RU2091657C1 - Coupling for pipes - Google Patents
Coupling for pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091657C1 RU2091657C1 RU9394041734A RU94041734A RU2091657C1 RU 2091657 C1 RU2091657 C1 RU 2091657C1 RU 9394041734 A RU9394041734 A RU 9394041734A RU 94041734 A RU94041734 A RU 94041734A RU 2091657 C1 RU2091657 C1 RU 2091657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flange
- flanges
- coupling
- bolts
- groove
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 24
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 24
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 24
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 206010016256 fatigue Diseases 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001119 inconels 625 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/02—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially
- F16L23/032—Flanged joints the flanges being connected by members tensioned axially characterised by the shape or composition of the flanges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения труб, несущих текучие среды под высоким давлением и/или подвергаемых большим механическим нагрузкам. The invention relates to mechanical engineering and can be used to connect pipes carrying fluids under high pressure and / or subjected to high mechanical stresses.
Известно соединение фланцев труб, в котором плоская поверхность фланцев соединена обычными гайками [1]
При соединении фланцевых частей возникают напряжения в материале фланца в деталях, соединяющих горизонтальные и вертикальные части фланца. Наиболее близким к предложенному является муфта [2] в которой поверхности переходной зоне между фланцами придают форму четверти эллипса, причем большая ось эллипса параллельна трубе, а длина этой большей оси примерно в два раза превышает длину меньшей оси эллипса. Однако напряжения в материале в таком фланце зависят от точек приложения сосредоточенных нагрузок на поверхности фланца и от растягивающих усилий в соединении труб, так что такая форма эллиптического переходного участка является рациональной только для типов фланцев обычной формы.It is known to connect pipe flanges in which the flat surface of the flanges is connected by ordinary nuts [1]
When connecting the flange parts, stresses arise in the flange material in the parts connecting the horizontal and vertical parts of the flange. Closest to the proposed one is a coupling [2] in which the surfaces of the transition zone between the flanges are shaped like a quarter of an ellipse, with the major axis of the ellipse parallel to the pipe and the length of this major axis approximately two times the length of the smaller axis of the ellipse. However, the stresses in the material in such a flange depend on the points of application of concentrated loads on the surface of the flange and on the tensile forces in the pipe joint, so that this shape of the elliptical transition section is rational only for types of flanges of a conventional shape.
Таким образом, недостатком существующих фланцевых соединений является то, что после некоторого времени в них часто возникают утечки как следствие изменяющихся нагрузок и высоких напряжений в сочетании с температурными деформациями и вибрациями. В связи с этим часто необходимо выполнять техническое обслуживание механических узлов, такое как, например, дополнительное подтягивание болтов и замену кольцевых прокладок. Thus, a drawback of existing flange joints is that, after some time, leaks often occur in them as a result of changing loads and high stresses in combination with thermal deformations and vibrations. In this regard, it is often necessary to perform maintenance of mechanical components, such as, for example, additional tightening of bolts and replacing ring gaskets.
Другим недостатком, присущим этим типам соединений труб, является то, что они отличаются большими размерами и значительным весом, а также существующие муфты имеют неупругие уплотняющие элементы, элементы муфты смещаются один относительно другого при колебаниях нагрузки, что способствует утечкам и образованию других накапливающихся по временам повреждений в соединении. Another drawback inherent in these types of pipe connections is that they are large and significant in weight, and the existing couplings have inelastic sealing elements, the coupling elements are displaced relative to each other during load fluctuations, which contributes to leaks and the formation of other damage accumulating over time in conjunction.
Недостаток также состоит в том, что известные типы фланцев нельзя без специальных измерений проверить на наличие утечек простым образом во время или после их монтажа. The disadvantage is also that the known types of flanges cannot be checked without special measurements for leaks in a simple way during or after their installation.
Еще один из недостатков связан с коррозией и заключается в том, что в существующих муфтах имеются "мокрые" болты, то есть в болтах, подвергающихся воздействию, например, морской воды, будут развиваться повреждения, связанные с коррозией, после того, как болты установлены на частях фланцев. Another disadvantage associated with corrosion is that there are “wet” bolts in existing couplings, that is, in bolts exposed to, for example, sea water, damage due to corrosion will develop after the bolts are installed on parts of flanges.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности муфты для соединения труб при изменяющихся нагрузках, высоких напряжениях, высоком давлении, при этом конструкция должна позволять выполнить проверку на герметичность под давлением во время монтажа на месте и в процессе работы при полной величине давления в трубопроводе. The technical result of the invention is to increase the reliability of the coupling for connecting pipes under changing loads, high voltages, high pressure, and the design should allow for leak testing under pressure during on-site installation and during operation at full pressure in the pipeline.
