RU208234U1

RU208234U1 - FLANGE

Info

Publication number: RU208234U1
Application number: RU2021116973U
Authority: RU
Inventors: Полина Вячеславовна Кукушкина; Роман Николаевич Гудзь; Александр Альбертович Жилин
Original assignee: Полина Вячеславовна Кукушкина; Роман Николаевич Гудзь; Александр Альбертович Жилин
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2021-12-08

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к узлам и деталям, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, а именно к фланцам. Полезная модель может быть использована в коммунальном хозяйстве, мелиорации, нефтяной, газовой и других областях промышленности.Технический результат заключается в создании фланца для восстановления фланцевого соединения, санированного композитным рукавом трубопровода.Сущность полезной модели: фланец состоит из комбинации фланцевого кольца с отверстиями под крепежные элементы и цилиндрического корпуса. Последний представляет собой пару соосных цилиндров с зазором между ними. В корпусе внешнего цилиндра выполнено по меньшей мере одно отверстие. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The proposed utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to units and parts that ensure the normal operation of machines and installations, namely, to flanges. The utility model can be used in public utilities, land reclamation, oil, gas and other industries. The technical result is to create a flange for restoring a flange connection sanitized with a composite pipeline sleeve. The essence of the utility model: the flange consists of a combination of a flange ring with holes for fasteners and cylindrical body. The latter is a pair of coaxial cylinders with a gap between them. At least one hole is made in the body of the outer cylinder. 2 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к узлам и деталям, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, а именно к фланцам, применяемым для соединения труб. Полезная модель может быть использована в коммунальном хозяйстве, мелиорации, нефтяной, газовой и других областях промышленности для восстановления фланцевого соединения, санированного композитным рукавом трубопровода.The claimed utility model relates to the field of mechanical engineering, in particular, to units and parts that ensure the normal operation of machines and installations, namely to the flanges used to connect pipes. The utility model can be used in public utilities, land reclamation, oil, gas and other industries to restore a flange connection, sanitized with a composite pipe sleeve.

Известен фланец для соединения труб, представляющий собой плоское кольцо с буртом по внутреннему диаметру (воротником), снабженное симметрично расположенными относительно центральной оси отверстиями для прохождения соединительных болтов. На всей плоскости сопряжения фланцев от внутреннего до наружного диаметра выполнены концентрические кольца. В качестве материала фланца использован медный или медно-никелевый сплав (патент РФ №51160, М.кл. F16L 23/032, 2006).Known flange for connecting pipes, which is a flat ring with a shoulder along the inner diameter (collar), equipped with holes symmetrically located relative to the central axis for the passage of connecting bolts. Concentric rings are made on the entire mating plane of the flanges from the inner to the outer diameter. Copper or copper-nickel alloy was used as the flange material (RF patent No. 51160, M.cl. F16L 23/032, 2006).

Фланец сохраняет эксплуатационные характеристики на высоком уровне в условиях значительного перепада рабочих температур и в средах повышенной агрессивности, но его нельзя использовать для восстановления фланцевого соединения санированного композитным рукавом трубопровода из-за невозможности обеспечения герметичности соединения фланца с рукавом.The flange retains its performance characteristics at a high level in conditions of a significant difference in operating temperatures and in environments with increased aggressiveness, but it cannot be used to restore the flange connection of a pipeline sanitized with a composite sleeve due to the impossibility of ensuring the tightness of the connection between the flange and the sleeve.

Другим аналогом заявляемой полезной модели служит фланец, состоящий из комбинации фланцевого кольца с отверстиями под крепежные элементы и цилиндрического корпуса с кольцевыми выступами на внутренней поверхности цилиндрического корпуса (патент РФ №200465, М.кл. F16L 23/032, 2020).Another analogue of the claimed utility model is a flange consisting of a combination of a flange ring with holes for fasteners and a cylindrical body with annular protrusions on the inner surface of the cylindrical body (RF patent No. 200465, M. CL F16L 23/032, 2020).

Этот фланец обеспечивает продолжительный срок службы покрытия внутренней поверхности участка трубопровода за счет прочности соединения цилиндрического корпуса фланца с покрытием во время санации трубопровода, но его невозможно использовать для восстановления фланцевого соединения санированного композитным рукавом трубопровода из-за наличия выступов на внутренней поверхности цилиндрического корпуса фланца.This flange provides a long service life of the coating on the inner surface of the pipeline section due to the strength of the connection of the coated cylindrical body of the flange during pipeline rehabilitation, but it cannot be used to restore the flange connection of the pipeline sanitized with a composite sleeve due to the presence of protrusions on the inner surface of the cylindrical flange body.

