RU2135877C1

RU2135877C1 - Swivel pipe coupling

Info

Publication number: RU2135877C1
Application number: RU98104852A
Authority: RU
Inventors: В.И. Гофман
Original assignee: Гофман Владимир Иосифович
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-08-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry. SUBSTANCE: proposed coupling is used for power contact and functional connection of two cylindrical bodies of tubular form; coupling includes parts in form of elbow, one of which is used as holder for other elbow. Interconnection of elbows by means of thread makes it possible for pipes connected to elbows to turn in longitudinal plane around axis of symmetry. Strength of connection of parts between each other and with pipes is ensured by thread on contact surfaces. Tightness of pipe joints is ensured with the aid of clamping bushes with flexible gaskets pressed to end faces of coupling and to end slit of threaded joint. Use may be made of respective grease for threaded surfaces to reduce force in turning the members and to avoid leakage of liquid or gas from pipe line at joint area. EFFECT: enhanced efficiency and reliability. 3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и касается конструкции муфтовых устройство для соединения отдельных секций трубопровода в местах, где он должен иметь взаимный поворот соединяемых труб. Изобретение может быть использовано при прокладке трубопровода с берега на корабль (танкер) или между кораблями в открытом море и т.д. Трубопровод в подобных ситуациях является подвешенным на опорах и он будет тем легче и прочнее, если он будет представлять собой не сплошную балку, а представлять собой цепочку шарнирно состыкованных труб. The invention relates to the oil and gas industry and relates to the construction of a coupling device for connecting individual sections of the pipeline in places where it should have a mutual rotation of the connected pipes. The invention can be used when laying a pipeline from the shore to a ship (tanker) or between ships on the high seas, etc. The pipeline in such situations is suspended on supports and it will be all the easier and stronger if it is not a continuous beam, but a chain of articulated pipes.

Муфты для соединения двух цилиндрических тел широко используются в машиностроении как устройства для передачи вращения с одного вала на другой. Однако для соединения торцев двух труб эти устройства или муфты нельзя использовать, так как они не обеспечивают продольную поперечную связь и не обеспечивают герметичность соединения внутренних полостей. Couplings for connecting two cylindrical bodies are widely used in mechanical engineering as devices for transmitting rotation from one shaft to another. However, these devices or couplings cannot be used to connect the ends of two pipes, since they do not provide longitudinal transverse connection and do not provide a tight connection of internal cavities.

Известна трубная поворотная муфта, преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости или газа, содержащая первое колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с оной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой RU, 2056573, F 16 L 15/00, опубл. 20.03.96). Known pipe rotary coupling, mainly for connecting misaligned pipes of the pipeline for transporting liquid or gas, containing the first elbow in the form of a curved pipe with an internal thread at one end for threaded connection with one of the connected pipes of the pipeline, the second elbow in the form of a curved pipe with an internal thread at one end for a threaded connection with the other of the connected pipeline pipes, while at the other ends both elbows are made with a thread RU, 2056573, F 16 L 15/00, publ. 03/20/96).

Недостатком данной муфты является то, что она представляет жесткую муфту, хотя и позволяющую производить пространственную регулировку положения несоосных труб, но приспособленную для связи только труб такого трубопровода, на который не действуют внешние нагрузки, в результате которых возможно изменение положения труб относительно друг друга. The disadvantage of this coupling is that it is a rigid coupling, although it allows spatial adjustment of the position of the misaligned pipes, but is adapted to connect only the pipes of such a pipeline that is not affected by external loads, as a result of which it is possible to change the position of the pipes relative to each other.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению возможности поворота труб в продольной и поперечной плоскостях, прочности соединения в продольном и поперечном направлениях, герметичности соединения для внутренней полости трубопровода в месте состыковки труб, свободному перетеканию жидкости или газа по внутренней полости трубопровода. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении прочностных качеств трубопровода в целом при обеспечении его подвижности для восприятия внешних нагрузок и самоустановки под действием этих нагрузок. The present invention is aimed at solving the technical problem of ensuring the possibility of rotation of the pipes in the longitudinal and transverse planes, the strength of the connection in the longitudinal and transverse directions, the tightness of the connection for the inner cavity of the pipeline at the point where the pipes join, free flow of liquid or gas through the inner cavity of the pipeline. The technical result achieved in this case is to increase the strength properties of the pipeline as a whole while ensuring its mobility to absorb external loads and self-installation under the influence of these loads.