На фиг. 1 изображены две трубы, соединенные муфтой, состоящей из фланцев соответствующего типа; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 до затяжки болтов; на фиг. 4 сечение фланца в базовой конструкции; на фиг. 5 сечение фланца с тремя коническими поверхностями и наружным вогнутым участком на наружном диаметре; на фиг. 6 сечение фланца с одной конической поверхностью, канавкой для уплотнения и каналом для головки контрольного устройства; на фиг. 7 сечение фланца с двумя коническими поверхностями, канавкой для уплотнения и резьбовым отверстием для болтов (шпилек); на фиг. 8 сечение соединения труб с одним плоским фланцем, одним фланцем с конической поверхностью, уплотняющей кольцевой прокладкой и каналом для контроля перед затяжкой болтов; на фиг. 9 сечение по компактной фланцевой муфте в свободном состоянии до затяжки болтов, в которой каждый из фланцев предусмотрен с двумя коническими поверхностями, уплотняющими канавками для уплотняющей кольцевой прокладки, каналом для контроля в одном из фланцев, вогнутым наружным участком на наружном диаметре и стяжными болтами с базовыми кольцевыми прокладками и гайками; на фиг. 10 сечение по фланцевой муфте согласно изобретению; на фиг. 11-14 варианты конструкции фланца в соответствии с изобретением. In FIG. 1 shows two pipes connected by a coupling consisting of flanges of the corresponding type; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2 before tightening the bolts; in FIG. 4 section of a flange in a basic design; in FIG. 5 is a section through a flange with three conical surfaces and an outer concave portion on an outer diameter; in FIG. 6 is a section through a flange with one conical surface, a groove for sealing and a channel for the head of the control device; in FIG. 7 is a cross section of a flange with two conical surfaces, a groove for sealing and a threaded hole for bolts (studs); in FIG. 8 is a section through the connection of pipes with one flat flange, one flange with a conical surface, a sealing ring gasket and a channel for monitoring before tightening the bolts; in FIG. 9 is a section through a compact flange coupling in a free state until bolts are tightened, in which each of the flanges is provided with two conical surfaces, sealing grooves for a sealing ring gasket, a control channel in one of the flanges, a concave outer section on the outer diameter, and coupling bolts with base ring gaskets and nuts; in FIG. 10 is a section through a flange coupling according to the invention; in FIG. 11-14 flange design options in accordance with the invention.
Как показывает фиг. 1, чтобы фланцы по изобретению могли функционировать соответствующим образом, фланцевый узел должен быть встроен в трубопровод или конструкцию из труб 1 и 2 с двумя половинами фланцев 3 и 4, соединительными болтами 5 с базовыми кольцевыми прокладками 6 и 7 и гайками 8 и 9. Фланцы 3 и 4 не обязательно должны быть одинаковыми и могут иметь разные конструкции. As shown in FIG. 1, so that the flanges of the invention can function appropriately, the flange assembly must be integrated in a pipe or
Согласно изобретению, чтобы функционировать в соответствии со своим назначением, муфта характеризуется следующими отдельными признаками:
По меньшей мере, одна из находящихся напротив друг друга поверхностей фланцев 10 и 11 спроектирована так, что она или они имеет/имеют коническую форму (фиг. 3 и 4).According to the invention, in order to function in accordance with its intended purpose, the coupling is characterized by the following individual features:
At least one of the opposite surfaces of the
Каждый из двух находящихся напротив друг друга фланцев спроектирован таким образом, что противолежащие поверхности (фиг. 10 и 11) являются коническими. Each of the two opposite flanges is designed in such a way that the opposing surfaces (FIGS. 10 and 11) are conical.
Каждый из двух находящихся напротив друг друга фланцев спроектирован таким образом, что поверхности 10 и 11 (фиг. 3, 4, 8 и 9) в радиальном сечении образуют угол друг с другом таким образом, что расстояние между двумя противолежащими поверхностями увеличивается с увеличением радиуса в собранном соединении перед тем, как болты затянуты. Предпочтительный угол наклона поверхностей 10, 11 относительно воображаемой плоскости составляет 0,2-3,0o, предпочтительно 0,2-0,5o, но можно также использовать углы большей и меньшей величины, которые, помимо всего остального, зависят от материала и допусков в соединении труб и фланцевых половинах. Две противоположные половины муфты в соответствии с изобретением спроектированы так, что между двумя соседними поверхностями имеется расстояние, увеличивающееся в наружном направлении. Наибольший угол зависит от того, можно ли затянуть болты 5 таким образом, что плоскости фланцев будут соприкасаться друг с другом.Each of the two opposite flanges is designed in such a way that the
При соединении фланцев 3 и 4 болтами 6 поверхности 10 и 11 фланцев 3 и 4 будут поворачиваться под действием корректирующих условий, предпочтительно до упора друг в друга, так что коническая щель между поверхностями, закрывается. When connecting the
Вместо болтов могут применяться, например, зажимные соединения или другие обычные соединительные устройства, задней фланцевой поверхности наружной части одновременно придается форма, пригодная для этой цели. Instead of bolts, for example, clamping joints or other conventional connecting devices can be used, while the rear flange surface of the outer part is simultaneously shaped to be suitable for this purpose.
