RU2100685C1 - Valving device for pipe lines - Google Patents
Valving device for pipe lines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2100685C1 RU2100685C1 RU95104358A RU95104358A RU2100685C1 RU 2100685 C1 RU2100685 C1 RU 2100685C1 RU 95104358 A RU95104358 A RU 95104358A RU 95104358 A RU95104358 A RU 95104358A RU 2100685 C1 RU2100685 C1 RU 2100685C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coupling
- pipeline
- gaskets
- annular conical
- elastic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для перекрытия концевых участков трубопроводов при гидравлических испытаниях и ремонтных работах. The invention relates to pipeline transport and can be used to overlap the end sections of pipelines during hydraulic tests and repair work.
Известно запорное устройство для трубопроводов по заявке ФРГ [1] Оно содержит цилиндрический корпус с двумя дисками, один из которых подвижен, и между ними герметично установлена обечайка из эластичного материала, внутри которой заформовано пружинное кольцо. При смещении подвижного диска эластичная обечайка деформируется таким образом, что ее максимальный наружный диаметр увеличивается, перекрывая проходное сечение устройства. Known locking device for pipelines according to the application of Germany [1] It contains a cylindrical body with two disks, one of which is movable, and a shell of elastic material is sealed between them, inside of which a spring ring is molded. When the movable disk is displaced, the elastic shell is deformed so that its maximum outer diameter increases, blocking the passage section of the device.
Недостатком известного устройства является его ненадежность в целом, особенно при больших давлениях в трубопроводе, а также нетехнологичность герметизации эластичной обечайки между дисками и ее недолговечность при эксплуатации. Последнее связано с тем, что в процессе поджатия увеличивающееся в диаметре пружинное кольцо может разрезать часть эластичной обечайки, примыкающей к внутренней стенке трубопровода. A disadvantage of the known device is its unreliability in general, especially at high pressures in the pipeline, as well as the low-tech sealing of the elastic shell between the disks and its fragility during operation. The latter is due to the fact that during the preload, the spring ring increasing in diameter can cut a part of the elastic shell adjacent to the inner wall of the pipeline.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту представляется взятое за прототип устройство для фиксации вводимой внутрь трубопроводов арматуры по заявке ФРГ [2] Известное устройство содержит две муфты, из которых одна (внутренняя), выполненная из жесткого материала, подвижна и имеет наружную коническую поверхность, а вторая (наружная), выполненная из эластичного материала, имеет соответствующую внутреннюю коническую поверхность. При смещении вдоль оси внутренней муфты за счет взаимодействия муфты коническими поверхностями наружная муфта увеличивается в диаметре и прижимается к поверхности трубопровода. The closest in technical essence and the achieved effect seems to be taken as a prototype device for fixing the reinforcement introduced into the pipelines according to the FRG application [2]. The known device contains two couplings, of which one (internal) made of rigid material is movable and has an external conical surface, and the second (outer) made of elastic material has a corresponding inner conical surface. When displaced along the axis of the inner sleeve due to the interaction of the sleeve with tapered surfaces, the outer sleeve increases in diameter and is pressed against the surface of the pipe.
Недостатком известного устройства является недостаточно надежная герметизация. Это связано с тем, что при большой эластичности материала внешней муфты, последний при поджатии внутренней муфты будет продавливаться в зазор между внутренней муфтой и стенками трубопровода. При недостаточной эластичности материала внешней муфты не будет обеспечено необходимое поджатие к стенкам трубопровода, в частности в случае поверхностных дефектов типа ржавчины, раковины, шероховатости, задиров и других неровностей. A disadvantage of the known device is insufficiently reliable sealing. This is due to the fact that with a large elasticity of the material of the external sleeve, the latter, when the internal sleeve is preloaded, will be forced into the gap between the internal sleeve and the pipe walls. If the material of the external coupling is insufficiently elastic, the necessary pressure against the pipe walls will not be ensured, in particular in the case of surface defects such as rust, shell, roughness, scoring and other irregularities.
