RU220181U1 - Устройство для разъединения фланцевых соединений и компенсации их несоосности - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для механического разъединения фланцев, в частности для демонтажа уплотнительных колец, установленных во фланцевых соединениях при замене, проведении технического обслуживания (осмотра проточной части) технологического оборудования. Устройство для разъединения фланцевых соединений трубопровода, состоящее из П-образной сварной рамы, металлического штифта, винта, гайки и клина, при этом на боковых гранях П-образной сварной рамы выполнены технологические отверстия, в котором размещен металлический штифт для установки устройства на фланцевом соединении, имеющий возможность изменения угла установки устройства на фланцевом соединении по отношению к оси трубопровода, к верхней грани П-образной сварной рамы приварена гайка, связанная с винтом для обеспечения силового воздействия на фланцевое соединение посредством винтовой передачи, в свободный конец винта запрессован металлический шар, при этом клин присоединен к металлическому шару с образованием шарового соединения, обеспечивающего изменение угла расположения клина по отношению к оси винта, а острие клина выполнено с возможностью входа в межфланцевое расстояние. Техническим результатом является возможность механического разъединения фланцев путем обеспечение силового воздействия на фланцевое соединение через винт, на свободном конце которого закреплен клин. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для механического разъединения фланцев, в частности для демонтажа уплотнительных колец, установленных во фланцевых соединениях при замене, проведении технического обслуживания (осмотра проточной части) технологического оборудования.

Известна полезная модель «Разгонщик фланцевых соединений винтовой» [патент № RU 84768 U1 МПК В25В 27/16, 11.01.2009]. Устройство представляет собой закрепленный в корпусе с возможностью осевого перемещения, цилиндр с винтовым упором, связанный со скобой фиксации устройства на фланце, механизм фиксации корпуса с манифольдом, имеющий свободный ход по оси ±10°, при этом в цилиндре выполнены ряд отверстий с возможностью регулирования хода цилиндра внутри корпуса, причем внутри цилиндра установлен шток, ограничивающий осевое перемещение при установленной длине и разгонке фланцевых соединений.

Недостатками аналога являются:

возможность разъединять фланцы только в месте соединения задвижки и трубопровода, так как хомут закрепляется на манифольде задвижки;

узкая область применения, так как невозможно использовать один и тот же разгонщик фланцев для трубопроводов разного диаметра, так как второй точкой для разгонки фланцев является соответствующая по радиусу упорная скоба.

Известно устройство для разъединения фланцев трубопровода [патент № RU 139709 U1 МПК В25В 27/16, 27.09.2013]. Устройство для разъединения фланцев трубопровода, содержащее разжимной элемент и упор, размещаемые между фланцами трубопровода, съемный фиксатор, устанавливаемый в отверстия фланцев, и силовой винт, образующий винтовую пару с разжимным элементом, отличающееся тем, что упор выполнен с одним отверстием, соосным отверстию на фланце трубопровода, с возможностью размещения съемного фиксатора, а разжимной элемент выполнен с двумя отверстиями, расположенными на одной радиальной линии, причем одно отверстие разжимного элемента выполнено соосно отверстию на фланце трубопровода и отверстию в упоре с возможностью фиксации разжимного элемента и упора на фланце трубопровода съемным фиксатором, а второе отверстие выполнено с резьбой для силового винта, который проходит над буртиком фланца трубопровода с обеспечением прямого механического воздействия на упор, а грани разжимного элемента и упора, охватывающие плоские поверхности буртиков фланцев трубопровода, имеют круглый вырез, радиус которого соответствует типоразмеру фланца трубопровода. Недостатками аналога являются:

неуниверсальность устройства, вследствие того, что отверстие разжимного элемента должно быть выполнено соосно отверстию на фланце трубопровода, следовательно, для разгонки фланцах различного диаметра требуются различные разжимные элементы;

Известен ручной инструмент для увеличения расстояния между фланцами фланцевого соединения трубопроводов [патент № RU 121768 U1 МПК В25В 27/16, 18.01.2012]. Полезная модель относится к ручным переносным инструментам для разгонки фланцев при монтаже и демонтаже мембраны типа «ЛОТОС» и при замене прокладок. Ручной инструмент для увеличения расстояния между фланцами фланцевого соединения отличающийся тем, что он содержит три винтовых механизма с клиньями и выполнен с возможностью жесткой установки на фланцевом соединении и одновременной подачи трех клиньев в зону между фланцами для одинакового расстояния между ними по всей площади фланцев.

Недостатками аналога являются:

узкая область применения, так как для фланцев различного диаметра требуется использовать корпусную скобу соответствующего диаметра;

ее прочность, так как при раздвижке фланцев диаметром от 1000 мм и выше корпусная скоба будет деформироваться от высокой силовой нагрузки.

концентратор напряжений.