Далее, угол между поверхностями 10 и 11 предпочтительно задается таким, что для закрытия конической щели, которая образована этим углом, необходимо усилие, составляющее от 50 до 100% усилия предварительного натяжения болтов. Предпочтительно, чтобы сжимающая сила к моменту закрытия щели составляла около 70-80% усилия предварительного натяжения болтов. Естественно, что такое усилие зависит, например, от типа материалов, используемого для изготовления фланцев, и связано с ним. Further, the angle between the
Угол раскрытия α между двумя противоположными фланцами 3 и 4 зависит от материала. Помимо всего остального, он зависит от предела текучести sg материала фланца и модуля упругости Е так, что a K (sg /E), где К - постоянная, которая определяется геометрическими параметрами муфты в целом и которая может различаться в зависимости от конструкции муфты. Среди параметров, влияющих на изменение К, диаметр и толщина стенки трубы и количество, диаметр, класс твердости болтов. The opening angle α between two
Длина болтов 5 в предварительно натянутом состоянии предпочтительно составляет, по меньшей мере, 3 их диаметра, и предпочтительно от 6 до 8 диаметров болтов. The length of the
Следующий признак конструкции фланца по изобретению состоит в том, чтобы выполнить наружные и/или внутренние края поверхностей 10 и 11 с клинообразными выступами 12 и 13. При выполнении фланца с коническими зонами коническая поверхность выступов 12 и 13 имеет конусность, которая отличается от конусности поверхностей 10 и 11 фланца. За счет такой конструкции достигается дополнительный уплотняющий эффект во фланце при затягивании напряженных болтов 5. Выступы 12 и 13 могут выдаваться на неопределенное расстояние соответственно от наружного края и внутреннего края фланца над наклонной поверхностью 10 и 11, но предпочтительно проходят не дальше от наружного (внутреннего) края, чем на такое расстояние, что отношение между наклонным участком фланца и выступом (-ами) составляет 2:1 или больше. Длины выступов 12 и 13 не зависят друг от друга, но каждая обычно меньше 1/4 расстояния между двумя концами поверхностей 10 и 11. Another feature of the design of the flange according to the invention is to make the outer and / or inner edges of the
Чтобы получить дополнительную герметизацию во фланцевом соединении, фланец может быть был выполнен с канавкой 14 для кольцевого уплотнения. Такое кольцевое уплотнение может быть обычного типа, но предпочтительно, чтобы оно было гибкого типа. In order to obtain additional sealing in the flange connection, the flange may be made with a
Канавка 14 предпочтительно имеет боковые поверхности 15 и 16 (фиг. 6), образующие угол ±10-20o с осевой линией, проходящей параллельно оси фланца, при этом выполняется условие, заключающееся в том, что наружные поверхности 17 и 18 (фиг. 8) кольцевого уплотнения, по меньшей мере, частично совпадают с боковыми поверхностями 15 и 16 канавки 14.The
Фланец может быть выполнен с каналом 19 (фиг. 6), связывающим резьбовое соединение на наружной поверхности с дном канавки 14 под кольцевое уплотнение. С помощью такой конструкции появляется возможность проведения испытаний каждого стыка под давлением на герметичность и стойкость к давлению без увеличения внутреннего давления в трубе. The flange can be made with a channel 19 (Fig. 6), connecting a threaded connection on the outer surface with the bottom of the
Промежуточная зона 20 фланца между частью 21 фланца, проходящей в основном параллельно к продольной оси А труб 1 и 2 и частью 22 фланца, проходящей в основном перпендикулярно, имеет эллиптическую форму, чтобы получить минимально возможный коэффициент концентрации напряжений для данной переходной зоны поперечного сечения. Такая переходная зона 20, имеющая эллиптическую форму, начинается на наружной поверхности 23 фланца и является касательной к задней поверхности 22 фланца (фиг. 4). При выполнении плоскости затягивания фланца за счет эллиптической формы будет оптимизироваться распределение напряжений в материале фланца с отношением между большой и малой осями эллипса в пределах соотношений от 3:1 до 5:1, предпочтительно 4:1, так что достигается оптимальная способность соединения нести механические нагрузки. The
Конструкция фланца может быть выполнена с вогнутым участком канавкой 24 (фиг. 5) на наружной осесимметричной поверхности фланца. Назначение такого вогнутого участка, во-первых, состоит в том, чтобы обеспечить возможность материалу между вогнутым участком и плоскостью выступа 13 действовать в качестве упругого участка для улучшения уплотняющего воздействия на выступ 13, когда части соединения собираются вместе, а во-вторых, чтобы обеспечить возможность уменьшения количества материала, используемого для изготовления половины муфты, что приводит к уменьшению веса. Глубина канавки 24 зависит от материала фланца, должна быть больше, чем глубина выступающего участка 13, например, она должна составлять величину, равную 2-3 глубины последнего. The design of the flange can be made with a concave portion of the groove 24 (Fig. 5) on the outer axisymmetric surface of the flange. The purpose of such a concave portion is, firstly, to enable the material between the concave portion and the plane of the
Каждый фланец соединения труб может по отдельности содержать, по меньшей мере, один из вышеуказанных признаков, причем каждый из признаков обеспечивает повышенную надежность и/или способность выдерживать механические нагрузки по сравнению с известными типами фланцев. Однако рационально сочетать два или более из вышеуказанных признаков, чтобы обеспечить оптимальные свойства фланцевого соединения по изобретению. Each pipe connection flange may individually comprise at least one of the aforementioned features, each of the features providing increased reliability and / or ability to withstand mechanical loads compared to known types of flanges. However, it is rational to combine two or more of the above features in order to ensure optimal properties of the flange joint according to the invention.