Задача изобретения повышение эксплуатационных возможностей запорного устройства за счет расширения диапазона рабочих давлений и обеспечение возможности герметизации при наличии поверхностных дефектов внутри трубопровода. The objective of the invention is to increase the operational capabilities of the locking device by expanding the range of operating pressures and making it possible to seal in the presence of surface defects inside the pipeline.
Поставленная задача решается тем, что в известном запорном устройстве для трубопроводов, содержащем соединенные осевым стержнем с возможностью относительного перемещения фланцы, между которыми установлена кольцевая коническая муфта из жесткого материала, взаимодействующая с муфтой из эластичного материала в кольцевой конической муфте из жесткого материала, выполнен радиальный разрез и примыкающие к разрезу части соединены подвижно внахлест, так что в свободном состоянии диаметр муфты меньше внутреннего диаметра трубопровода, а в развернутом состоянии больше, причем с противоположной стороны муфты из эластичного материала предусмотрена вторая вышеохарактеризованная муфта с радиальным разрезом, при этом их толщины выбраны в пределах, определенных приближенным соотношением:
где δ толщина кольцевой конической муфты из жесткого материала, м;
D допускаемый зазор, м;
P давление в муфте из эластичного материала, Па;
sд допускаемое напряжение жесткого материала, Па;
D внутренний диаметр трубопровода, м;
d внутренний диаметр кольцевой конической муфты, м;
Pтр номинальное давление в трубопроводе, Па;
E модуль упругости жесткого материала муфты, Па;
r ширина кольцевой конической муфты, м.The problem is solved in that in the known locking device for pipelines, containing flanges connected by an axial shaft with the possibility of relative movement, between which an annular conical sleeve of rigid material is installed, interacting with a sleeve of elastic material in an annular conical sleeve of rigid material, a radial section is made and the parts adjacent to the section are lap-jointed, so that in the free state the diameter of the sleeve is less than the internal diameter of the pipeline, and in p zvernutom state more, and the opposite side of the sleeve of elastic material, as described above, a second clutch with a radial cut, and their thickness is selected within the limits defined by the approximate relation:
where δ is the thickness of the annular conical sleeve made of rigid material, m;
D allowable clearance, m;
P pressure in the coupling made of elastic material, Pa;
s d permissible stress of the rigid material, Pa;
D inner diameter of the pipeline, m;
d inner diameter of the annular conical coupling, m;
P tr nominal pressure in the pipeline, Pa;
E is the elastic modulus of the rigid material of the coupling, Pa;
r width of the annular conical coupling, m
Кольцевая коническая муфта может быть выполнена из упругого материала, например, из пружинной стали. Муфта из эластичного материала может быть выполнена сборной в виде набора прокладок из материала с разной эластичностью, например, крайние прокладки из жесткой резины с твердостью более 11,2•105 Н/м2, прилегающие к ним прокладки из резины средней эластичности с твердостью в пределах 6,9-11,2•105 Н/м2 и центральные прокладки из мягкой эластичной резины с твердостью менее 6,9•105 Н/м2 (терминология и классификация резины по твердости взяты из работы [3]). В запорном устройстве может быть предусмотрена опора в виде дополнительного фланца, связанного тягами со стягивающим хомутом, установленным на внешней части трубопровода, преимущественно на уровне прокладок из мягкой эластичной резины.The annular conical coupling may be made of an elastic material, for example, spring steel. The coupling of elastic material can be made as a set of gaskets of a material with different elasticities, for example, extreme gaskets of hard rubber with a hardness of more than 11.2 • 10 5 N / m 2 , adjacent gaskets of rubber of medium elasticity with a hardness of within 6.9-11.2 • 10 5 N / m 2 and central gaskets made of soft elastic rubber with a hardness of less than 6.9 • 10 5 N / m 2 (the terminology and classification of rubber by hardness are taken from [3]). In the locking device, a support may be provided in the form of an additional flange connected by rods to a tightening clamp mounted on the outside of the pipeline, mainly at the level of gaskets made of soft elastic rubber.
