RU2440534C1 - Detachable joint of pipelines - Google Patents
Detachable joint of pipelines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2440534C1 RU2440534C1 RU2010124228/06A RU2010124228A RU2440534C1 RU 2440534 C1 RU2440534 C1 RU 2440534C1 RU 2010124228/06 A RU2010124228/06 A RU 2010124228/06A RU 2010124228 A RU2010124228 A RU 2010124228A RU 2440534 C1 RU2440534 C1 RU 2440534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- yoke elements
- elements
- nipples
- flanges
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к быстроразъемным соединениям и может быть использовано в трубопроводах высокого давления, предназначенных для транспортировки технологических жидкостей и газов в химических и подобных им производствах.The invention relates to quick couplings and can be used in high pressure pipelines designed to transport process liquids and gases in chemical and similar industries.
Известно разъемное соединение для трубопроводов (см. проспект фирмы GALPERTI ENGINEERING, 2000 г., стр.6-7, сайт фирмы: www.galperti. com), содержащее соединяемые ниппели с фланцами, имеющими конические поверхности, уплотнительное кольцо, дугообразные бугельные элементы для стягивания соединяемых ниппелей и удержания их в рабочем положении. Дугообразные бугельные элементы на своей вогнутой стороне имеют проточки с коническими поверхностями, контактирующими с коническими поверхностями фланцев, а на концевых частях - крепежные выступы. Крепежные выступы ориентированы радиально относительно центральной оси соединения и снабжены крепежными деталями - резьбовыми шпильками и гайками для стягивания их между собой. Радиальное расположение крепежных выступов и радиальное удаление крепежных деталей от сопрягаемых поверхностей дугообразных элементов обусловливает возникновение на крепежных выступах при их стягивании значительного по величине изгибающего момента, из-за которого концевые части дугообразных бугельных элементов прижимаются к фланцам с большим усилием, чем их средние части. Неравномерность прижатия дугообразных бугельных элементов к сопрягаемым поверхностям фланцев (эллипсность), в свою очередь, обусловливает соответствующую неравномерность распределения контактного давления на уплотнительных поверхностях уплотнительного кольца. Поэтому недостатком известного соединения является вероятность нарушения герметичности соединения в местах, где создается наименьшая сила прижатия дугообразных элементов к фланцам. В связи с этим герметичность известного соединения может быть нарушена как в радиальной, так и в осевой зонах контакта его уплотнительных поверхностей. Другой недостаток известного разъемного соединения - сложность изготовления его бугельных элементов из-за наличия радиальных крепежных выступов и крепежных деталей.A detachable connection for pipelines is known (see the prospectus of the company GALPERTI ENGINEERING, 2000, pp. 6-7, website of the company: www.galperti.com) containing connecting nipples with flanges having conical surfaces, a sealing ring, arcuate yoke elements for tightening the connected nipples and holding them in position. Arcuate yoke elements on their concave side have grooves with conical surfaces in contact with the conical surfaces of the flanges, and fastening tabs on the end parts. The fastening tabs are oriented radially relative to the central axis of the connection and are equipped with fasteners - threaded rods and nuts for tightening them together. The radial arrangement of the fastening protrusions and the radial removal of the fasteners from the mating surfaces of the arcuate elements causes a significant bending moment to appear on the fastening projections when they are pulled together, due to which the end parts of the arcuate yoke elements are pressed against the flanges with greater force than their middle parts. The unevenness of the pressing of the arcuate yoke elements to the mating surfaces of the flanges (ellipse), in turn, causes the corresponding uneven distribution of contact pressure on the sealing surfaces of the sealing ring. Therefore, a disadvantage of the known joint is the likelihood of a leak in the joint in places where the smallest pressing force of the arched elements to the flanges is created. In this regard, the tightness of the known compounds can be violated both in the radial and axial contact zones of its sealing surfaces. Another disadvantage of the known detachable connection is the difficulty of manufacturing its yoke elements due to the presence of radial fastening protrusions and fasteners.
