Фланцевое соединение трубопроводов

 

Изобретение относится к фланцевым соединениям трубопроводов и может быть использовано в машиностроении, преимущественно в разъемных соединениях трубопроводов с арматурой и агрегатами, например в составе газораспределительных станций. Фланцевое соединение трубопроводов содержит стягивающие шпильки, проставку в виде кругового кольца с уплотнительными элементами. На одном из фланцев соединения, по меньшей мере, расположены два технологических разжимных винта, упирающихся в опорную площадку другого фланца. Проставка имеет два противоположных параллельных друг другу сегментных отреза под размещение разжимных винтов и, по меньшей мере, двух шпилек. При этом, все остальные стягивающие шпильки проходят сквозь корпус проставки таким образом, что при расстыковке соединения эти шпильки снимают в первую очередь, в то время как разжимные винты и шпильки, размещенные в пределах сегментных отрезков, остаются на месте в напряженном состоянии, обеспечивая создание и фиксацию необходимого монтажного зазора. Изобретение повышает эксплуатационную надежность, безопасность монтажно-демонтажных работ, простоту соединения и уменьшает затраты, связанные с восстановлением соединения и сокращением времени простоя. 1 ил.

Изобретение относится к фланцевым соединениям трубопроводов и может быть использовано в машиностроении. преимущественно в разъемных соединениях трубопроводов с арматурой и агрегатами, например в составе газораспределительных станций (ГРС).

Широко известные разъемные соединения состоят из фланцев, уплотнительных элементов и шпилек с гайками. При этом уплотнительные элементы устанавливают между двумя фланцами и сжимают их шпильками для достижения необходимого контактного усилия.

Наиболее близким по технической сущности разъемным соединением является фланцевое соединение трубопроводов (см. патент США 3730537, МКИ F 16 L 28/00; F 16 J 9/00, от 01.05.1973 г), содержащее стягивающие шпильки, проставку в виде кругового кольца с уплотнительными элементами, а на одном из фланцев соединения по меньшей мере два технологических разжимных винта, упирающихся в опорную площадку другого фланца.

Недостатками известного фланцевого соединения трубопроводов являются следующее.

Демонтаж агрегатов для их текущего ремонта или замены уплотнительных элементов в стыке с трубопроводом с использованием известного соединения в условиях значительного поперечного усилия в соединении весьма затруднителен. В особенности, если это агрегаты со значительными габаритами и массой, жестко закрепленные на фундаменте в составе узлов, не имеющих раздвижных элементов или компенсаторов. В этих условиях в известном устройстве при проведении демонтажных работ только под воздействием разжимных винтов освободить круговое кольцо (проставку) без повреждения уплотнительных элементов и посадочных поверхностей фланцев затруднительно.

Мало того, может возникнуть опасность возгорания или даже взрыва из-за возникновения искры при проведении демонтажных работ с агрегатами ГРС, например при недостаточной герметичности запорных кранов.

Цель предлагаемого изобретения - повышение эксплуатационной надежности, безопасность монтажно-демонтажных работ, простота соединения и уменьшение затрат, связанных с восстановлением соединения и сокращением времени простоя.

Указанная цель достигается тем, что в известном фланцевом соединении трубопроводов, содержащем стягивающие шпильки, проставку в виде кругового кольца с уплотнительными элементами, а на одном из фланцев соединения по меньшей мере два технологических разжимных винта, упирающихся в опорную площадку другого фланца, упомянутая проставка имеет два противоположных параллельных друг другу сегментных отреза под размещение разжимных винтов и по меньшей мере двух шпилек.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен продольный разрез фланцевого соединения с необходимыми поперечными сечениями (представлен широко применяемый вариант с четырьмя шпильками в пределах сегментных отрезов проставки).

Фланцевое соединение содержит стягивающие шпильки 1, проставку 2 в виде кругового кольца с уплотнительными элементами 3, а на одном из фланцев (например 4) соединения по меньшей мере два технологических разжимных винта 5, упирающихся в опорную площадку другого фланца 6. При этом проставка 2 имеет два противоположных параллельных друг другу сегментных отреза 7 под размещение разжимных винтов 5 и по меньшей мере двух шпилек 8, при этом проставка 2 выполнена с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру D трубопровода 9, а величина h стрелы сегментов и толщина Е проставки, с учетом прочности, обусловлены необходимостью размещения с обеих ее сторон уплотнительвых элементов 3, выполненных, например, в виде резиновых колец, установленных в кольцевых канавках 10. Проставка может быть снабжена рым-болтом 11.

Фланцевое соединение используется следующим образом. Покажем это на примере проведения монтажно-демонтажных работ на стыке газопровода высокого давления с жестко установленным на фундаменте устройством очистки природного газа ГРС.

Предварительно перед стыковкой фланца 6 трубопровода 9 с фланцем 4 устройства очистки газа ГРС устанавливают с помощью разжимных винтов 5 монтажный зазор между указанными фланцами на величину более толщины Е проставки 2 - с учетом удвоенной величины выступания уплотнительных колец 3, установленных в кольцевые канавки 10. Установленный монтажный зазор фиксируют шпильками 8, заправляют приготовленную - (с уплотнительными кольцами) проставку в установленный зазор между фланцами 6, 4, при необходимости используя рым-болт 11. Стягивают и сжимают всеми шпильками 1 и 8 фланцы с проставкой до достижения необходимого контактного усилия.

При необходимости демонтажа устройства очистки газа для его восстановительного ремонта (и - или замены уплотнительных элементов проставки) вначале снимают шпильки 1, проходящие сквозь корпус проставки 2, затем под воздействием разжимных винтов 5 с одновременным "ослаблением" шпилек 8, расположенных в пределах отрезов 7, освобождают проставку и удаляют ее без повреждения уплотнительных элементов и посадочной поверхности фланцев.

Таким образом, обеспечивая создание и фиксацию монтажного зазора простыми средствами, достигается цель предлагаемого изобретения: повышение эксплуатационной надежности, безопасность монтажно-демонтажных работ, простота соединения и уменьшение затрат, связанных с восстановлением соединения и сокращением времени простоя.

Формула изобретения

Фланцевое соединение трубопроводов, содержащее стягивающие шпильки, проставку в виде кругового кольца с уплотнительными элементами, а на одном из фланцев соединения, по меньшей мере, два технологических разжимных винта, упирающихся в опорную площадку другого фланца, отличающееся тем, что проставка имеет два противоположных параллельных друг другу сегментных отреза под размещение разжимных винтов, и, по меньшей мере, двух шпилек, при этом проставка выполнена с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру трубопровода, а величина стрелы сегментов и толщина проставки, с учетом прочности, обусловлены необходимостью размещения с обеих ее сторон уплотнительных элементов.

РИСУНКИ

Рисунок 1