Известно устройство для разгонки, например, смежных труб с фланцами [патент № SU 153630 А2, МПК В25В 27/16, 17.10.1961]. Данное устройство для разгонки смежных труб с фланцами, используемое преимущественно при замене прокладок в трубопроводах, включающее составленную из отдельных элементов разъемную скобу и винты. Характерной особенностью указанного изобретения является то, что элементы скобы выполнены с выступающими частями в виде вилок, входящими при соединении одна в другую и образующие зазор. В этот зазор помещают подлежащие разгонке фланцы труб.

Недостатками данного устройства являются:

универсальность, так нужны разъемные скобы, подходящие под определенные диаметры;

прочность конструкции, так как скобы соединены между собой выступающими частями в виде вилок, что создает дополнительный концентратор напряжений.

Известен патент «Разжиматель фланцев» [патент № RU 105610 U1, МПК В25В 27/16, 17.02.2011], который содержит силовой орган, выполненный в виде гидроцилиндра, в корпусе которого расположен шток-поршень, пружину, расположенную на штоке шток-поршня, гидроразъем быстрого соединения, установленный в дне корпуса гидроцилиндра, съемный фиксактор, выполненный в виде оси, разжимной элемент, выполненный в виде клина, в середине острой части которого выполнен паз, два захвата и траверсу, которая установлена неподвижно с помощью резьбового соединения на корпусе передней части гидроцилиндра и в которой выполнено два овальной формы сквозных отверстия для размещения в них захватов с возможностью перемещения.

Недостатками аналога являются:

наличие высокого давления от источника гидравлической энергии (ручного насоса, насосной станции);

масса устройства;

невозможность зафиксировать приспособление в условии частичного раскрытия фланцев, так как при сбросе гидравлического давления - шток-поршень с разжимным элементом вернется в исходное положение;

сложность в ремонте данного приспособления в условиях эксплуатации, так как гидравлический механизм является неремонтопригодным вне заводских условий, так как требует испытаний на специальном стенде;

из-за массы и сложности в эксплуатации невозможно выполнить работу одним исполнителем, так как минимум требуется 2 исполнителя: один для установки приспособления, второй для управления ручным насосом (насосной станцией);

разжимной элемент крепится к штоку резьбовым соединением, что не позволяет компенсировать несоосность штока и фланцев при разведении фланцев;

отсутствует возможность центровки фланцевых соединений при их монтаже.

Наиболее близкой к заявляемой является устройство для разжима фланцевого соединения [патент RU 195777 U1, МПК В25В 27/16, 13.12.2019], выбранный прототипом, который содержит силовой орган, размещенный в корпусе, разжимной элемент в виде клина, соединенный с силовым органом и выполненный с возможностью входа между фланцами, захваты, оснащенные на свободных концах отверстиями под съемные фиксаторы и соединенные с двух сторон корпуса подвижно. Силовой орган выполнен в виде силового винта, вставленного в резьбовое отверстие корпуса. Клин соединен с силовым винтом с возможностью вращения, а каждый захват выполнен в виде парных пластин, подвижно соединенных с корпусом на одной оси. Клин при вершине изготовлен с углом большим угла заклинивания. Боковые расширяющиеся поверхности клина могут быть изготовлены в виде вогнутой внутрь поверхности. Технический результат заключается в универсальности, простоте в изготовлении, обслуживании и работе при возможности без применения специального оборудования производить работу в полевых условиях.

Главными недостатками прототипа является:

соединение клина с силовым винтом позволяет осуществлять только вращение вокруг своей оси, но не позволяет изменять угол для обеспечения компенсации несоосности клина и винта, возникающего в процессе разгонки фланцев;

прочность конструкции при разгонке фланцев больших диаметров, из-за того, что тонкие пластины испытывают несколько видов нагрузок: растяжение и изгиб - от воздействия винта с клином на фланцы, а также сдвиг, который воздействует на пластины при раскрытии фланцев и движении пластины по оси устройства параллельно раскрытию фланцев;

габариты устройства, так как установка устройства на фланцевом соединении осуществляется на 2 фиксатора, что ограничивает применение устройства рядом друг с другом для осуществления равномерного раскрытия фланцев;

установка устройства на фланцевом соединении осуществляется с помощью двух фиксаторов, перпендикулярно оси трубопровода и не позволяет изменять положение устройства относительно оси трубопровода.

отсутствует возможность центровки фланцевых соединений при их монтаже.

Задачей полезной модели является выполнение контролируемого механического действия, направленного на разъединение фланцевых соединений.

Технический результат - механическое разъединение фланцев путем обеспечение силового воздействия на фланцевое соединение через винт на свободном конце которого закреплен клин.

Поставленная задача решается созданием устройства для механического разъединения фланцев, в частности для демонтажа уплотнительных колец, установленных в фланцевых соединениях при замене, проведении технического обслуживания (осмотра проточной части) технологического оборудования.

Заявленное устройство для разъединения фланцевых соединений и компенсации их несоосности, поясняется с помощью:

фиг. 1 - общий вид устройства для разъединения фланцевых соединений и компенсации их несоосности.

фиг. 2 - общий вид устройства для разъединения фланцевых соединений и компенсации их несоосности, установленного на фланцах трубопроводной арматуры.