Известно разъемное соединение для трубопроводов (патент РФ №2322632, опубл. 20.04.2008. Бюл. №20), содержащее соединяемые ниппели с фланцами, имеющими конические поверхности, уплотнительное кольцо, дугообразные бугельные элементы для стягивания соединяемых ниппелей и удержания их в рабочем положении. Дугообразные бугельные элементы на своей вогнутой стороне имеют проточки с боковыми коническими поверхностями, контактирующими с коническими поверхностями фланцев, а на концевых частях - торцовые крепежные выступы, скрепленные между собой клиновыми натяжными элементами П-образной формы, которые в свою очередь связаны между собой крепежными деталями - резьбовыми шпильками и гайками. Уплотнительное кольцо имеет конические уплотнительные поверхности, контактирующие с коническими поверхностями, выполненными на внутренних поверхностях соединяемых ниппелей.Known detachable connection for pipelines (RF patent No. 2323232, publ. 04/20/2008. Bull. No. 20), containing connected nipples with flanges having conical surfaces, an o-ring, arcuate yoke elements for tightening the connected nipples and holding them in position. Arcuate yoke elements on their concave side have grooves with lateral conical surfaces in contact with the conical surfaces of the flanges, and on the end parts there are end fastening tabs fastened together by wedge U-shaped tension elements, which in turn are interconnected by fasteners - threaded studs and nuts. The sealing ring has conical sealing surfaces in contact with conical surfaces formed on the inner surfaces of the nipples to be connected.
Известное разъемное соединение имеет следующие основные недостатки:Known detachable connection has the following main disadvantages:
1) высокую вероятность нарушения герметичности соединения из-за неравномерности прижатия дугообразных бугельных элементов к коническим поверхностям фланцев по следующей причине. В процессе затяжки концевые части дугообразных бугельных элементов в местах расположения крепежных выступов прижимаются к фланцам со значительно большим усилием, чем их средние части. Из-за неравномерности прижатия дугообразных бугельных элементов к сопрягаемым поверхностям фланцев нарушается цилиндричность бугельных элементов и фланцев, то есть образуется некоторая эллипсность их формы, которая обусловливает соответствующую неравномерность распределения контактного давления на уплотнительных поверхностях уплотнительного кольца. Указанная неравномерность контактного давления создает опасность разгерметизации соединения как в радиальной, так и в осевой зонах контакта его уплотнительных поверхностей;1) a high probability of a violation of the tightness of the connection due to the uneven pressure of the arcuate yoke elements to the conical surfaces of the flanges for the following reason. During the tightening process, the end parts of the arcuate yoke elements at the locations of the mounting protrusions are pressed against the flanges with a significantly greater force than their middle parts. Due to the unevenness of the pressing of the arcuate yoke elements to the mating surfaces of the flanges, the cylindricality of the yoke elements and flanges is violated, that is, a certain ellipse of their shape is formed, which causes the corresponding uneven distribution of contact pressure on the sealing surfaces of the sealing ring. The indicated non-uniformity of the contact pressure creates a danger of depressurization of the joint in both the radial and axial contact zones of its sealing surfaces;
2) сложность изготовления дугообразных бугельных элементов, их торцовых выступов, клиновых натяжных элементов, их установки и затяжки.2) the difficulty of manufacturing arcuate yoke elements, their end protrusions, wedge tension elements, their installation and tightening.
Задачей изобретения является устранение эллипсности и повышение герметичности соединения и надежности его работы, упрощение и ускорение процессов изготовления натяжного элемента и бугельных элементов.The objective of the invention is to eliminate the ellipse and increase the tightness of the connection and the reliability of its operation, simplifying and accelerating the manufacturing processes of the tension element and yoke elements.
Указанная задача решается тем, что в разъемном соединении для трубопроводов, содержащем соединяемые ниппели с фланцами, уплотнительное кольцо, бугельные элементы для стягивания соединяемых ниппелей и удержания их в рабочем положении, натяжной элемент, согласно изобретению натяжной элемент выполнен в виде охватывающего кольца, установленного с натягом на бугельных элементах и расположенного концентрично им, внутренний диаметр охватывающего кольца выполнен меньшим, чем наружный диаметр бугельных элементов с отношением его внутреннего диаметра к наружному диаметру бугельных элементов, составляющим от 0,989 до 0,995, при этом на наружной поверхности бугельных элементов с их торцовой стороны или на внутренней поверхности охватывающего кольца с его торцовой стороны выполнена направляющая коническая фаска.This problem is solved in that in a detachable connection for pipelines containing connected nipples with flanges, an o-ring, yoke elements for tightening the connected nipples and holding them in the working position, the tension element, according to the invention, the tension element is made in the form of a female ring mounted with an interference fit on the yoke elements and located concentrically with them, the inner diameter of the female ring is made smaller than the outer diameter of the yoke elements with the ratio of its inner diameter to the outer diameter of rope elements of from 0.989 to 0.995, wherein the outer surface of the rope elements with their end face or on the inner surface of the covering ring, with its end face is made conical guide chamfer.
Ширина охватывающего кольца может быть равна ширине бугельных элементов.The width of the enclosing ring may be equal to the width of the yoke elements.