За наиболее близкий аналог предлагаемой полезной модели принят фланец секции трубопровода, выполненный в виде комбинации фланцевого кольца и цилиндрического корпуса с кольцевыми выступами, расположенными на наружной поверхности цилиндрического корпуса (патент РФ №167427, М.кл. F16L 11/00, 2016).For the closest analogue of the proposed utility model, the flange of the pipeline section is adopted, made in the form of a combination of a flange ring and a cylindrical body with annular protrusions located on the outer surface of the cylindrical body (RF patent No. 167427, M.cl. F16L 11/00, 2016).

У такой конструкции фланца хорошие прочностные и эксплуатационные характеристики, но фланец не следует использовать для восстановления фланцевого соединения санированного композитным рукавом трубопровода из-за разнотолщинности стенки рукава (в нижней части рукава толщина стенки значительно больше).This flange design has good strength and performance characteristics, but the flange should not be used to restore the flange connection of the pipeline sanitized with a composite sleeve due to the difference in thickness of the sleeve wall (in the lower part of the sleeve, the wall thickness is much greater).

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение арсенала фланцев.The problem to be solved by the claimed utility model is to expand the arsenal of flanges.

Технический результат заключается в разработке конструкции фланца, обеспечивающего герметичность его соединения с композитным рукавом.The technical result consists in the development of a flange design that ensures the tightness of its connection with the composite sleeve.

Для достижения указанного технического результата при использовании признаков известного фланца, состоящего из комбинации фланцевого кольца с отверстиями под крепежные элементы и цилиндрического корпуса, согласно полезной модели, цилиндрический корпус представляет собой пару соосных цилиндров, внутреннего и внешнего, с зазором между ними, причем во внешнем цилиндре выполнено по меньшей мере одно отверстие.To achieve the specified technical result when using the features of a known flange, consisting of a combination of a flange ring with holes for fasteners and a cylindrical body, according to the utility model, the cylindrical body is a pair of coaxial cylinders, inner and outer, with a gap between them, and in the outer cylinder at least one hole is made.

Для повышения прочности соединения фланца с композитным рукавом на наружной поверхности внутреннего цилиндра расположены кольцевые выступы.To increase the strength of the connection of the flange with the composite sleeve, annular protrusions are located on the outer surface of the inner cylinder.

С целью повышения прочности соединения фланца с композитным рукавом на внутренней поверхности внешнего цилиндра предусмотрены дополнительные кольцевые выступы.In order to increase the strength of the connection of the flange with the composite sleeve, additional annular protrusions are provided on the inner surface of the outer cylinder.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез фланца; на фиг. 2 - введение эпоксидной композиции в полости между соосными цилиндрами фланца и композитным рукавом с помощью вакуума.The utility model is illustrated in the drawings, where FIG. 1 shows a longitudinal section of a flange; in fig. 2 - introduction of the epoxy composition into the cavities between the coaxial cylinders of the flange and the composite sleeve using a vacuum.

Предлагаемый фланец состоит из комбинации фланцевого кольца 1 с отверстиями 2 под крепежные элементы (болты, шпильки на фиг. не показаны) и цилиндрического корпуса, представляющего собой пару соосных цилиндров, внутреннего цилиндра 3 и внешнего цилиндра 4, с зазором между ними. В цилиндре 4 выполнено отверстие 5 для введения, в частности, композиции на основе эпоксидной смолы. Таких отверстий может быть несколько, а также может быть отверстие 6 для подключения вакуумного насоса (на фиг. не показан). На наружной поверхности цилиндра 3 могут быть расположены кольцевые выступы 7. На внутренней поверхности цилиндра 4 могут быть предусмотрены кольцевые выступы 8. Фланец может быть изготовлен из стали, из медных, никелевых и медно-никелевых сплавов, используемых для работы в средах повышенной агрессивности и температуры. Фланец может быть также изготовлен из композиционных материалов с полимерной матрицей, усиленной волокнистой структурой. Матрица может быть выполнена из отвержденной эпоксидной или полиэфирной смолы.The proposed flange consists of a combination of a flange ring 1 with holes 2 for fasteners (bolts, pins are not shown in the figure) and a cylindrical body, which is a pair of coaxial cylinders, an inner cylinder 3 and an outer cylinder 4, with a gap between them. An opening 5 is provided in the cylinder 4 for the introduction of, in particular, an epoxy resin composition. There can be several such holes, and there can also be a hole 6 for connecting a vacuum pump (not shown in the figure). On the outer surface of the cylinder 3 there can be annular protrusions 7. On the inner surface of the cylinder 4 annular protrusions 8 can be provided. ... The flange can also be made of fiber-reinforced polymer matrix composites. The matrix can be made of cured epoxy or polyester resin.