Признаки, которые предпочтительно сочетать, следующие:
фланцы имеют конические противолежащие поверхности 10 и 11 до предварительного натяжения болтов 3,
расстояние между противолежащими поверхностями увеличивается с увеличением радиуса в направлении наружной поверхности фланца,
плоскости 10 и 11 фланцев поворачиваются для уплотнения друг относительно друга при соединении фланцев,
угол между противолежащими поверхностями 10 и 11 задается таким образом, что для закрытия щели между коническими поверхностями необходимо усилие, составляющее от 50 до 100% усилия предварительного натяжения болтов 5,
болт(ы) выполнен(ы) с соответствующими головками, предотвращающими проникновение внешней среды в соединение вдоль поверхности болтов.Symptoms that are preferably combined are as follows:
the flanges have conical opposing
the distance between opposite surfaces increases with increasing radius in the direction of the outer surface of the flange,
the angle between the
the bolt (s) are made (s) with appropriate heads, preventing the penetration of the external environment into the connection along the surface of the bolts.
Далее, кроме того, предпочтительно, чтобы фланец (фланцы) по изобретению был(и) выполнен(ы) со следующими альтернативными признаками:
длина предварительно натянутых болтов 5 составляет, по меньшей мере, 3 диаметра болтов,
на одном или обоих наружных краях фланцев выполнены клинообразные выступающие участки 12 и 13,
фланец выполнен с канавкой 14 под кольцевую прокладку, предпочтительно под углом между ±10 и 20o к осевой линии, параллельной продольной оси фланца, но могут использоваться и другие типы канавок, например, канавки для уплотнительного кольца,
фланец (фланцы) имеет (имеют) промежуточный участок 22 эллиптической формы, такой, что отношение между большой и малой осями эллипса лежит в интервале от 3:1 до 5:1, предпочтительно 4:1.Further, in addition, it is preferable that the flange (s) according to the invention is (s) made (s) with the following alternative features:
the length of the
wedge-
the flange is made with a
the flange (s) has (have) an
В качестве следующих предпочтительных конструктивных признаков фланца по изобретению можно включить следующие:
коническая поверхность выступающего(их) участка(ов) 12 и 13 имеет конусность, которая отличается от конусности поверхностей 10 и 11 фланца,
фланец (фланцы) выполнен (выполнены) с каналом 15, связывающим резьбовое соединение на наружной поверхности и дно канавки под уплотнение,
фланец (фланцы) выполнен (выполнены) с вогнутым участком канавкой 24 на наружной осесимметричной поверхности фланца.As the following preferred structural features of the flange according to the invention, the following can be included:
the conical surface of the protruding (their) section (s) 12 and 13 has a taper that differs from the taper of the
the flange (flanges) is made (made) with the
the flange (flanges) is made (made) with a concave portion of the
Преимущества, достигаемые за счет создания фланца(ев) в соответствии с вышеупомянутыми признаками, состоят в том, что обеспечивается высокое контактное давление на поверхностях 10 и 11 фланцев для абсолютно герметичного соединения, что приводит к тому, что стержни болтов 5, а также уплотняющая кольцевая прокладка при использовании механизма натяжения обычно не будут подвергаться воздействию ни внешней среды, ни внутренней среды из трубопровода 1 и 2. Кроме того, уплотняющая кольцевая прокладка в канавке 14 и в соответствующей канавке 25 на фланце 2 (фиг. 9) будут аналогичным образом обеспечивать полную герметичность во фланцевом соединении, даже если герметизация при высоком контактном давлении внутренних участков поверхностей 10 и 11 (фиг. 9) будет нарушена. Когда болты 5 предварительно натянуты надлежащим образом и коническая цель между фланцами 1 и 2 закрыта, натяжение болтов будет почти статическим с очень небольшими дополнительными растягивающими напряжениями, которые возникают в результате изменения механических и/или тепловых нагрузок в соединении, и как следствие, опасность усталости в болтах элементах соединения 5 будет фактически устранена. The advantages achieved by creating the flange (s) in accordance with the aforementioned features are that a high contact pressure is provided on the
