Соединение трубопроводов из композиционного материала и соединительная втулка для соединения трубопроводов из композиционного материала

Полезная модель относится к соединениям трубопроводов, в частности, выполненных из композиционных материалов, и может быть использована для соединения труб, используемых в системах водоснабжения, в химической и других отраслях промышленности для транспортировки как воды, так и химически агрессивных сред. Упрощение конструкции и материалоемкости соединения трубопроводов из композиционного материала и соединительной втулки за счет выполнения втулки в виде одной детали, не требующей высокой точности изготовления, а также уменьшение трудоемкости сборки и повышение эксплуатационной надежности достигается тем, что в соединении трубопроводов из композиционного материала, 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 средний толстостенный участок, торцы которого взаимодействуют с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые размещены внутри концевых участков соединяемых трубопроводов боковые тонкостенные участки имеют разную длину и на их внешних концах выполнены конические откосы, а сама соединительная втулка выполнена из эластичного материала.

Полезная модель относится к соединениям трубопроводов, в частности, выполненных из композиционных материалов, и может быть использована для соединения труб, используемых в системах водоснабжения, в химической и других отраслях промышленности для транспортировки как воды, так и химически агрессивных сред.

Известно соединение трубопроводов из композиционного материала, включающее концевые участки соединяемых трубопроводов, между которыми установлена соединительная втулка, уплотнительные кольца, поджатые к торцам соединительной втулки посредством прижимных элементов (см. патент РФ на изобретение 2099625, МПК F16L 49/00, 1987). К недостаткам известного устройства можно отнести его недостаточную надежность, трудоемкость сборки трубопроводов, а также сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому соединению является соединение трубопроводов из композиционного материала, 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 средний толстостенный участок, торцы которого взаимодействуют с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые размещены внутри концевых участков соединяемых трубопроводов (см. патент РФ на полезную модель 41830, МПК F16L 47/00, 2004). Известное устройство имеет сложную конструкцию и большую материалоемкость, а также имеет большую трудоемкость сборки из-за необходимости использования изготовленных с высокой точностью соединительных элементов и недостаточную эксплуатационную надежность из-за возможности разгерметизации соединения при разрушении или выдавливании уплотнительных колец при чрезмерной стяжке соединения,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению в части выполнения соединительной втулки также является соединительная втулка для соединения трубопроводов из композиционного материала, выполненная в виде кольца, имеющего средний толстостенный участок, торцы которого выполнены с возможностью взаимодействия с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые выполнены с возможностью размещения внутри концевых участков соединяемых трубопроводов (см. патент РФ на полезную модель 41830, МПК F16L 47/00, 2004). Известная втулка имеет сложную конструкцию и большую материалоемкость, а также требует высокой точности изготовления.

Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи, состоящей в упрощении конструкции и материалоемкости соединения трубопроводов из композиционного материала и соединительной втулки за счет выполнения втулки в виде одной детали, не требующей высокой точности изготовления, а также в уменьшении трудоемкости сборки и повышении эксплуатационной надежности.

Данная задача в части выполнения соединения трубопроводов решается тем, что в соединении трубопроводов из композиционного материала, 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 средний толстостенный участок, торцы которого взаимодействуют с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые размещены внутри концевых участков соединяемых трубопроводов боковые тонкостенные участки имеют разную длину и на их внешних концах выполнены конические откосы, а сама соединительная втулка выполнена из эластичного материала.

В части выполнения соединительной втулки данная задача решается тем, что в соединительной втулке для соединения трубопроводов из композиционного материала, выполненной в виде кольца, имеющего средний толстостенный участок, торцы которого выполнены с возможностью взаимодействия с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые выполнены с возможностью размещения внутри концевых участков соединяемых трубопроводов, боковые тонкостенные участки имеют разную длину и на их внешних концах выполнены конические откосы, а сама соединительная втулка выполнена из эластичного материала.

