Электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб

Авторы патента:

Гамаюнов Глеб Константинович (RU)

Емцев Евгений Павлович (RU)

Гильман Александр Абрамович (RU)

Карякин Евгений Александрович (RU)

F16L25/02 - специально предназначенные для обеспечения электрической изоляции друг от друга двух концов труб трубного соединения

Владельцы патента RU 2403488:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (RU)

Изобретение относится к устройствам для защиты от коррозии и может быть использовано, в частности, для защиты газопроводов, нефтепроводов и систем водо- и теплоснабжения от коррозии. Электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб содержит металлический корпус в виде цилиндра, ограниченного с одной стороны внутренним кольцевым выступом, а с другой стороны жестко соединенного с одним фланцем. Другой фланец снабжен цилиндрическим выступом, плотно входящим в металлический корпус, в который без зазора вставлен цилиндр из диэлектрического материала, между которым и цилиндрическим выступом фланца установлена кольцевая резиновая прокладка, защищающая внутренние полости соединения от атмосферного воздействия. Симметрично от электроизолирующей вставки между трубами, изготовленной из диэлектрического материала, последовательно расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлические кольца, С-образные кольца, изготовленные из более твердого материала, чем материал труб, подвижные металлические втулки и ступенчатые втулки из диэлектрического материала. При затяжке крепежных элементов герметизирующие прокладки сдавливаются в замкнутом объеме между боковыми поверхностями электроизолирующей вставки и металлическими кольцами, а подвижные металлические втулки своей внутренней конической поверхностью воздействуют на внешнюю сферическую поверхность С-образных колец, сжимают их, и заостренные выступы, имеющиеся на внутренней поверхности С-образных колец, вдавливаются в тело труб, надежно закрепляя электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб. Изобретение повышает надежность соединения. 1 ил.

Изобретение относится к области устройств для защиты от коррозии и может быть использовано, в частности, для защиты газопроводов, нефтепроводов и систем водо- и теплоснабжения от коррозии.

Известно, что для электроизолирующих фланцевых соединений гладких труб предлагается во фланцах, связанных с трубами с помощью неразборного соединения, размещать крепежные болты внутри электроизолирующих втулок. В диэлектрическом фланцевом соединении трубопровода, разработанном нефтегазодобывающим управлением «Альметьевнефть» ОАО «Татнефть» (патент РФ № 2174631 C1 от 17.08.2000 г.), для создания трубопроводного соединения, обеспечивающего защиту от наружной коррозии и диэлектрический разъем одного участка трубопровода от другого, внутри патрубков с фланцами приклеивают катушку из стеклопластиковой трубы, а в зазор между фланцами помещается стеклопластиковая прокладка-кольцо. В пазах фланцев размещаются резиновые уплотнительные кольца. Стальные шпильки с гайками изолируются с помощью диэлектрических вставок.

Однако эти все эти соединения не могут быть установлены в любом месте трубы, так как необходимы фланцы, связанные с трубами с помощью неразборного соединения.

В качестве прототипа электроизолирующего фланцевого соединения гладких труб целесообразно рассмотреть электроизолирующее фланцевое соединение, состоящее из двух фланцев, связанных с трубами с помощью неразборного соединения, и имеющее отверстия под стандартные крепежные элементы. Фланцы соединены друг с другом вставкой, имеющей двухстороннее электроизолирующее покрытие. На торцах вставки расположены герметизирующие прокладки. Вставка располагается между трубами и закрепляется с помощью стандартных крепежных элементов, под каждым из которых размещены внутренние электроизолирующие пластмассовые втулки. На выступы фланцев и вставки помещают два кожуха с электроизолирующим покрытием всех поверхностей. После окончательной сборки поверхности соединения покрываются антикоррозионным покрытием (патент РФ № 2076985 от 10.04.97).

Недостатки прототипа обуславливаются, в первую очередь, стремлением сохранить традиционную схему электроизоляции крепежных элементов при помощи втулок при одновременном увеличении числа крепежных элементов, а также использованием отрезка трубы с нанесенным покрытием в качестве электроизолирующего элемента и имеющего незащищенные участки, что неизбежно ведет к увеличению мест возможного закорачивания электрической цепи. Фланцы жестко приварены к трубам, поэтому место расположения соединения не может быть изменено ни при каких условиях.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности размещения электроизолирующего фланцевого соединения гладких труб в любом месте трубопровода и создание надежной электроизоляционной защиты.