Технический результат изобретения выражается в устранении эллипсности фланцевых частей ниппелей и дугообразных бугельных элементов за счет равномерного распределения на уплотнительных поверхностях расчетного усилия затяжки, создаваемого энергией упругой деформации охватывающего кольца, концентрично расположенного на бугельных элементах.The technical result of the invention is expressed in eliminating the ellipse of the flange parts of the nipples and the arcuate yoke elements due to the uniform distribution on the sealing surfaces of the calculated tightening force created by the elastic strain energy of the female ring concentrically located on the yoke elements.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез разъемного соединения в собранном виде с уплотнительным плоским кольцом из неметаллического материала; на фиг.2 - увеличенное изображение направляющих конических фасок, выполненных на охватывающем кольце и на бугельных элементах; на фиг.3 - вид по стрелке А на соединение в сборе (фиг.1).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a detachable connection in assembled form with a flat sealing ring of non-metallic material; figure 2 is an enlarged image of the guide conical chamfers made on the enclosing ring and on the yoke elements; figure 3 is a view along arrow A of the connection assembly (figure 1).
Предлагаемое разъемное соединение для трубопроводов в собранном виде содержит два соединяемых между собой ниппеля 1 и 2, расположенных на общей центральной оси и имеющих на соединяемых концах фланцы 3 и 4 с коническими поверхностями 5 и 6, которые выполнены на их внешних боковых сторонах. Между торцовыми поверхностями ниппелей 1 и 2 установлено уплотнительное кольцо известной конструкции, выполненное, например, в виде стального кольца с осевым упором и с коническими губками (не показано) или в виде плоского кольца 7 из неметаллического материала, например из паронита (см. фиг.1 и 2). С наружной стороны фланцев 3 и 4 установлены дугообразные бугельные элементы 8 и 9 для стягивания соединяемых ниппелей 1 и 2 и удержания их в рабочем положении. Дугообразные бугельные элементы 8 и 9 имеют форму полуколец, между концевыми частями которых образован установочный зазор L. На внутренней вогнутой стороне каждого дугообразного бугельного элемента 8 и 9 выполнена кольцевая проточка 10 с боковыми коническими поверхностями (не обозначены). Внешние конические поверхности 5 и 6 каждого фланца 3 и 4 имеют конусность, равную конусности боковых конических поверхностей проточек 10 на каждом дугообразном бугельном элементе 8 и 9. Разъемное соединение снабжено натяжным элементом, выполненным в виде стального охватывающего кольца 11, установленного с натягом на полукольцах дугообразных бугельных элементов 8 и 9 и расположенного концентрично им. Внутренний диаметр охватывающего кольца 11 выполнен меньшим, чем наружный диаметр дугообразных бугельных элементов 8 и 9, и отношение его внутреннего диаметра к наружному диаметру бугельных элементов 8 и 9 составляет от 0,989 до 0,995. На наружной поверхности дугообразных бугельных элементов 8 и 9 с каждой их торцовой стороны 12 и 13 выполнена направляющая коническая фаска 14 и 15. Наименьший диаметр направляющей конической фаски 14 и 15 выполнен меньшим, чем внутренний диаметр охватывающего кольца 11. На внутренней поверхности охватывающего кольца 11 с каждой его торцовой стороны 16 и 17 выполнена направляющая коническая фаска 18 и 19, наибольший диаметр каждой из которых выполнен превышающим наружный диаметр дугообразных бугельных элементов 8 и 9. Ширина охватывающего кольца 11 выполняется равной ширине дугообразных бугельных элементов 8 и 9.The proposed detachable connection for pipelines in assembled form contains two
Предложенное разъемное соединение работает следующим образом.The proposed detachable connection works as follows.