Выполнение боковых тонкостенных участков соединительной втулки, имеющими разную длину, обеспечивает уменьшение трудоемкости сборки за счет того, что имеется возможность надежно установить втулку более длинным участком в один из концевых участков соединяемых трубопроводов, а затем присоединить другой концевой участок к более короткому участку с уже установленной в соединяемом трубопроводе втулки. Дело в том, что при использовании втулки с двумя одинаково длинными боковыми участками можно надежно установить ее в один из участков соединяемых трубопроводов, на затем уже достаточно сложно присоединить другой соединяемый трубопровод к такому же длинному боковому участку соединительной втулки. При использовании же втулки с двумя одинаково короткими участками можно легко установить на втулку оба соединяемых трубопроводов, но при этом не будет надежного присоединения в обоих местах стыковки соединяемых трубопроводов с втулкой.

Выполнение на боковых тонкостенных участках соединительной втулки конических откосов обеспечивает уменьшение трудоемкости сборки и при этом не требуется высокоточного изготовления втулки, так как можно достаточно легко присоединить трубопроводы к втулке по коническим поверхностям откосов даже при различных внутренних диаметрах соединяемых трубопроводов.

Выполнение соединительной втулки эластичной обеспечивает уменьшение трудоемкости сборки за счет возможности деформации втулки при сборке, что облегчает присоединение к ней концевых участков соединяемых трубопроводов, и обеспечивает надежную герметизацию соединения и, соответственно, высокую эксплуатационную надежность.

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

Соединение трубопроводов из композиционного материала содержит закрепленные на концевых участках 1 и 2 соединяемых трубопроводов элементы стяжки, например, фланцы 3 и 4, поджимаемые 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, имеющего средний толстостенный участок 5, торцы которого взаимодействуют с торцами концевых участков 1, 2 соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка 6 и 7 с цилиндрической наружной поверхностью, которые размещены внутри концевых участков 1, 2 соединяемых трубопроводов. Боковые тонкостенные участки имеют разную длину, например, боковой участок 6 длиннее бокового участка 7, и на их внешних концах выполнены конические откосы, а сама соединительная втулка выполнена из эластичного материала.

Сборка предлагаемого соединения трубопроводов из композиционного материала осуществляется следующим образом.

В один из концевых участков 1 соединяемых трубопроводов с закрепленным на нем фланцем 3 более длинным боковым участком 6 устанавливается соединительная втулка. Затем на менее длинный боковой участок 7 устанавливается другой концевой участок 2 соединяемого трубопровода с закрепленным на нем фланцем 4. Окончательная стяжка и герметизация соединения осуществляется путем поджатия торцов концевых участков 1 и 2 соединяемых трубопроводов к торцам среднего толстостенного участка 5 при стяжке фланцев 3, 4 посредством крепежного соединения.

Предлагаемые соединение трубопроводов и соединительная втулка имеют простую конструкцию и небольшую материалоемкость, не требуют высокой точности изготовления, надежны в эксплуатации, имеют хорошие эксплуатационные характеристики, и достаточно просто собираются даже при отсутствии возможности визуального контроля за сборкой.

1. Соединение трубопроводов из композиционного материала, 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 средний толстостенный участок, торцы которого взаимодействуют с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые размещены внутри концевых участков соединяемых трубопроводов, отличающееся тем, что боковые тонкостенные участки имеют разную длину и на их внешних концах выполнены конические откосы, а сама соединительная втулка выполнена из эластичного материала.

2. Соединительная втулка для соединения трубопроводов из композиционного материала, выполненная в виде кольца, имеющего средний толстостенный участок, торцы которого выполнены с возможностью взаимодействия с торцами концевых участков соединяемых трубопроводов, и два боковых тонкостенных участка с цилиндрической наружной поверхностью, которые выполнены с возможностью размещения внутри концевых участков соединяемых трубопроводов, отличающаяся тем, что боковые тонкостенные участки имеют разную длину и на их внешних концах выполнены конические откосы, а сама соединительная втулка выполнена из эластичного материала.