Выполнение кольцевых конических муфт с радиальным разрезом при относительном их сближении и при наличии между ними упругих прокладок позволяет увеличить диаметр муфты вплоть до внутреннего диаметра трубопровода, обеспечивая тем самым перекрытие начального зазора. При этом жесткая муфта упирается краями в стенки трубопровода, создавая дополнительную держащую силу, причем выбор ее толщины по предложенному приближенному соотношению позволяет, с одной стороны, исключить загиб краев в начальный зазор между фланцами и трубопроводом, с другой, обеспечить необходимую степень распрямления муфты. Выполнение жесткой муфты из упругого материала, например, из пружинной стали, позволяет использовать их многократно при свободном извлечении из трубопровода. Выполнение муфты из эластичного материала в виде набора прокладок из материала различной эластичности позволяет обеспечить достаточную долговечность крайних прокладок и надежное заполнение различных неровностей на стенках трубопровода в средней части набора прокладок, где предусмотрена наиболее эластичная резина. Это обеспечивает достаточно надежную герметизацию даже для неровных поверхностей. Предусмотренная опора с тягами позволяет обеспечить дополнительную держащую силу, а установление стягивающего хомута на уровне прокладок из мягкой эластичной резины несколько компенсировать внутреннее давление в прокладках, поскольку именно на уровне мягких эластичных прокладок оно будет наибольшим. The implementation of annular conical couplings with a radial cut with their relative approach and in the presence of elastic gaskets between them allows to increase the diameter of the coupling up to the inner diameter of the pipeline, thereby ensuring the overlap of the initial gap. In this case, the rigid coupling abuts the edges against the walls of the pipeline, creating additional holding force, and the choice of its thickness according to the proposed approximate ratio allows, on the one hand, to exclude the bending of the edges into the initial gap between the flanges and the pipeline, on the other, to provide the necessary degree of straightening of the coupling. The implementation of the rigid coupling of an elastic material, for example, of spring steel, allows you to use them repeatedly when freely removed from the pipeline. The implementation of the coupling from an elastic material in the form of a set of gaskets from a material of various elasticities allows us to ensure sufficient durability of the extreme gaskets and reliable filling of various bumps on the walls of the pipeline in the middle of the set of gaskets, where the most elastic rubber is provided. This provides a sufficiently reliable seal, even for uneven surfaces. The provided support with rods allows for additional holding force, and the installation of a tightening collar at the level of gaskets made of soft elastic rubber somewhat compensates for the internal pressure in the gaskets, since it will be the highest at the level of soft elastic gaskets.
На фиг.1 показано запорное устройство для трубопроводов в разрезе, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 вид кольцевой конической муфты; на фиг.4 разрез Б-Б кольцевой конической муфты на фиг.3; на фиг.5 - вид кольцевой конической муфты по стрелке В на фиг.4; на фиг.6 вид другого варианта кольцевой конической муфты по стрелке В на фиг.4. In Fig.1 shows a locking device for pipelines in the context, a General view; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 is a view of an annular conical coupling; in Fig.4 a section bB of the annular conical coupling in Fig.3; figure 5 is a view of an annular conical coupling in arrow B in figure 4; Fig.6 is a view of another variant of the annular conical coupling in arrow B in Fig.4.
Запорное устройство для трубопроводов (фиг.1) содержит подвижный фланец 1, выполненный заодно с осевым стержнем 2 с резьбой на конце, входящим в отверстие неподвижного фланца 3, опирающегося на обечайку 4 и дополнительный фланец 5, который посредством гайки и стержня 2 удерживается на торцевой части трубопровода 7. Между фланцами 1 и 3 предусмотрен набор прокладок 8 10 из эластичного материала, которые заключены между кольцевыми коническими муфтами 11 из жесткого материала. Кольцевая коническая муфта 11 (фиг.3 5) имеет радиальный разрез 12, и прилегающие к этому разрезу части муфты соединены подвижно внахлест (фиг.5). На фиг.6 показан более технологичный вариант кольцевой конической муфты, которая может быть изготовлена не сгибанием первоначально плоской муфты, а ее вытягиванием на токарном станке и последующим привариванием пластины 13, обеспечивающей подвижное соединение внахлест. The locking device for pipelines (figure 1) contains a movable flange 1, made integral with the
Для увеличения держащей силы может быть использовано подкрепление (фиг. 1, 2) в виде укрепленного болтами 14 поджимающего хомута 15, который посредством тяг 16 связан с дополнительным фланцем 5. При этом хомут 15 установлен преимущественно на уровне средних прокладок 10 из мягкой эластичной резины с твердостью менее 6,9 •105 Па. Прокладки 9 изготовлены из резины средней эластичности с твердостью в пределах (6,9-11,2)•105 Па, а прокладки 8 из жесткой резины с твердостью более 11,2•105 Па.In order to increase the holding force, reinforcement (Fig. 1, 2) can be used in the form of a
Работа запорного устройства осуществляется следующим образом. The locking device is as follows.