Поставленная задача решается за счет того, что электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб, содержащее два фланца с отверстиями под стандартные крепежные элементы, электроизолирующую вставку между трубами, крепежные элементы, электроизоляционные и герметизирующие прокладки и антикоррозионное покрытие, дополнительно содержит металлический корпус, выполненный в виде цилиндра, ограниченного внутренним кольцевым выступом с одной стороны, а с другой стороны жестко соединенного с одним фланцем, имеющим отверстия под стандартные крепежные элементы. Другой фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы снабжен цилиндрическим выступом, плотно входящим в металлический корпус. В металлический корпус без зазора вставлен цилиндр из диэлектрического материала. Между трубами расположена электроизолирующая вставка, изготовленная из диэлектрического материала. Симметрично от нее между цилиндром из диэлектрического материала и наружной поверхностью труб последовательно расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлические кольца, С-образные кольца, подвижные металлические втулки и ступенчатые втулки из диэлектрического материала. Между цилиндром из диэлектрического материала и цилиндрическим выступом фланца установлена кольцевая резиновая прокладка.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже изображен поперечный разрез четверти электроизолирующего фланцевого соединения гладких труб.

Электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб 1 и 2 содержит металлический корпус 3, выполненный в виде цилиндра 4, ограниченного с одной стороны внутренним кольцевым выступом 5, а с другой стороны жестко соединенного с фланцем 6, имеющим отверстия под стандартные крепежные элементы 7. Другой фланец 8 с отверстиями под стандартные крепежные элементы 7 снабжен цилиндрическим выступом 9, плотно входящим в цилиндр 4 металлического корпуса 3. В цилиндр 4 металлического корпуса 3 без зазора вставлен цилиндр 10 из диэлектрического материала. Между трубами 1 и 2 расположена электроизолирующая вставка 11, изготовленная из диэлектрического материала. Симметрично от нее между цилиндром 10 из диэлектрического материала и наружной поверхностью труб 1 и 2 последовательно расположены кольцевые герметизирующие прокладки 12, металлические кольца 13, C-образные кольца 14 с заостренными выступами на внутренней поверхности и сферической наружной поверхностью, изготовленные из более твердого материала, чем материал труб 1 и 2, подвижные металлические втулки 15 с конической внутренней поверхностью, а также короткая 16 и длинная 17 ступенчатые втулки из диэлектрического материала. Между цилиндром 10 из диэлектрического материала и цилиндрическим выступом 9 фланца 8 установлена кольцевая резиновая прокладка 18.

Монтаж электроизолирующего фланцевого соединения гладких труб на месте постоянной эксплуатации производится следующим образом. Металлический корпус 3 с внутренним кольцевым выступом 5 и короткой ступенчатой втулкой 16 из диэлектрического материала, цилиндром 10 из диэлектрического материала надвигают на трубу 1, а фланец 8 с длинной ступенчатой втулкой 17 из диэлектрического материала надвигают на трубу 2. Затем между трубой 1 и цилиндром 10 из диэлектрического материала последовательно вставляют (см. чертеж), подвижную металлическую втулку 15, C-образное кольцо 14, металлическое кольцо 13 и герметизирующую прокладку 12. После этого между трубами 1 и 2 вставляют электроизолирующую вставку 11 и между трубой 2 и цилиндром 10 из диэлектрического материала последовательно вставляют герметизирующую прокладку 12, металлическое кольцо 13, C-образное кольцо 14, подвижную металлическую втулку 15 и кольцевую резиновую прокладку 18. Затем цилиндрический выступ 9 фланца 8 с длинной ступенчатой втулкой 17 из диэлектрического материала вставляют в цилиндр 4 металлического корпуса 3, устанавливают в отверстия, расположенные во фланце 6 металлического корпуса 3 и во фланце 8 в осевом направлении равномерно по окружности, крепежные элементы 7 и затягивают их. Цилиндрический выступ 9 и внутренний кольцевой выступ 5 металлического корпуса 3 сближаются и сдавливают герметизирующие прокладки 12 в замкнутом объеме между боковыми поверхностями электроизолирующей вставки 11 и металлическими кольцами 13. Перемещающиеся при этом подвижные металлические втулки 15 своей внутренней конической поверхностью воздействуют на внешнюю сферическую поверхность C-образных колец 14, сжимают их, и заостренные выступы, имеющиеся на внутренней поверхности C-образных колец, вдавливаются в тело труб 1 и 2, надежно закрепляя электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб. Одновременно сжимается кольцевая резиновая прокладка 18, защищающая внутренние полости электроизолирующего фланцевого соединения гладких труб от атмосферного воздействия. После монтажа внешние торцевые поверхности металлического корпуса 3 и фланца 8 со ступенчатыми втулками 16 и 17 из диэлектрического материала и прилегающую к ним наружную поверхность труб 1 и 2 покрывают антикоррозионным покрытием для защиты внутренних полостей электроизолирующего фланцевого соединения гладких труб от атмосферного воздействия.