При выполнении фланца(ев) с конической поверхностью (ями), образующими угол друг с другом и с таким соединением, что поверхности прижимаются друг к другу, будет рациональным выполнить наружные поверхности фланца(ев) с промежуточным участком эллиптической формы 22. Тем самым фланец может быть выполнен с небольшим диаметром фланца относительно диаметра трубы по сравнению с обычными соединениями труб, чем достигаются небольшие размеры фланца и малый вес. За счет сочетания эллиптической конструкции с вогнутой наружной канавкой 24 можно также добиться дополнительного уменьшения веса фланцевого узла. When performing the flange (s) with conical surface (s) forming an angle with each other and with such a connection that the surfaces are pressed against each other, it will be rational to make the outer surfaces of the flange (s) with an intermediate section of
Вследствие вышеуказанных признаков и преимуществ соединение труб с фланцами по изобретению будет также безопасным с точки зрения охраны окружающей среды, поскольку при функционировании будет обеспечена герметичность и высокая степень защиты от усталости в болтах или от другого механического разрушения соединения в любое время, причем соединение не требует технического обслуживания механических узлов. Due to the above characteristics and advantages, the connection of pipes with flanges according to the invention will also be safe from the point of view of environmental protection, because during operation, tightness and a high degree of protection against fatigue in bolts or other mechanical failure of the connection at any time will be provided, and the connection does not require technical maintenance of mechanical components.
В результате того, что один из фланцев соединения труб может быть предусмотрен с каналом 19 для доступа к канавке 14, может выполняться контроль отвод возможных утечек помимо внутренней поверхности 10, что может оказаться важным, когда имеют место исключительно жесткие требования к надежности. Кроме того, вариант исполнения соединения труб, показанный на фиг. 8 и 9, где имеется упругая кольцевая прокладка, может обеспечить то, что создание выдерживает перегрузку разъединение без возможных утечек. As a result of the fact that one of the pipe connection flanges can be provided with a
Данный фланцевый узел не требует обслуживания механических узлов, поскольку исключена подгонка (разрушение неметаллических кольцевых прокладок) уплотнений или других элементов за счет того, что нет никакого относительного смещения между элементами фланцевого узла под действием давления и нагрузок, действующих на соединение. Механическая прочность фланцевого узла может быть со значительной степенью надежности определена, исходя из оценки натяжений и данных о материале, поскольку внутренние статические свойства соединения в процессе работы обеспечивают то, что реакция на нагрузку остается неизменной в течение всего времени эксплуатации. This flange unit does not require maintenance of mechanical units, since the fitting (destruction of non-metallic ring gaskets) of seals or other elements is excluded due to the fact that there is no relative displacement between the elements of the flange unit under the action of pressure and loads acting on the connection. The mechanical strength of the flange assembly can be determined with a significant degree of reliability based on the assessment of tension and material data, since the internal static properties of the joint during operation ensure that the response to the load remains unchanged throughout the entire operation period.
Соединения труб с фланцами, спроектированными в соответствии с настоящим изобретением, можно рациональным образом использовать как фланцевые узлы в стояках, проходящих от устья скважины до эксплуатационных оснований, в стояках в подводных модулях, во фланцевых узлах растянутых стоек для оснований с растянутыми стойками, для процессов и оборудования, используемого в открытом море, на участках побережья до прибойной зоны и на земле, а также на атомных электростанциях. Pipe connections with flanges designed in accordance with the present invention can be rationally used as flange assemblies in risers extending from the wellhead to production substrates, in risers in subsea modules, in flange assemblies of stretched struts for bases with stretched struts, for processes and equipment used in the open sea, on coastal areas to the surf zone and on land, as well as nuclear power plants.