При подготовке к работе обеспечивают сборку устройства и устанавливают его в торцевой части трубопровода 7. Глубина установки определяется высотой обечайки 4 с поджатием гайкой 6. При вращении последней фланец 1 приближается к фланцу 3, обеспечивая сдавливание прокладок 8- 10, увеличивающихся вследствие этого в диаметре. Одновременно с этим сдавливаются и за счет этого расправляются кольцевые конические муфты 11, которые также соответственно увеличиваются в диаметре. Относительное перемещение фланцев прекращается, когда кольцевые конические муфты 11 упрутся внешними краями во внутренние стенки трубопровода 7 с одновременным упором в эти стенки эластичных прокладок 8-10. In preparation for operation, the device is assembled and installed in the end part of the
Далее представлен вывод расчетных зависимостей для проектирования основных элементов запорного устройства для трубопроводов согласно изобретению. The following is the conclusion of the calculated dependencies for the design of the main elements of the locking device for pipelines according to the invention.
Для того чтобы запорное устройство оставалось неподвижным, необходимо выталкивающую силу Fвыт, равную
уравновесить удерживающей силой трения (держащая сила) набора эластичных прокладок о внутренние стенки трубопровода, равной
F = π•D•L•μ(P-Po), (2)
где Pтр давление в трубопроводе, Па;
D внутренний диаметр трубопровода, м;
L толщина набора прокладок, м;
μ коэффициент трения;
P давление внутри эластичных прокладок, создаваемое движением подвижного фланца, Па;
Po cp средняя твердость эластичного материала, Па.In order for the locking device to remain stationary, the buoyancy force Fout equal to
balance the friction holding force (holding force) of the set of elastic gaskets against the inner walls of the pipeline equal to
F = π • D • L • μ (PP o ), (2)
where P Tr the pressure in the pipeline, Pa;
D inner diameter of the pipeline, m;
L the thickness of the set of gaskets, m;
μ coefficient of friction;
P is the pressure inside the elastic gaskets created by the movement of the movable flange, Pa;
P o cp average hardness of the elastic material, Pa.
Давление, создаваемое движением подвижного фланца, может быть определено на основе свойств дифференциального поршня
где d минимальный диаметр отверстия кольцевой конической муфты, м.The pressure generated by the movement of the movable flange can be determined based on the properties of the differential piston
where d is the minimum diameter of the hole of the annular conical coupling, m
Приравнивая (1) и (2), после несложных преобразований с учетом (3), получим соотношение для определения толщины набора эластичных прокладок
Следует заметить, что выражение в скобках соответствует давлению, оказываемому набором эластичных прокладок на стенки трубопровода в рабочем положении. Очевидно, при подготовке устройства к работе такое же или большее давление должно быть создано путем завинчивания гайки 6.Equating (1) and (2), after simple transformations taking into account (3), we obtain the ratio for determining the thickness of a set of elastic pads
It should be noted that the expression in brackets corresponds to the pressure exerted by a set of elastic gaskets on the walls of the pipeline in the working position. Obviously, in preparing the device for operation, the same or greater pressure should be created by screwing the
Для грубой оценки выражение в скобках можно положить равным Pтр (увеличение давления дифференциального поршня компенсируется некоторым его уменьшением за счет твердости эластичного материала), тогда
Приняв m, равным 0,4 [4] при D 200 мм, получим
L ≥ 200/40,4 ≈ 125 мм. (4б)
При m 0,25 значение L будет приближенно равным 200 мм.For a rough estimate, the expression in parentheses can be set equal to P Tr (an increase in the pressure of the differential piston is compensated by a certain decrease due to the hardness of the elastic material), then
Taking m equal to 0.4 [4] at D 200 mm, we obtain
L ≥ 200 / 40.4 ≈ 125 mm. (4b)
At m 0.25, the value of L will be approximately equal to 200 mm.