Как показано на фиг. 1 устройство состоит из П-образной сварной рамы (1), выполненной из металлического проката ст. 20, шириной между боковыми гранями 30 см. Для увеличения жесткости П-образной сварной рамы (1), в местах максимального напряжения приварены четыре ребра жесткости (2), позволяющие выдерживать усилия, достаточные для разъединения фланцев. Для установки устройства на фланцевом соединении (фиг. 2, поз. 9, 10) через металлический штифт (фиг. 2, поз. 11) на боковых гранях П-образной сварной рамы сделаны технологические отверстия (3), диаметром 31 мм. К верхней грани П-образной сварной рамы приварена гайка М36 (4) для обеспечения силового воздействия от устройства на фланцевое соединение через винт (5) посредством винтовой передачи. В свободный конец винта (5) запрессован металлический шар (6) диаметром 20 мм. Противоположный конец винта (5) оснащен шестигранной головкой (7). Клин (8) выполнен с ответным шарообразным вырезом, диаметром 28 мм под запрессованный металлический шар (6) в свободном конце винта (5). Клин (8) соединен с винтом (5) при помощи шарового соединения, которое обеспечивает компенсацию несоосности между винтом (5) и фланцевым соединением (фиг. 2, поз. 9, 10), путем изменения угла расположения клина (8) по отношению к оси винта (5). Угол раскрытия клина (8) составляет 60°, для обеспечения наиболее плавного и равномерного разъединения фланцевого соединения (фиг. 2, поз. 9, 10). Толщина острия клина (8) составляет 3 мм, высота клина составляет 7 см.

Как показано на фиг. 2 устройство крепится через П-образную сварную раму (1) к фланцам трубопроводов (9, 10) с помощью штифтов (11).

Устройство для разъединения фланцевых соединений работает следующим образом. Для разъединения фланцевых соединений вместо шпилек, удерживающих фланцевое соединение (9, 10), через технологические отверстия (3) на боковых гранях П-образной сварной рамы (1), вставляется штифт (11), устанавливая П-образную сварную раму (1) на фланцевом соединении (9, 10). Через гайку М36 (4), ввинчивается винт (5), на свободный конец которого, путем шарового соединения фиксируется клин (8). Затем, путем вращения винта (5), острие клина (8) упирается в межфланцевое расстояние, фиксируя устройство. После фиксации устройств, путем поочередной, диаметрально-противоположной затяжки винтов (5), с помощью клина (8) происходит разъединение фланцевого соединения на необходимое расстояние, позволяющее достать межфланцевое уплотнительное кольцо.

Существенными отличительными признаками заявленного Устройство для разъединения фланцевых соединений являются:

клин крепится к винту через шаровое соединение, что позволяет изменять угол вхождения клина в межфланцевое расстояние по отношению к оси винта, следовательно, компенсировать несносность винта и фланцев при их разъединении;

устройство фиксируется на фланцевом соединении только одним штифтом, что позволяет произвести установку устройства под необходимым углом по отношению к оси трубопровода;

устройство не требует применения дополнительного оборудования (ручного насоса, насосной станции), так как в устройстве используется винтовая передача;

возможность ремонта и изготовления данного устройства в условиях эксплуатации, так как механизм разъединения фланцев является винтовым и ремонтопригодным;

прочность устройства, так как сваренная П-образная рама с четырьмя приваренными ребрами жесткости, позволяют данному устройству осуществлять разъединения фланцев без деформации устройства.

На завяленное устройство выполнены сборочные чертежи и изготовлен опытный образец, который успешно прошел испытания по разъединению фланцев трубопроводной арматуры КЦ №7 в Приводинском ЛПУМГ ООО «Газпром трансгаз Ухта».

Заявленное устройство для разъединения фланцевых соединений позволяет производить разъединение фланцев, в частности для демонтажа уплотнительных колец, установленных во фланцевых соединениях при замене, проведении технического обслуживания (осмотра проточной части) технологического оборудования, что в значительной степени позволит снизить затраты на покупку и ремонт заводских разводчиков фланцев, а также снизить временные затраты, так как устройство обладает простотой в эксплуатации и позволяет выполнить работу одним исполнителем и без применения специальной техники.

Claims (1)

1. Устройство для разъединения фланцевых соединений трубопровода, состоящее из П-образной сварной рамы, металлического штифта, винта, гайки и клина, при этом на боковых гранях П-образной сварной рамы выполнены технологические отверстия, в котором размещен металлический штифт для установки устройства на фланцевом соединении, имеющий возможность изменения угла установки устройства на фланцевом соединении по отношению к оси трубопровода, к верхней грани П-образной сварной рамы приварена гайка, связанная с винтом для обеспечения силового воздействия на фланцевое соединение посредством винтовой передачи, в свободный конец винта запрессован металлический шар, при этом клин присоединен к металлическому шару с образованием шарового соединения, обеспечивающего изменение угла расположения клина по отношению к оси винта, а острие клина выполнено с возможностью входа в межфланцевое расстояние.