фланцевое соединение трубопроводов

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.

Описание изобретения к патенту

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.