Следует отметить, что без подкрепления конца трубопровода давление на его стенки не должно превышать гидравлического давления, установленного для испытаний на надежность. Обозначив запас надежности через K, с учетом (3) найдем значение внутреннего диаметра кольцевой конической муфты
При E= 1,30 [5] значение d составит 0,48 D. При необходимости испытаний трубопровода при более высоких давлениях целесообразно произвести подкрепление за счет хомута 15, который одновременно может быть использован для увеличения держащей силы за счет тяг 16.It should be noted that without reinforcing the end of the pipeline, the pressure on its walls should not exceed the hydraulic pressure established for reliability tests. Having designated the safety margin by K, taking into account (3), we find the value of the inner diameter of the annular conical coupling
At E = 1.30 [5], the value of d will be 0.48 D. If it is necessary to test the pipeline at higher pressures, it is advisable to reinforce by means of a
Допускаемый начальный зазор между запорным устройством и стенками трубопровода может быть выбран исходя из типичных особенностей концевых участков: эллипсность, вмятины и т.п. Эти особенности, очевидно, связаны с размерами трубопровода. По-видимому, размер зазора Δ, определенный формулой
D ≅ 0,02D, (6)
может обеспечить свободную установку запорного устройства в достаточно широком диапазоне неровностей.The allowable initial gap between the locking device and the walls of the pipeline can be selected based on typical features of the end sections: ellipse, dents, etc. These features are obviously related to the size of the pipeline. Apparently, the gap size Δ defined by the formula
D ≅ 0.02D, (6)
can provide free installation of the locking device in a fairly wide range of irregularities.
При диаметре трубопровода D диаметр муфты Dм будет определяться размером допускаемого зазора Δ
Dм= D - 2Δ, (7)
кольцевая коническая муфта, имеющая половину угла конусности α при полном развертывании до a 90o, должна перекрыть допускаемый зазор и создать некоторый "запас размера", обеспечивающий необходимый натяг. Пусть "запас размера" будет равен допускаемому зазору, тогда при полном развертывании муфты ее диаметр Dмр будет равен
Dмр = D+2Δ = Dм+ 4Δ. (8)
Обозначив ширину муфты через r, запишем приращение ее диаметра при полном развертывании, исходя из геометрических соображений
Отсюда может быть определен угол α (половина угла конусности)
Подсчитаем значение α для трубопровода диаметром 200 мм при D=4 мм и r= 54 мм
Толщина кольцевой конической муфты должна быть выбрана из следующих условий. С одно стороны, муфта должна расправляться под действием гидростатического давления, создаваемого набором эластичных прокладок и под действием ее сжатия за счет перемещения осевого стержня 2 при вращении гайки 6. С другой стороны, под действием этого давления края кольцевой конической муфты не должны загибаться в зазор между стенками трубопровода 5, с одной стороны, и фланцами 3 и 5, с другой.When the diameter of the pipeline D, the diameter of the coupling D m will be determined by the size of the allowable clearance Δ
D m = D - 2Δ, (7)
an annular conical coupling having a half taper angle α when fully deployed up to a 90 ° should overlap the allowable gap and create some “size margin” providing the necessary tightness. Let the "size margin" be equal to the allowable gap, then when the coupling is fully deployed, its diameter D Mr will be equal to
D Mr = D + 2Δ = D m + 4Δ. (eight)
Denoting the width of the coupling by r, we write the increment of its diameter when fully deployed, based on geometric considerations
From here, the angle α (half the taper angle) can be determined
We calculate the value of α for a pipeline with a diameter of 200 mm at D = 4 mm and r = 54 mm
The thickness of the annular conical coupling should be selected from the following conditions. On the one hand, the coupling must expand under the influence of hydrostatic pressure created by a set of elastic gaskets and under the action of its compression due to the displacement of the