Предпочтительный вариант исполнения фланцевого соединения, выполненного из стали, состоящего из половин в виде фланцев, будет представлять собой такой вариант, в котором конический выступающий участок 12 (13) имеет угол 0; 3o, а длина обоих участков 12 и 13 одинакова и соответствует 20% разности по высоте между нижним и верхним коническими участками 12 и 13. Выступающие части выдаются в конический участок на расстояние, которое представляет собой половину расстояния от наружного края соединения до отверстия под болт. Кроме того, такой предпочтительный вариант исполнения включает канавку 14 под кольцевую прокладку, а также переходный участок эллиптической формы 20, причем отношение между большой и малой осями эллипса составляет 4:1. Канавка 14 для кольцевой прокладки предпочтительно расположена так, что расстояние от внутренней поверхности фланца до ближайшего края канавки составляет 1/4 толщины стенки трубы 1 (2). Однако канавку 14 под кольцевую прокладку не размещают настолько близко к внутренней поверхности, чтобы она могла повлиять на нее. Расположенная по окружности канавка 24, придающая упругость наружному участку 13 фланца, расположена так, что точка, в которой плоскость, заданная наклонной поверхностью 10 фланца, пересекает наружную поверхность фланца, находится на меньшем или на равном расстоянии от канавки 24 по сравнению с расстоянием между наружным участком 22 фланца, проходящим перпендикулярно оси А трубы, и другим участком канавки. Ширина канавки 24 составляет 2/3 от длины наружной поверхности 26, а глубина канавки 24 больше, чем глубина наружного ниспадающего участка 13, в два раза.A preferred embodiment of a flange joint made of steel consisting of half in the form of flanges will be one in which the conical protruding portion 12 (13) has an angle of 0; 3 o , and the lengths of both
На фиг. 11-14 показан предпочтительный вариант исполнения фланца по изобретению. Показан фланец с общим наружным диаметром ⌀1 172,6 ± 0,1 мм, диаметром ⌀2 между осевыми линиями противолежащих отверстий под зажимные болты 3-144,6 мм, диаметром ⌀3 отверстий под зажимные болты 15,0 ± 0,1 мм, диаметры ⌀4, ⌀5 между противоположными краями канавки для кольцевой прокладки (инкональ 625), размещаемой в канавке 14(25), составляют соответственно 121,95 ± 0,1 мм и 84,2 ± 0,1 мм для наружного и внутреннего измерений. Диаметр ⌀6 до осевой линии канавки 14(25) для кольцевой прокладки (инконель 625) и внутренний и наружный края канавки составляют в данном варианте исполнения 15 ± 0,05o. Внутренний размер канавки 1 для кольцевой прокладки составляет в данном варианте исполнения 18,87 ± 0,05 мм. На фиг. 11 показан полный вид сечения варианта исполнения фланца по изобретению, а на фиг. 12 подробно показан участок, обведенный окружностью А на фиг. 11. На фиг. 13 показана часть фланца (вид сверху) с отверстиями под зажимные болты 3. На фиг. 13 показан угол δ между отверстиями под зажимные болты, составляющий 22,5 ± 0,5o. На фиг. 11 высота Н1 фланца составляет 103,9 ± 0,2 мм, а высота Н2 между выступающими в горизонтальном направлении частями и верхней частью наклонного участка поверхности фланца составляет 48,3 ± 0,1 мм. Наклонная верхняя часть фланца образует угол e с горизонтальной плоскостью, составляющий 37,5 ± 2,5o. Зона В на фиг. 11, показания на фиг. 11, имеет следующие размеры: расстояние А1 наклонного наружного края фланца от его наружного края до плоскости соединения составляет 3,0 ± 0,1 мм, расстояние А2 между наружным краем фланца и самой нижней точкой наклонной части составляет 0,5 ± 0,1 мм с углом наклона 45o, а высота А3 наклонной части составляет 0,023 ± 0,005 мм.In FIG. 11-14 show a preferred embodiment of the flange according to the invention. Shows a flange with a total outer diameter ⌀ 1 172,6 ± 0,1 mm, diameter ⌀ 2 between the center lines of opposing holes clamping bolts 3-144,6 mm, diameter ⌀ 3 holes for clamping bolts 15.0 ± 0.1 mm , diameters ⌀ 4 , ⌀ 5 between the opposite edges of the groove for the annular gasket (inconal 625) placed in the groove 14 (25), are 121.95 ± 0.1 mm and 84.2 ± 0.1 mm, respectively, for the outer and inner measurements. The diameter ⌀ 6 to the center line of the groove 14 (25) for the annular gasket (Inconel 625) and the inner and outer edges of the groove in this embodiment are 15 ± 0.05 o . The internal size of the
Вышеприведенные размеры относятся к определенному варианту исполнения фланца по изобретению, в пределах объема прилагаемой формулы изобретения могут использоваться другие параметры и размеры. The above dimensions relate to a particular embodiment of the flange according to the invention, other parameters and dimensions may be used within the scope of the attached claims.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO920686 | 1992-02-20 | ||
