Соединение трубопроводов и соединительная втулка для соединения трубопроводов

Полезная модель относится к соединениям трубопроводов, в том числе, выполненных из композиционных материалов, и может быть использована для соединения труб, снабженных закрепленными на их концевых участках элементами стяжки, например, фланцами, накидными гайками и т.п., и используемых в системах водоснабжения, в химической и других отраслях промышленности, для транспортировки как воды, так и химически агрессивных сред. Повышение эксплуатационной надежности соединения трубопроводов путем уменьшения нежелательной деформации уплотнительных колец, которая может привести к их разрушению, соответственно разгерметизации соединения, достигается тем, что в соединении трубопроводов, содержащем закрепленные на концевых участках соединяемых трубопроводов элементы стяжки, поджимаемые относительно друг друга при помощи крепежного соединения, между которыми установлена соединительная втулка в виде кольца, имеющего по бокам два кольцевых паза, в которых установлены уплотнительные кольца, и в которых расположены концевые участки соединяемых трубопроводов, поверхность кольцевого паза и примыкающая к ней поверхность уплотнительного кольца имеют аналогичную форму.

Полезная модель относится к соединениям трубопроводов, в том числе, выполненных из композиционных материалов, и может быть использована для соединения труб, снабженных закрепленными на их концевых участках элементами стяжки, например, фланцами, накидными гайками и т.п., и используемых в системах водоснабжения, в химической и других отраслях промышленности, для транспортировки как воды, так и химически агрессивных сред.

Известно соединение трубопроводов, содержащее закрепленные на концевых участках соединяемых трубопроводов элементов стяжки, выполненных в виде фланцев, пожимаемых друг относительно друга при помощи крепежного соединения, между которыми установлена соединительная втулка, между центральной частью которой и торцами концевых участков соединяемых трубопроводов установлены уплотнительные кольца, причем центральная часть снабжена по бокам внутренними выступами, располагаемыми внутри концевых участков соединяемых трубопроводов (см. патент РФ на полезную модель 41830, МПК F16L 47/00, 2004). К недостаткам известного устройства можно отнести его невысокие надежность и прочность, так как соединительная втулка закреплена только на одной, а именно, внутренней стороне концевых участков соединяемых трубопроводов, и, соответственно, может препятствовать радиальному смещению трубопроводов только воздействуя на внутренние участки трубопроводов. Кроме того, невысокая эксплуатационная надежность обусловлена тем, что при сборке соединения имеется возможность выдавливания уплотнительного кольца наружу от трубопровода, так как ничто не препятствует такому перемещению кольца.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является соединение трубопроводов, содержащее закрепленные на концевых участках соединяемых трубопроводов элементы стяжки, поджимаемые относительно друг друга при помощи крепежного соединения, между которыми установлена соединительная втулка в виде кольца, имеющего по бокам два кольцевых паза, в которых установлены уплотнительные кольца, и в которых расположены концевые участки соединяемых трубопроводов (см. патент РФ на полезную модель 98522, МПК F16L 19/00, 2010). К недостаткам известного устройства можно отнести его невысокую эксплуатационную надежность, обусловленную наличием значительных деформаций уплотнительных колец при стяжке соединения трубопроводов, необходимых для того, чтобы при сжатии уплотнительные кольца, имеющие поперечное сечение в виде круга, максимально прилегали к поверхности кольцевого паза. Это может привести к разрушению уплотнительных колец, а при недостаточной стяжке соединения трубопроводов может иметь место нарушение герметичности соединения.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой соединительной втулки является соединительная втулка для соединения трубопроводов в виде кольца с уплотнительными кольцами, установленными в имеющихся по бокам двух кольцевых пазах, выполненных с возможностью размещения в них концевых участков соединяемых трубопроводов (см. патент РФ на полезную модель 98522, МПК F16L 19/00, 2010). К недостаткам известного устройства можно отнести его невысокую эксплуатационную надежность, обусловленную наличием значительных деформаций уплотнительных колец при стяжке соединения трубопроводов, необходимых для того, чтобы при сжатии уплотнительные кольца, имеющие поперечное сечение в виде круга, максимально прилегали к поверхности кольцевого паза. Это может привести к разрушению уплотнительных колец, а при недостаточной стяжке соединения трубопроводов может иметь место нарушение герметичности соединения.

Предлагаемая полезная модель, как в части выполнения соединения трубопроводов, так и соединительной втулки, направлена на решение задачи, состоящей в повышении эксплуатационной надежности соединения трубопроводов путем уменьшения нежелательной деформации уплотнительных колец, которая может привести к их разрушению, соответственно разгерметизации соединения.

Данная задача в части выполнения соединения трубопроводов решается тем, что в соединении трубопроводов, содержащем закрепленные на концевых участках соединяемых трубопроводов элементы стяжки, поджимаемые относительно друг друга при помощи крепежного соединения, между которыми установлена соединительная втулка в виде кольца, имеющего по бокам два кольцевых паза, в которых установлены уплотнительные кольца, и в которых расположены концевые участки соединяемых трубопроводов, поверхность кольцевого паза и примыкающая к ней поверхность уплотнительного кольца имеют аналогичную форму.