Для оценки возможных толщин кольцевых конических муфт воспользуемся допущением, что расплавляемая коническая муфта равносильна равномерно нагруженной балке без закрепления концов с удельным давлением P и длиной, равной π(Dм+ d)/2. Максимальный прогиб V должен соответствовать полному расправлению (выпрямлению) кольцевой конической муфты. Из теории сопромата для указанных условий имеем [6]
где V максимальный прогиб, м;
M изгибающий момент, Н/м;
l длина балки, м;
E модуль упругости, Па;
I момент инерции поперечного сечения балки относительно центральной оси, м4;
q линейная плотность распределенной нагрузки, Па/м.To assess the possible thicknesses of the annular conical couplings, we use the assumption that the melted conical coupling is equivalent to a uniformly loaded beam without fixing the ends with a specific pressure P and a length equal to π (D m + d) / 2. The maximum deflection V must correspond to the full expansion (straightening) of the annular conical coupling. From the theory of sopromat for these conditions, we have [6]
where V is the maximum deflection, m;
M bending moment, N / m;
l beam length, m;
E modulus of elasticity, Pa;
I moment of inertia of the cross section of the beam relative to the central axis, m 4 ;
q linear density of the distributed load, Pa / m.
Линейная плотность распределенной нагрузки пропорциональна давлению набора эластичных прокладок и ширине кольцевой конической муфты r
q r(P-Pтр).The linear density of the distributed load is proportional to the pressure of the set of elastic gaskets and the width of the annular conical coupling r
qr (PP tr ).
Длину балки можно взять средним значением
Необходимый момент инерции с учетом толщины муфты δ определяется следующим образом:
Наибольший прогиб можно приближенно положить равным прогибу на уровне половины ширины муфты:
Подставив в (11) значения параметров (12)-(15), после несложных преобразований получим формулу для определения верхней границы толщины кольцевой конической муфты
Оценка максимальной толщины муфты и по соотношению (16) при E=2•105 МПа дает следующее значение:
Отсутствие загибов внешнего края кольцевой конической муфты в допускаемый зазор определится условием непревышения допускаемого напряжения σд:
где M1 изгибающий момент, Н/м;
J1 момент инерции площади сечения по окружности относительно нейтральной оси, м4.The length of the beam can be taken as the average value
The necessary moment of inertia, taking into account the thickness of the coupling δ, is determined as follows:
The greatest deflection can be approximately set equal to the deflection at the level of half the coupling width:
Substituting the values of parameters (12) - (15) in (11), after simple transformations, we obtain the formula for determining the upper boundary of the thickness of the annular conical coupling
Evaluation of the maximum thickness of the coupling and the relation (16) at E = 2 • 10 5 MPa gives the following value:
The absence of bends of the outer edge of the annular conical coupling into the allowable gap is determined by the condition of not exceeding the allowable stress σ d :
where M 1 bending moment, N / m;
J 1 moment of inertia of the cross-sectional area around the circle relative to the neutral axis, m 4 .
Изгибающий момент равен произведению действующей силы F, равной π•D•Δ•P и половины "вылета" края муфты 2Δ/r:
Заметим, что значение вылета, равное 2Δ, связано с возможным смещением кольцевой конической муфты относительно фланца 3, так что весь зазор приходится на одну сторону и поэтому должен быть удвоен.The bending moment is equal to the product of the acting force F equal to π • D • Δ • P and half of the “take-off” of the edge of the coupling 2Δ / r:
Note that the offset value of 2Δ is associated with a possible displacement of the annular conical sleeve relative to the flange 3, so that the entire gap falls on one side and therefore must be doubled.