При сборке комплекта разъемного соединения ниппели 1 и 2 располагают на одной продольной оси, и между их торцами размещают уплотнительное кольцо 7. Затем максимально сближают ниппели 1 и 2 в осевом направлении с расчетным осевым усилием и на их фланцы 3 и 4 накладывают оба дугообразных бугельных элемента 8 и 9, которые должны своими проточками 10, выполненными на их вогнутых сторонах, войти в контакт с коническими поверхностями 5 и 6 фланцев 3 и 4. Концевые части дугообразных бугельных элементов 8 и 9 располагают на одинаковом расстоянии друг от друга с образованием между ними установочного зазора L. На наружную поверхность бугельных элементов 8 и 9 наносят пластичную смазку ЦИАТИМ-201. Затем охватывающее кольцо 11 устанавливают на дугообразных бугельных элементах 8 и 9 известным способом. Например, нагревают его до температуры 280-320°C, при которой его диаметр увеличивается. После этого на торцовую сторону 12 (или 13) дугообразных бугельных элементов 8 и 9 накладывают охватывающее кольцо 11 торцовой стороной 16 или 17 так, чтобы оно своей направляющей конической фаской 19 (или 18) вошло в направляющую коническую фаску 14 (или 15) бугельных элементов 8 и 9. Наибольший диаметр конических фасок 19 и 18 превышает наружный диаметр дугообразных бугельных элементов 8 и 9, поэтому охватывающее кольцо 11 своей направляющей конической фаской 19 (или 18) свободно входит в механический контакт с ними. При этом происходит смыкание бугельных элементов 8 и 9 на фланцах 3 и 4 и удержание их в замкнутом состоянии, а также их взаимное самоцентрирование. Затем охватывающее кольцо 11 осевым усилием, приложенным с его торцовой стороны 17 (или 16), перемещают строго в осевом направлении слева направо (или справа налево) и с некоторым усилием насаживают его на наружную кольцевую поверхность бугельных элементов 8 и 9 до момента совпадения его торцовых сторон 16 и 17 с одноименными торцовыми сторонами 12 и 13 бугельных элементов 8 и 9. При остывании охватывающего кольца 11 его диаметр уменьшается, поэтому в нем возникают радиально направленные силы упругой деформации, обусловленные натягом, под действием которых бугельные элементы 8 и 9 равномерно прижимаются к коническим поверхностям 5 и 6 фланцев 3 и 4 по всему их периметру и смещаются в радиальном направлении к центральной оси соединения, занимая свое конечное рабочее положение с минимальным зазором L между их концевыми частями. Можно также установить охватывающее кольцо 11 на бугельных элементах 8 и 9 (как с предварительным нагревом, так и без его предварительного нагрева) с помощью известных приспособлений, создающих прессовое нагружение, например, с помощью специальной фланцевой струбцины или типового пресса - винтового, пневматического (не показаны). При этом охватывающее кольцо 11 равномерно нагружают прессовым усилием с торцовой стороны 17 (или 18) и, перемещая охватывающее кольцо 11 строго в осевом направлении слева направо (или справа налево), напрессовывают с натягом на предварительно смазанную смазкой ЦИАТИМ-201 наружную кольцевую поверхность бугельных элементов 8 и 9. Осевое перемещение охватывающего кольца 11 производят до момента совпадения его торцовых сторон 16 и 17 с одноименными торцовыми сторонами 12 и 13 бугельных элементов 8 и 9. При натяге в охватывающем кольце 11 возникают радиально направленные силы упругой деформации, под действием которых бугельные элементы 8 и 9 равномерно прижимаются к коническим поверхностям 5 и 6 фланцев 3 и 4 по всему их периметру и смещаются в радиальном направлении к центральной оси соединения, занимая свое конечное рабочее положение с минимальным зазором L между их концевыми частями. Благодаря концентричному расположению охватывающего кольца 11 на бугельных элементах 8 и 9 происходит равномерное распределение сил его упругой деформации по всей их наружной поверхности, чем обеспечивается сохранение высокой степени цилиндричности контактных поверхностей как бугельных элементов 8 и 9, так и фланцевых частей ниппелей 1 и 2. Радиальное смещение бугельных элементов 8 и 9 приводит к окончательному сближению торцовых поверхностей ниппелей 1 и 2, в результате чего контактное давление на уплотнительных поверхностях уплотнительного кольца 7 и ниппелей 1 и 2 увеличивается до расчетного, и обеспечивается надежная герметизация соединения как в радиальной, так и в осевой зонах контакта уплотнительных поверхностей кольца 7. Под воздействием рабочего давления внутренней среды, подаваемой в разъемное соединение, контактное давление на уплотнительных поверхностях уплотнительного кольца (прокладки) 7 возрастает относительно его расчетных значений, которые созданы силами упругой деформации охватывающего кольца 11. Благодаря этому повышается надежность работы разъемного соединения и его герметичность.When assembling the detachable connection set, the