Предпочтительно, чтобы кольцевой паз и поперечное сечение уплотнительного кольца имели прямоугольную форму.

Данная задача в части выполнения соединительной втулки для соединения трубопроводов решается тем, что в соединительной втулке для соединения трубопроводов, выполненной в виде кольца с уплотнительными кольцами, установленными в имеющихся по бокам двух кольцевых пазах, выполненных с возможностью размещения в них концевых участков соединяемых трубопроводов, поверхность кольцевого паза и примыкающая к ней поверхность уплотнительного кольца имеют аналогичную форму.

Выполнение поверхности кольцевого паза и примыкающей к ней поверхности уплотнительного кольца, имеющими аналогичную форму, позволяет при стяжке соединения даже при небольших усилиях и деформациях уплотнительного кольца получить гарантированное максимальное прилегание уплотнительного кольца к поверхности кольцевого паза, и, соответственно, обеспечить герметизацию соединения без возможного разрушения уплотнительного кольца. Это позволяет повысить эксплуатационную надежность соединения трубопроводов.

Выполнение кольцевого паза и поперечного сечения уплотнительного кольца прямоугольной формы наиболее целесообразно с точки зрения простоты изготовления этих элементов конструкции.

На фиг. 1 представлено предлагаемое соединение трубопроводов, а на фиг. 2 - соединительная втулка.

Соединение трубопроводов, в частности, из композиционного материала содержит закрепленные на концевых участках 1 и 2 соединяемых трубопроводов элементы стяжки, например, фланцы 3 и 4, пожимаемые друг относительно друга при помощи крепежного соединения. Крепежное соединение может быть любым известным соединением для фланцев (например, стяжка болтами, хомутами и т.п.). На фиг. 1 показана стяжка болтами. Между концевыми участками 1 и 2 соединяемых трубопроводов установлена соединительная втулка в виде кольца 5, имеющего по бокам два кольцевых паза 6, в которых установлены уплотнительные кольца 7. Поверхность кольцевого паза 6 и примыкающая к ней поверхность уплотнительного кольца 7 имеют аналогичную форму таким образом, что отсутствует зазор между этими поверхностями в области установки уплотнительного кольца. В кольцевых пазах 6 расположены концевые участки соединяемых трубопроводов 1, 2.

Сборка предлагаемого соединения трубопроводов осуществляется следующим образом.

Концевые участки 1 и 2 соединяемых трубопроводов с закрепленными на них фланцами 3, 4, вставляются в соединительную втулку в виде кольца 5 с установленными в ней уплотнительными кольцами 7. При этом происходит центрирование трубопроводов друг относительно друга и их фиксация в радиальном направлении в кольцевых пазах 6. Окончательная стяжка и герметизация соединения осуществляется путем поджатия торцов концевых участков 1 и 2 соединяемых трубопроводов к уплотнительным кольцам 7 к при стяжке фланцев 3, 4 посредством крепежного соединения. При этом нет необходимости прикладывать значительные усилия для стяжки и тщательно их контролировать, с одной стороны, чтобы обеспечить герметизацию соединения, а с другой, чтобы предотвратить разрушение уплотнительных колец 7, так как даже при небольших усилиях и деформациях уплотнительных колец 7 имеет место гарантированное максимальное прилегание уплотнительного кольца 7 к поверхности кольцевого паза 6, и, соответственно, обеспечивается герметизация соединения без возможного разрушения уплотнительного кольца 7.

Предлагаемые соединение трубопроводов и соединительная втулка надежны в эксплуатации, имеют хорошие эксплуатационные характеристики, и достаточно просто собираются даже при отсутствии возможности визуального контроля за сборкой.

1. Соединение трубопроводов, содержащее закрепленные на концевых участках соединяемых трубопроводов элементы стяжки, поджимаемые относительно друг друга при помощи крепежного соединения, между которыми установлена соединительная втулка в виде кольца, имеющего по бокам два кольцевых паза, в которых установлены уплотнительные кольца, и в которых расположены концевые участки соединяемых трубопроводов, отличающееся тем, что поверхность кольцевого паза и примыкающая к ней поверхность уплотнительного кольца имеют аналогичную форму.

2. Соединение трубопроводов по п.1, отличающееся тем, что кольцевой паз и поперечное сечение уплотнительного кольца имеют прямоугольную форму.

3. Соединительная втулка для соединения трубопроводов, выполненная в виде кольца с уплотнительными кольцами, установленными в имеющихся по бокам двух кольцевых пазах, выполненных с возможностью размещения в них концевых участков соединяемых трубопроводов, отличающаяся тем, что поверхность кольцевого паза и примыкающая к ней поверхность уплотнительного кольца имеют аналогичную форму.

4. Соединительная втулка для соединения трубопроводов по п.3, отличающаяся тем, что кольцевой паз и поперечное сечение уплотнительного кольца имеют прямоугольную форму.