Момент инерции кругового сечения (на уровне диаметра фланца 3) муфты равен
В данном случае вместо "ширины", балки взята длина внешней кромки муфты, поскольку определяется загиб именно этой кромки. Подставив в (17) значения параметров из (18) и (19), после несложных преобразований получим
При изготовлении муфты из легированной хромованадиевой стали марки 50 ХФА, для которой σд 1500 МПа, минимальная толщина равна
Таким образом, для проектируемого в качестве примера образца, толщина кольцевой конической муфты должна быть не менее 1,24 мм и не более 18,6.The moment of inertia of the circular section (at the level of the diameter of the flange 3) of the coupling is
In this case, instead of the "width" of the beam, the length of the outer edge of the coupling is taken, since the bending of this particular edge is determined. Substituting in (17) the parameter values from (18) and (19), after simple transformations, we obtain
In the manufacture of a coupling made of alloyed chrome-vanadium steel grade 50 HFA, for which σ d 1500 MPa, the minimum thickness is
Thus, for the sample designed as an example, the thickness of the annular conical sleeve should be at least 1.24 mm and not more than 18.6.
Предлагаемое запорное устройство для трубопроводов имеет следующие преимущества. The proposed locking device for pipelines has the following advantages.
1. Новые признаки обеспечивают возможность использования запорного устройства в самых неблагоприятных условиях, включающих эллипсность участка трубы, большие вмятины, задиры, эксплуатационные наросты загрязнений, ржавчину и другие дефекты. При этом может быть обеспечен достаточно большой начальный зазор, дающий возможность свободной установки (без подгонки и дополнительных усилий) и последующего после использования извлечения запорного устройства. 1. New features provide the ability to use a locking device in the most adverse conditions, including the ellipse of the pipe section, large dents, scuffs, operational build-up of dirt, rust and other defects. In this case, a sufficiently large initial gap can be provided, which makes it possible to freely install (without fitting and additional efforts) and subsequent after using the extraction of the locking device.
2. Обеспечивается работоспособность предложенного устройства при повышенных давлениях, поскольку расширяющиеся кольцевые конические муфты перекрывают начальный зазор и исключают выдавливание резины. 2. The efficiency of the proposed device is ensured at elevated pressures, since the expanding annular conical couplings overlap the initial clearance and exclude the extrusion of rubber.
3. Обеспечиваются хорошая технологичность и достаточная долговечность запорного устройства с достаточной надежностью герметизации. Это связано с тем, что резина "работает" в условиях всестороннего сжатия, т.е. в оптимальном для нее режиме без срезающих напряжений. 3. Provides good manufacturability and sufficient durability of the locking device with sufficient sealing reliability. This is due to the fact that the rubber "works" under conditions of comprehensive compression, i.e. in the optimal mode for it without shear stresses.
Источники информации
1. Заявка ФРГ N 3835820, МКИ F 16 K 1/226, опублик. 26.04.90.Sources of information
1. Application of Germany N 3835820, MKI F 16 K 1/226, published. 04/26/90.
2. Заявка ФРГ N 3818703, МКИ F 16 K 55/12, опублик. 14.12.89 (прототип). 2. Application of Germany N 3818703, MKI F 16 K 55/12, published. 12/14/89 (prototype).
3. Таблица физических величин: Справочник/Под ред.акад. И.К.Кикоина.-М. Атомиздат, 1976, с.54. 3. The table of physical quantities: Reference / Ed. I.K. Kikoina.-M. Atomizdat, 1976, p. 54.
Лепетов В.А. Юрцев Л.Н. Расчеты и конструирование резиновых изделий. Учебн. пособ. для вузов. 3-е изд. перераб. и доп.-Л. Химия, 1987, с.86. Lepetov V.A. Yurtsev L.N. Calculations and design of rubber products. Training benefits for universities. 3rd ed. reslave. and additional - L. Chemistry, 1987, p. 86.
5. Бородавкин П.П. Подземные магистральные трубопроводы (проектирование и строительство).-М. Недра, 1982, с.190. 5. Borodavkin P.P. Underground trunk pipelines (design and construction) .- M. Nedra, 1982, p. 190.