Работоспособность конструкции обуславливается изготовленными из диэлектрического материала цилиндром, ступенчатыми втулками и электроизолирующей вставкой между трубами, которые образуют надежный электроизолирующий контур. Для повышения надежности металлический корпус 3 и фланец 8 электроизолированы как от трубы 1, так и от трубы 2.

К числу преимуществ предложенного технического решения следует отнести:

- возможность размещения электроизолирующего фланцевого соединения в любом месте трубопровода, поскольку фланцы не связаны с трубами с помощью неразборного соединения;

- достаточно надежную электроизоляционную защиту;

- простоту монтажных операций, связанных с затягиванием болтов согласно рекомендациям монтажа фланцевых соединений;

- полноту защиты внутренних элементов электроизолирующего фланцевого соединения от коррозии.

Электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб, содержащее два фланца с отверстиями под стандартные крепежные элементы, электроизолирующую вставку между трубами, крепежные элементы, электроизоляционные и герметизирующие прокладки и антикоррозионное покрытие, отличающееся тем, что дополнительно содержит металлический корпус в виде цилиндра, ограниченного с одной стороны внутренним кольцевым выступом, а с другой стороны жестко соединенного с одним фланцем, другой фланец снабжен цилиндрическим выступом, плотно входящим в металлический корпус, в который без зазора вставлен цилиндр из диэлектрического материала, симметрично от электроизолирующей вставки между трубами, изготовленной из диэлектрического материала, последовательно расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлические кольца, С-образные кольца с заостренными выступами на внутренней поверхности и сферической наружной поверхностью, изготовленные из более твердого материала, чем материал труб, подвижные металлические втулки с конической внутренней поверхностью и ступенчатые втулки из диэлектрического материала.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. .

Изолированное трубное соединение // 2350823

Изобретение относится к соединениям труб. .

Электроизоляционный фитинг // 2272212

Изобретение относится к электроизоляционным соединениям трубопроводов. .

Изолирующее соединение // 2271494

Изобретение относится к строительству и используется для защиты подземных металлических трубопроводов от коррозии. .

Узел соединения трубы-оболочки из композиционного материала с металлическим патрубком // 2221186

Устройство для обеспечения электрически изолированного соединения между двумя металлическими элементами // 2218507

Фланцевое соединение на высокое давление с диэлектрическим разъемом трубопровода // 2162981

Изобретение относится к трубопроводным соединениям, повышающим стойкость к наружной коррозии и герметичность при высоких давлениях. .

Способ изготовления электроизолирующей вставки // 2119114

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении узлов соединения труб, являющихся элементами катодной защиты от электрохимической коррозии трубопроводов, как общего, так и специального назначения, особенно при их подземной прокладке.

Электроизоляционный фитинг // 2118733

Изобретение относится к технике транспортирования газообразных и жидких сред, а именно к электроизоляционным соединениям трубопроводов. .

Способ изготовления узла соединения металлических труб // 2111404

Система изоляции тока для жидкостных систем // 2406006

Изобретение относится к системе электрической изоляции для линейного элемента, образующего часть жидкостной системы, подверженной рискам возможных внешних электрических разрядов, например, топливной системы самолета, использующей изоляционную вставку между двумя частями упомянутого линейного элемента

Устройство для монтажа труб изолирующее // 2429406

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования при сооружении трубопроводов из гладких труб

Фланцевое соединение на высокое давление с диэлектрическим разъемом трубопровода // 2442062

Изобретение относится к трубопроводным соединениям

Изолирующее соединение гладких труб // 2442063

Изобретение относится к устройствам для защиты от коррозии

Вставка электроизолирующая трубная // 2544122

Изобретение относится к области защиты трубопроводов от коррозии протекторными или катодными методами. Техническим результатом является расширение технологических возможностей. Вставка содержит патрубки из отрезков металлических труб, разделенные между собой в стыке изолятором из диэлектрического материала, наружный электроизолирующий переходник между патрубками, выполненный из композиционного диэлектрического материала, намотанного на патрубки с применением отверждаемого клеевого состава, и намотанный с натягом каркас с проволокой. Под витки проволоки установлены стержни, перекрещивающиеся с витками проволоки. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Электроизолирующая вставка // 2588346