NO920686A NO177160C (en) | 1992-02-20 | 1992-02-20 | Coupling comprising two opposite coupling halves |
PCT/NO1993/000029 WO1993017268A1 (en) | 1992-02-20 | 1993-02-22 | Coupling for flanged pipes, process for connecting the flanges and use of the coupling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94041734A RU94041734A (en) | 1996-07-27 |
RU2091657C1 true RU2091657C1 (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=19894898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9394041734A RU2091657C1 (en) | 1992-02-20 | 1993-02-22 | Coupling for pipes |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0630456A1 (en) |
JP (1) | JPH07504021A (en) |
KR (1) | KR950700512A (en) |
AU (1) | AU3576993A (en) |
BR (1) | BR9305929A (en) |
CA (1) | CA2130102A1 (en) |
CZ (1) | CZ9402001A3 (en) |
FI (1) | FI943841A0 (en) |
HU (1) | HUT69904A (en) |
NO (1) | NO177160C (en) |
RU (1) | RU2091657C1 (en) |
SE (1) | SE9402514D0 (en) |
WO (1) | WO1993017268A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7905452B2 (en) | 2004-05-24 | 2011-03-15 | Airbus Deutschland Gmbh | Window frame for aircraft |
RU2763154C1 (en) * | 2021-07-30 | 2021-12-27 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Fastening a flange connection at the wellhead |
RU2789726C1 (en) * | 2022-07-28 | 2023-02-07 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Fastening flange connection via studs with segment elements |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998001696A1 (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-15 | Codelast Limited | Joints |
FR2799259B1 (en) * | 1999-10-01 | 2001-12-07 | Georges Dupont | SYSTEM FOR CONNECTING TWO TUBE END CAPS |
SE0100143L (en) | 2001-01-17 | 2002-07-18 | Lindab Ab | Coupling ring and device and method for using it |
SE0100942D0 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Verax Engineering Ab | Method of manufacturing a flanged element and a flange element |
DE10141944A1 (en) * | 2001-08-28 | 2003-04-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Mounting flange for pipe connections |
SE524724C2 (en) * | 2001-12-28 | 2004-09-21 | Verax Engineering Ab | Flanged element provided with a radially concave end surface and joints comprising flanged elements |
FR2891606B1 (en) * | 2005-10-05 | 2009-03-06 | Snecma Sa | FLANGED CONNECTION DEVICE. |
FR2914729B1 (en) | 2007-04-05 | 2009-10-30 | Snecma Sa | PRE-STRESSED FLANGED CONNECTION DEVICE WITH FLANGES |
US8282136B2 (en) | 2008-06-30 | 2012-10-09 | Mueller International, Llc | Slip on groove coupling with multiple sealing gasket |
US8015882B2 (en) * | 2009-06-04 | 2011-09-13 | Rosemount Inc. | Industrial process control pressure transmitter and flange coupling |
US9194516B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-11-24 | Mueller International, Llc | Slip-on coupling |
US9534715B2 (en) | 2012-01-20 | 2017-01-03 | Mueller International, Llc | Coupling gasket with multiple sealing surfaces |
US9500307B2 (en) | 2012-01-20 | 2016-11-22 | Mueller International, Llc | Slip-on coupling gasket |
US9039046B2 (en) | 2012-01-20 | 2015-05-26 | Mueller International, Llc | Coupling with tongue and groove |
US9168585B2 (en) | 2012-11-02 | 2015-10-27 | Mueller International, Llc | Coupling with extending parting line |
NO335676B1 (en) * | 2012-12-07 | 2015-01-19 | Apl Technology As | Pipe connector for releasable connection of two connector parts in connection with gas tight connection of riser to vessel |
US8857293B2 (en) * | 2013-03-11 | 2014-10-14 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Power transmitting component with multi-part housing assembly having continuous sealing flange |
CN103277260A (en) * | 2013-04-23 | 2013-09-04 | 广东明阳风电产业集团有限公司 | Method for preventing wind power tower outer flange junction surface from cracking |
CN103277261A (en) * | 2013-04-23 | 2013-09-04 | 广东明阳风电产业集团有限公司 | Structure for preventing inner flange joint faces of wind power towers from cracking |
CN107110408B (en) * | 2014-10-28 | 2020-04-24 | 通用电器技术有限公司 | Dissimilar pipe joint in high temperature, high pressure transient and under cyclic loading |
DE102015104718A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-09-29 | Reinert - Ritz Gmbh | flange |
NO345662B1 (en) | 2018-11-02 | 2021-06-07 | Tp Products As | A flange element for a flange connection, a flange connection for a tower structure and a tower structure comprising such a flange connection. |
KR102198803B1 (en) * | 2019-06-17 | 2021-01-05 | 주식회사 성호철관 | Flange integral type corrugated steel pipe |
JP7461643B2 (en) * | 2020-06-16 | 2024-04-04 | 株式会社水道技術開発機構 | Pipe joint structure and pipe joint connection method |