Указанный технический результат достигается тем, что в трубной поворотной муфте, преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости иди газа, содержащей первое колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с одной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой, на другом конце одного колена резьба выполнена внутренней, а на другом конце другого колена резьба выполнена наружной для резьбового соединения обоих колен между собой с возможностью поворота одного колена относительно другого, при этом на концах обоих колен со стороны внутренней резьбы на их наружной поверхности выполнены наружные резьбы для закрепления зажимных втулок, несущих герметизирующие прокладки для исключения утечек жидкости или газа их трубопровода через зазоры в резьбовых соединениях. The specified technical result is achieved in that in the pipe rotary coupling, mainly for connecting misaligned pipelines for transporting liquid or gas containing the first elbow in the form of a bent pipe with an internal thread at one end for threaded connection with one of the connected piping, the second elbow in the form of a bent pipe with an internal thread at one end for threaded connection with the other of the connected pipe pipes, while at the other ends both elbows are made with thread oh, at the other end of one elbow, the thread is made internal, and at the other end of the other elbow, the thread is external for threaded connection of both elbows with each other with the possibility of rotation of one elbow relative to the other, while at the ends of both elbows from the internal thread on their outer surface external threads for fastening clamping sleeves carrying sealing gaskets to prevent leakage of liquid or gas from their pipeline through gaps in threaded connections.

При этом каждая труба из соединяемых труб трубопроводов связана резьбовым соединением с соответствующим коленом с возможностью вращения вкруг освой оси. In this case, each pipe from the connected pipe pipes is connected by a threaded connection to the corresponding elbow with the possibility of rotation around the axis of the axis.

При этом для дополнительной герметизации резьбовых соединений в них введена смазка. At the same time, for additional sealing of threaded joints, lubricant is introduced into them.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой неразрывной совокупности существенных признаков, достаточной для достижения требуемого технического результата. These features are significant and interconnected with the formation of a stable inextricable aggregate of essential features, sufficient to achieve the desired technical result.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонтирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата. The present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly disassembles the possibility of achieving the above set of features of the desired technical result.

На фиг. 1 представлена предлагаемая муфта, вид сбоку с частичными разрезами;
на фиг. 2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - вид спереди в разрезе нижнего колена муфты;
на фиг. 4 - вид сверху нижнего колена муфты;
на фиг. 5 - вид спереди верхнего колена муфты;
на фиг. 6 - представлена зажимная втулка с герметизирующей прокладкой;
на фиг. 7 - пример жесткого крепления колена муфты с трубой.In FIG. 1 shows the proposed coupling, side view with partial cuts;
in FIG. 2 - the same, top view;
figure 3 is a front view in section of the lower elbow of the coupling;
in FIG. 4 is a top view of the lower bend of the coupling;
in FIG. 5 is a front view of the upper knee of the coupling;
in FIG. 6 shows a clamping sleeve with a sealing gasket;
in FIG. 7 is an example of rigid fastening of a knee of a coupling with a pipe.

Для обеспечения максимальной взаимной подвижности соединяемых труб предлагается поворотная трубная муфта, состоящая из двух изогнутых под прямым углом колен 1 и 2 (фиг. 1, 2). Каждое колено представляет собой изогнутую трубу, с одного конца которой она связана посредством резьбового внутреннего соединения 3 с трубой трубопровода. Колено 1 связано с трубой 4, а колено 2 - с трубой 5. В примере, представленном на фиг. 1, ось колена 1, равно как и колена 2, изогнута под углом 90^o. Возможно, что этот угол может быть иным. При этом колено 2 надевается как обойма на колено 1, что создает возможность поворота (фиг. 2) колен и связанных с ними труб на любой (в пределах оборота) угол. Связь колен между собой осуществлена за счет внутреннего резьбового соединения 6. Для обеспечения прочности поворотного соединения колен предусмотрена внешняя резьба на соответствующей (рабочей) части колена 1 (фиг. 3) и внутренняя резьба на соответствующей концевой (рабочей) части колена 2.To ensure maximum mutual mobility of the connected pipes, a rotary pipe coupling is proposed, consisting of two elbows 1 and 2 bent at right angles (Fig. 1, 2). Each elbow is a curved pipe, from one end of which it is connected by means of a threaded internal connection 3 with a pipe pipe. Elbow 1 is connected to pipe 4, and elbow 2 is connected to pipe 5. In the example shown in FIG. 1, the axis of the knee 1, as well as the knee 2, is bent at an angle of 90 ^o . It is possible that this angle may be different. In this case, the elbow 2 is worn as a clip on the elbow 1, which creates the possibility of rotation (Fig. 2) of the elbows and associated pipes at any angle (within the revolution). The connection of the elbows is carried out due to the internal threaded connection 6. To ensure the strength of the rotary connection of the elbows, an external thread is provided on the corresponding (working) part of the elbow 1 (Fig. 3) and an internal thread is on the corresponding end (working) part of the elbow 2.

Для использования муфты, обеспечивающей поворот труб в двух плоскостях, на концах труб должна быть предусмотрена наружная резьба для прочного соединения с внутренней резьбой в концевой части соответствующего колена. In order to use the coupling, which ensures the rotation of the pipes in two planes, an external thread must be provided at the ends of the pipes for a firm connection with the internal thread at the end of the corresponding elbow.