6. Сопротивление материалов: Учебник для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. /Под ред. А.Ф.Смирнова. М. Высшая школа, 1975, с.233. 6. Resistance of materials: Textbook for universities. 3rd ed. reslave. and add. / Ed. A.F.Smirnova. M. Higher School, 1975, p.233.
Claims (4)
где δ - толщина кольцевой конической муфты из жесткого материала, м;
Δ - допускаемый зазор;
P давление в муфте из эластичного материала, Па;
σд - допускаемое напряжение жесткого материала, Па;
D внутренний диаметр трубопровода, м;
d внутренний диаметр кольцевой конической муфты, м;
Pт р номинальное давление в трубопроводе, Па;
E модуль упругости жесткого материала муфты, Па;
r ширина кольцевой конической муфты, м.1. A locking device for pipelines, comprising flanges connected by an axial shaft with the possibility of relative movement, between which an annular conical sleeve made of rigid material is installed, interacting with a sleeve made of elastic material, characterized in that a radial section and adjacent to the section, the parts are connected movably overlapping, so that in the free state the diameter of the sleeve is less than the internal diameter of the pipeline, and in the deployed one it is larger, and with on the opposite side of the sleeve made of elastic material, a second radial cut coupling is described above, and their thicknesses are selected within the limits determined by the approximate ratio
where δ is the thickness of the annular conical coupling of rigid material, m;
Δ is the allowable clearance;
P pressure in the coupling made of elastic material, Pa;
σ d - permissible stress of a rigid material, Pa;
D inner diameter of the pipeline, m;
d inner diameter of the annular conical coupling, m;
P t p nominal pressure in the pipeline, Pa;
E is the elastic modulus of the rigid material of the coupling, Pa;
r width of the annular conical coupling, m
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95104358A RU2100685C1 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Valving device for pipe lines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95104358A RU2100685C1 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Valving device for pipe lines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95104358A RU95104358A (en) | 1997-05-20 |
| RU2100685C1 true RU2100685C1 (en) | 1997-12-27 |
Family
ID=20166003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95104358A RU2100685C1 (en) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | Valving device for pipe lines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2100685C1 (en) |
-
1995
- 1995-02-23 RU RU95104358A patent/RU2100685C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. DE, заявка, 3835820, кл. F 16 K 12/26, 1990. 2. DE, заявка, 3818703, кл. F 16 L 55/12, 1989. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95104358A (en) | 1997-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2452888C2 (en) | Threaded joint with seal withstanding high-pressure | |
| US5197768A (en) | Restrained joint having elastomer-backed locking segments | |
| AU655174B2 (en) | Pipe fitting with improved coupling body | |
| EP0122099B1 (en) | Connection of and sealing of tubular members | |
| US4522434A (en) | Multiple key segmented pipe coupling | |
| US4991858A (en) | Connector seal | |
| EP0480478B1 (en) | Tube coupling | |
| US3325176A (en) | Seal rings | |
| US5257834A (en) | Pipe coupling | |
| EP0053901B1 (en) | Coupling | |
| US4373753A (en) | Spring finger connector | |
| US4761981A (en) | Swaging apparatus for flaring and anchoring tubes | |
| WO2017218266A9 (en) | Separation-resistant pipe joint with enhanced ease of assembly | |
| EP0485076A1 (en) | Fitting | |
| US4753461A (en) | Coupling for coupling tubular members | |
| US4852614A (en) | Shut-off device which can be inserted into a pipeline | |
| RU2100685C1 (en) | Valving device for pipe lines | |
| US3510139A (en) | Gaskets for sealing joints between the bell and spigot of drain pipe | |
| US3070130A (en) | Pipe line repair with resilient bellows sleeve | |
| US5127680A (en) | Pipe joint structure | |
| US4607426A (en) | Swaging method and apparatus for axially extended expansion of tubes | |
| US5613714A (en) | Separation-preventive pipe joint | |
| WO1991003674A1 (en) | A seal ring for a sleeve joint | |
| NO137614B (en) | DEVICE FOR STRETCH RECORDING CONNECTION OF TWO PIPE ELEMENTS | |
| Romer et al. | Rubber Gasket Concrete Pipe Joints...: Eliminating the Smoke and Mirrors |