US20230250905A1 (en) * | 2022-02-09 | 2023-08-10 | Freudenberg Oil & Gas, Llc | Pipe flange connection system with static seal |
NO20220311A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-12 | Tp Products As | Flange element |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2412487A (en) * | 1944-01-03 | 1946-12-10 | Dow Chemical Co | Thermoplastic pipe flange |
US3214201A (en) * | 1962-05-29 | 1965-10-26 | Ceilcote Company Inc | Pipe flange |
FR1563983A (en) * | 1968-03-05 | 1969-04-18 | ||
DE2239314A1 (en) * | 1972-08-10 | 1974-02-21 | Hartmut Soehle | SAFETY FLANGE |
US4183562A (en) * | 1977-04-01 | 1980-01-15 | Regan Offshore International, Inc. | Marine riser conduit section coupling means |
DE3103551C2 (en) * | 1981-02-03 | 1986-09-11 | Kempchen & Co Gmbh, 4200 Oberhausen | Sealing arrangement for flange seals |
-
1992
- 1992-02-20 NO NO920686A patent/NO177160C/en not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-02-22 EP EP93904409A patent/EP0630456A1/en not_active Withdrawn
- 1993-02-22 HU HU9402359A patent/HUT69904A/en unknown
- 1993-02-22 BR BR9305929A patent/BR9305929A/en not_active Application Discontinuation
- 1993-02-22 AU AU35769/93A patent/AU3576993A/en not_active Abandoned
- 1993-02-22 WO PCT/NO1993/000029 patent/WO1993017268A1/en not_active Application Discontinuation
- 1993-02-22 JP JP5514716A patent/JPH07504021A/en active Pending
- 1993-02-22 CZ CZ942001A patent/CZ9402001A3/en unknown
- 1993-02-22 CA CA002130102A patent/CA2130102A1/en not_active Abandoned
- 1993-02-22 RU RU9394041734A patent/RU2091657C1/en active
-
1994
- 1994-07-19 SE SE9402514A patent/SE9402514D0/en unknown
- 1994-08-19 FI FI943841A patent/FI943841A0/en unknown
- 1994-08-20 KR KR1019940702895A patent/KR950700512A/en not_active Application Discontinuation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Великобритании N 1559388, кл. F 2 G, 1978. 2. Патент США N 4183562, кл. F 16 L 23/00, 1980. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7905452B2 (en) | 2004-05-24 | 2011-03-15 | Airbus Deutschland Gmbh | Window frame for aircraft |
RU2763154C1 (en) * | 2021-07-30 | 2021-12-27 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Fastening a flange connection at the wellhead |
RU2789726C1 (en) * | 2022-07-28 | 2023-02-07 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Fastening flange connection via studs with segment elements |
RU2811642C1 (en) * | 2023-12-04 | 2024-01-15 | Общество с ограниченной ответственностью "РусГазШельф" | O-ring |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9402514D0 (en) | 1994-07-19 |
RU94041734A (en) | 1996-07-27 |
AU3576993A (en) | 1993-09-13 |
EP0630456A1 (en) | 1994-12-28 |
HUT69904A (en) | 1995-09-28 |
BR9305929A (en) | 1997-08-19 |
NO177160C (en) | 1995-07-26 |
JPH07504021A (en) | 1995-04-27 |
HU9402359D0 (en) | 1994-10-28 |
KR950700512A (en) | 1995-01-16 |
NO177160B (en) | 1995-04-18 |
FI943841A (en) | 1994-08-19 |
NO920686D0 (en) | 1992-02-20 |
FI943841A0 (en) | 1994-08-19 |
CZ9402001A3 (en) | 1995-01-18 |
WO1993017268A1 (en) | 1993-09-02 |
NO920686L (en) | 1993-08-23 |
CA2130102A1 (en) | 1993-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2091657C1 (en) | Coupling for pipes | |
US4410186A (en) | Sealing system for pressurized flanged joints | |
US4892337A (en) | Fatigue-resistant threaded connector | |
US6299216B1 (en) | Joints | |
US6811189B1 (en) | Corrosion seal for threaded connections | |
US4875713A (en) | Internally coated tubular system | |
US5174615A (en) | Mechanical joint connector and joint employing said connector | |
US7617843B1 (en) | Split sleeve clamp assembly | |
CA2604849A1 (en) | Isolation gasket, system and method of manufacture | |
AU2014366892B2 (en) | Dismantling joint | |
CN105849445B (en) | Metal flange connects washer | |
US5431417A (en) | Seal ring and use of this ring | |
US4593941A (en) | Diverter flex joint | |
CN203979698U (en) | A kind of pipe coupling | |
CA2675894A1 (en) | Threaded pipe connection | |
CA1232627A (en) | Marine riser coupling assembly | |
NO20210444A1 (en) | Threaded connector having metal-to-metal seal | |
EP0454148A2 (en) | Pipe joint | |
RU2232328C2 (en) | Shut-off adjusting valve | |
US4909548A (en) | Compound-taper flange assembly | |
Abid et al. | The stamina of non-gasketed, flanged pipe connections | |
Sato et al. | FEM stress analysis and mechanical characteristics of bolted pipe flange connections with ptfe blended gaskets subjected to external bending moments and internal pressure | |
JPS6238593B2 (en) | ||
RU2087786C1 (en) | Light-weight funnel-shaped nondetachable connection | |
RU2808401C1 (en) | Threaded connection of pump-compressor pipes |