Для герметичного соединения используется (как в водопроводных кранах) зажимная втулка 7 с герметизирующей прорезиненной прокладкой 8, которая позволяет, в пределах допустимой деформации, совершать взаимный поворот вкруг своих осей соединяемых труб. For a tight connection, a clamping sleeve 7 is used (as in water taps) with a rubber sealing gasket 8, which allows, within the limits of permissible deformation, to make mutual rotation around their axes of the pipes being connected.

Данная муфта не имеет ограничителей осевого смещения элементов относительно друг друга, которые препятствовали бы разъединению труб и колен. Это объясняется тем, что трубопровод представляет собой цепочку труб и колеи, в которой каждый элемент является ограничителем смещения другого элемента в силу того, что трубопровод представляет собой в общем сплошную балку. This coupling has no limiters of axial displacement of the elements relative to each other, which would prevent the separation of pipes and elbows. This is because the pipeline is a chain of pipes and gauge, in which each element is a limiter of the displacement of the other element due to the fact that the pipeline is a generally continuous beam.

Для закрепления зажимной втулки на коленях предусмотрена наружная резьба 9. Установкой зажимной втулки добиваются плотного торцевого прилегания герметизирующей прокладки к соединениям для исключения вытекания жидкости или газа из трубопровода через зазоры в резьбовых соединениях. Герметизация может быть усилена за счет введения в резьбовое соединение смазки, например, консистентной. В этом случае давление рабочего агента в трубопроводе будет выдавливать смазку в зазоры соединения, а с наружной стороны смазка удерживается прокладкой. An external thread 9 is provided for fixing the clamping sleeve on the lap. By installing the clamping sleeve, a tight fit of the sealing gasket to the joints is achieved to prevent leakage of liquid or gas from the pipeline through the gaps in the threaded joints. Sealing can be enhanced by introducing a lubricant, for example, grease, into the threaded joint. In this case, the pressure of the working agent in the pipeline will squeeze the grease into the clearances of the joint, and from the outside the grease is held by the gasket.

Когда достаточен поворот соединяемых труб только в одной плоскости, при котором происходит взаимное угловое смещение их осей, то целесообразен (для упрощения технологии изготовления труб) пример исполнения муфты, у которой концы, контактирующие с трубой, имеют гладкую без резьбы внутреннюю поверхность (фиг. 7) и в трубных концах не нужно предусматривать внешнюю резьбу. When the rotation of the connected pipes in only one plane is sufficient, at which the mutual axial displacement of their axes occurs, it is advisable (to simplify the pipe manufacturing technology) an example of a coupling design in which the ends in contact with the pipe have a smooth inner surface without thread (Fig. 7 ) and in the pipe ends it is not necessary to provide an external thread.

Для обеспечения прочности и жесткости соединения колена с трубой используются короткие винты 10 или болтики, оси которых перпендикулярны оси трубы и равномерно распределяются по ее сечению. В этом случае для герметизации зазоров между поверхностями трубы 4 и колена 1 можно использовать сварку или запайку. To ensure the strength and rigidity of the connection between the elbow and the pipe, short screws 10 or bolts are used, the axes of which are perpendicular to the axis of the pipe and are evenly distributed over its cross section. In this case, to seal the gaps between the surfaces of the pipe 4 and the elbow 1, you can use welding or sealing.

Claims

1. Pipe rotary coupling, mainly for connecting misaligned pipelines for transporting liquid or gas, comprising a first bend in the form of a bent pipe with an internal thread at one end for threaded connection with one of the pipes to be connected, a second elbow in the form of a bent pipe with an inner threaded at one end for threaded connection with the other of the connected pipeline pipes, while at the other ends both elbows are threaded, characterized in that at the other end of one elbows and the thread is made internal, and at the other end of the other knee, the thread is made external for threaded connection of both knees to each other with the possibility of rotation of one knee relative to the other, while at the ends of both knees from the side of the internal thread on the outer surface, external threads are made to fix the clamping bushings bearing gaskets to prevent leakage of liquid or gas from the pipeline through gaps in threaded joints.

2. The coupling according to claim 1, characterized in that for additional sealing of the threaded joints lubricant is introduced into them.

3. Pipe rotary coupling, mainly for connecting misaligned pipelines for transporting liquid or gas, comprising a first bend in the form of a bent pipe with one end for connecting to one of the pipes to be connected, a second bend in the form of a bent pipe with one end for connection with the other of the connected pipes of the pipeline, while at the other ends both knees are made with a thread, characterized in that at the other end of one knee the thread is made internal and at the other end of the other knee the thread is made external for the threaded connection of both knees to each other with the possibility of rotation of one knee relative to the other, while at the end of the knee with an internal thread, an external thread is made to fasten the clamping sleeve carrying sealing gaskets to prevent leakage of liquid or gas from the pipeline through the gaps in the threaded connections while the first ends of the knees in contact with the pipes have a smooth inner surface, and to ensure the strength and rigidity of the connection of the knee with the pipe use I screws or bolts, the axes of which are perpendicular to the axis of the tube and uniformly distributed over its cross section, and is used to seal welding or sealing.