Конкретным примером заявляемого устройства является сварной из отдельных частей фланец диаметром 500 мм. Фланцевое кольцо 1 с отверстиями 2 (20 штук) под крепежные элементы изготовлено механическим способом из листа нержавеющей стали 08Х18Н10Т толщиной 30 мм. Цилиндры 3 и 4 длиной 700 мм сделаны путем свертывания стального листа толщиной 5 мм и сварки стыка. На внутренней поверхности цилиндра 4 приварены кольца из круглого прутка диаметром 6 мм с образованием кольцевых выступов 8. Отверстия 5 и 6 диаметром 20 мм соответственно для ввода эпоксидной композиции и удаления воздуха выполнены в корпусе цилиндра 4 диаметрально. Цилиндры 3 и 4 приварены к фланцевому кольцу 1 соосно с зазором между ними 25 мм и соосно с центральным отверстием кольца 1. Итак, фланец готов к использованию.A specific example of the inventive device is a flange welded from separate parts with a diameter of 500 mm. Flange ring 1 with holes 2 (20 pieces) for fasteners is made mechanically from a sheet of stainless steel 08X18H10T with a thickness of 30 mm. Cylinders 3 and 4, 700 mm long, are made by rolling a 5 mm thick steel sheet and welding the joint. On the inner surface of the cylinder 4, rings are welded from a round rod with a diameter of 6 mm to form annular protrusions 8. Holes 5 and 6 with a diameter of 20 mm, respectively, for introducing the epoxy composition and removing air are made in the cylinder body 4 diametrically. Cylinders 3 and 4 are welded to flange ring 1 coaxially with a gap of 25 mm between them and coaxial with the center hole of ring 1. So, the flange is ready for use.

Заявляемое устройство используют следующим образом. После удаления старого фланца с трубопровода 9 конец рукавного покрытия (рукава 10) зачищают наждачной бумагой. В рукаве 10 сверлят отверстия в шахматном порядке для прохода отверждаемой композиции из полости между внешним цилиндром 4 и рукавом 10 в полость между внутренним цилиндром 3 и рукавом 10 и создания механической связи рукава 10 с новым фланцем. Конец рукава 10 вводят в зазор между цилиндрами 3 и 4 до упора с фланцевым кольцом 1. Изнутри устанавливают резиновый пакер 11, а снаружи - кольцо уплотнения 12. С помощью вакуума в полость между цилиндрами 3 и 4 и рукавом 10 вводят отверждаемую композицию, после отверждения которой фланец прочно соединяется с рукавом 10.The inventive device is used as follows. After removing the old flange from the pipeline 9, the end of the sleeve cover (sleeve 10) is sanded with sandpaper. Holes are drilled in the sleeve 10 in a checkerboard pattern to allow the curable composition to pass from the cavity between the outer cylinder 4 and the sleeve 10 to the cavity between the inner cylinder 3 and the sleeve 10 and create a mechanical connection of the sleeve 10 with the new flange. The end of the sleeve 10 is inserted into the gap between the cylinders 3 and 4 until it stops with the flange ring 1. The rubber packer 11 is installed from the inside, and the seal ring 12 is installed from the outside. which the flange is firmly connected to the sleeve 10.

Установка двух фланцев на концах участка трубопровода обеспечивает его целостность. Предлагаемый фланец успешно прошел испытание на водоводе диаметром 500 мм.Installing two flanges at the ends of the pipeline section ensures its integrity. The proposed flange has successfully passed the test on a water conduit with a diameter of 500 mm.

Claims

1. A flange consisting of a combination of a flange ring with holes for fasteners and a cylindrical body, characterized in that the cylindrical body is a pair of coaxial cylinders, inner and outer, with a gap between them, while the outer cylinder of the cylindrical body is made at least one hole for the introduction of the composition based on epoxy resin.

2. A flange according to claim 1, characterized in that annular protrusions are located on the outer surface of the inner cylinder.

3. A flange according to claim 1, characterized in that annular protrusions are provided on the inner surface of the outer cylinder.