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры. В электроизолирующей вставке, содержащей входной и выходной патрубки, диэлектрическое кольцевое уплотнение и наружную силовую муфту, к входному патрубку приварен упор, а к выходному - втулка с конусной внешней поверхностью и сферическим торцом, уплотнение расположено между указанными упором и втулкой и выполнено в виде упругого кольца, L-образной обоймы, расположенной на нерабочих сторонах кольца, и тарельчатой пружины, прижимающей через обойму кольцо к сферическому торцу втулки, муфта приварена к упору и ее внутренняя поверхность сопряжена с внешней поверхностью упора по цилиндрической поверхности, а со втулкой - по конусной поверхности, при этом на втулку нанесено электроизолирующее покрытие. Изобретение позволяет повысить степень герметичности электроизолирующей вставки при изгибающих, осевых, скручивающих и температурных нагрузках. 1 ил.

Способ нанесения изолирующих покрытий на сердечники для электромагнитных телеметрических систем // 2603657

Группа изобретений относится к скважинным электромагнитным телеметрическим системам и способам нанесения изолирующих покрытий на элементы узлов электромагнитных телеметрических антенн. Технический результат - повышение надежности покрытия в неблагоприятных условиях бурения. Сердечник для электромагнитных телеметрических систем содержит продолговатый корпус, имеющий первый и второй концы, электрическую изоляцию, нанесенную на, по меньшей мере, участок продолговатого корпуса и содержащую связующее покрытие, нанесенное на внешнюю цилиндрическую поверхность продолговатого корпуса, и слой электрической изоляции, нанесенный поверх связующего покрытия, и первый слой герметика, нанесенный на слой электрической изоляции. Связующее покрытие содержит материал, выбранный из группы, состоящей из сплава никель-хром, молибдена, алюминиевой бронзы и сплавов на основе цинка. Способ нанесения изолирующего покрытия на сердечник заключается в нанесении на внешнюю цилиндрическую поверхность сердечника электрической изоляции. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изолирующее фланцевое соединение // 2611130

Изобретение относится к трубопроводным соединительным устройствам и предназначено для секционирования и разделения на электроизолированные участки трубопроводов с различными номинальными диаметрами и рабочим давлением до 10 МПа включительно. Изолирующее фланцевое соединение (ИФС) содержит электроизолирующую прокладку, зафиксированную между фланцами посредством шпилек или болтов и выступами электроизолирующих втулок, с обеих сторон которых установлены электроизолирующие и металлические шайбы, на шпильки навинчены гайки. Присоединительные поверхности фланцев имеют проточенную канавку под прокладку овального сечения, а перед сборкой ИФС и затяжкой гаек электроизолирующие втулки своими выступами устанавливаются с обеих сторон к электроизолирующей прокладке. Изобретение направлено на повышение надежности изолирующего фланцевого соединения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Механически несущее и электрически изолирующее механическое соединение // 2624257

Изобретение относится к механически несущему и электрически изолирующему механическому соединению (1) удлиненного полого тела (3), состоящего из электрически проводящего материала и проходящего вдоль оси (А), в частности полого цилиндра, с соединительным элементом (5), состоящим из электрически проводящего материала и проходящим вдоль оси. На одном осевом конце удлиненного полого тела (3) образованная на нем, проходящая вокруг оси, первая резьба (7) механически несет образованную на соединительном элементе (5), проходящую вокруг оси, вторую резьбу (9), дополнительно механически несет фиксированный между первой и второй резьбой (7, 9) участок (11) изоляционного материала и электрически изолирует полое тело (3) от соединительного элемента (5). Изобретение обеспечивает создание механического соединения, выдерживающего большие нагрузки, сохраняя изоляционные свойства соединения. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

Электротеплоизолирующая соединительная вставка // 2641988

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано при испытаниях объекта и его элементов на одновременное комплексное воздействие высокотемпературных нагрузок в условиях полной защиты испытательного оборудования. Электротеплоизолирующая соединительная вставка состоит из входного и выходного фланцев с присоединительными резьбами на противоположных концах и полого электроизолирующего элемента в виде диэлектрической цилиндрической втулки, укрепленной между фланцами. Между втулкой и фланцами установлены две высокотемпературные прокладки, зажатые с помощью шпилек и гаек полукольцами, упирающимися в буртики керамической втулки. Между полукольцами установлены склеенные между собой два полукольца из кирпича керамического. Все зажимающие металлические элементы выполнены с коэффициентом линейного расширения, равным коэффициенту линейного расширения материала диэлектрической втулки. Изобретение обеспечивает одновременный подвод к объекту испытаний необходимого объема воздуха с заданными параметрами и защиту оборудования от находящихся под напряжением частей трубопроводов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.