Процесс разборки предлагаемого соединения начинают с операции снятия охватывающего кольца 11 с дугообразных бугельных элементов 8 и 9 путем его перемещения в осевом направлении с предварительным нагревом или без предварительного нагрева с помощью известных приспособлений, создающих прессовое нагружение. После снятия или спрессовывания охватывающего кольца 11 с бугельных элементов 8 и 9 они свободно снимаются с фланцев 3 и 4. Осевая нагрузка на уплотнительное кольцо 7 уменьшается, что позволяет произвести его замену. Сборка разъемного соединения производится согласно вышеописанному порядку.The process of disassembling the proposed connection begins with the operation of removing the
Таким образом, по сравнению с прототипом, предложенное разъемное соединение обеспечивает высокую степень цилиндричности контактных поверхностей как бугельных элементов 8 и 9, так и фланцевых частей ниппелей 1 и 2, чем гарантируется равномерное распределение контактных давлений на всех уплотнительных поверхностях соединения. В результате достигается его более высокая герметичность и повышается надежность его работы. Кроме того, значительно упрощается процесс изготовления бугельных элементов 8 и 9 благодаря тому, что бугельные элементы 8 и 9 не имеют торцовых выступов, клиновых натяжных элементов и крепежных деталей - шпилек и гаек. Кольцевая форма натяжного элемента также позволяет существенно упростить процесс его изготовления и установки.Thus, compared with the prototype, the proposed detachable connection provides a high degree of cylindricality of the contact surfaces of both the
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124228/06A RU2440534C1 (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Detachable joint of pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124228/06A RU2440534C1 (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Detachable joint of pipelines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2440534C1 true RU2440534C1 (en) | 2012-01-20 |
Family
ID=45785746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010124228/06A RU2440534C1 (en) | 2010-06-11 | 2010-06-11 | Detachable joint of pipelines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2440534C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3181901A (en) * | 1962-05-03 | 1965-05-04 | John D Watts | Instant release connection with a reduced effective angle of friction |
| US3967841A (en) * | 1975-09-22 | 1976-07-06 | Halliburton Company | High pressure tubular swivel joint |
| US4171833A (en) * | 1977-01-28 | 1979-10-23 | Van De Graaf's Werktuig- En Constructiebouw B.V. | Ball coupling for pipings |
| RU17592U1 (en) * | 2000-11-04 | 2001-04-10 | Аварийное управление "Мосводопровод" МГП "Мосводоканал" | DEVICE FOR SEALING PIPE JUNCTION |
| RU2187736C1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-08-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Polybarrier connection unit for metal pipe lines |
| RU2280209C1 (en) * | 2005-07-11 | 2006-07-20 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш") | Detachable joint |
| RU2322632C1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-04-20 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш") | Detachable joint |
-
2010
- 2010-06-11 RU RU2010124228/06A patent/RU2440534C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3181901A (en) * | 1962-05-03 | 1965-05-04 | John D Watts | Instant release connection with a reduced effective angle of friction |
| US3967841A (en) * | 1975-09-22 | 1976-07-06 | Halliburton Company | High pressure tubular swivel joint |
| US4171833A (en) * | 1977-01-28 | 1979-10-23 | Van De Graaf's Werktuig- En Constructiebouw B.V. | Ball coupling for pipings |
| RU17592U1 (en) * | 2000-11-04 | 2001-04-10 | Аварийное управление "Мосводопровод" МГП "Мосводоканал" | DEVICE FOR SEALING PIPE JUNCTION |
| RU2187736C1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-08-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Polybarrier connection unit for metal pipe lines |
| RU2280209C1 (en) * | 2005-07-11 | 2006-07-20 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш") | Detachable joint |
| RU2322632C1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-04-20 | Открытое акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (ОАО "ИркутскНИИхиммаш") | Detachable joint |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12129941B2 (en) | Coupling having arcuate stiffness ribs | |
| US12486929B2 (en) | Adapter coupling | |
| CA2710891C (en) | Seal with rigid stop ring | |
| CA2924125C (en) | Split ring coupling | |
| US20190017635A1 (en) | Pipe couplings | |
| US11767940B2 (en) | Coupling gasket and bar linkage for friction-fit range reducer | |
| RU2440534C1 (en) | Detachable joint of pipelines | |
| US12292154B2 (en) | Pipe coupling sleeve assembly | |
| RU2330208C1 (en) | Flange joint of plastic pipelines | |
| US20160348565A1 (en) | Segmented Exhaust Manifold Gas Seals | |
| US10844983B2 (en) | Top bar coupling | |
| CN116592200B (en) | Adjusting structure for adjusting length of pipeline | |
| RU2280209C1 (en) | Detachable joint | |
| RU88096U1 (en) | Pluggable Connection | |
| RU93490U1 (en) | Pluggable Connection | |
| KR20090050923A (en) | Relationship | |
| HK1256126B (en) | Pipe element having wedging groove | |
| HK1256126A1 (en) | Pipe element having wedging groove | |
| HK1228488A1 (en) | Split ring coupling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170612 |