перехода плоского участк 4 к ее коническому участку (фиг. 1 и 2) создаются предварительные напряжения сжатия.

Как видно из фиг. 2, максимальная деформация происходит в плоскости биссектрисы 10 входящего угла буртовой втулки, т.е. в зоне максимальных растягивающих напряжений, возникающих при действии на буртовую втулку и фланец эксплуатационных изгибакнцих моментов. Таким образом, предварительные напряжения сжатия уменьшают величину эксплуатационных растягивающих напряжений, что приводит к снижению концентрации напряжений в 1,4-1,8 раза (в зависимости от геометрических параметров элементов фланцевого соединения).

1206543

Составитель P. Хлудова

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Ач

Корректор Л. Патай

Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8684/38 Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5