RU2442063C1

RU2442063C1 - Insulating plain pipe coupling

Info

Publication number: RU2442063C1
Application number: RU2010129658/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Гильман (RU); Александр Абрамович Гильман; Евгений Павлович Емцев (RU); Евгений Павлович Емцев; Глеб Константинович Гамаюнов (RU); Глеб Константинович Гамаюнов; Евгений Александрович Карякин (RU); Евгений Александрович Карякин
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-02-10

Abstract

FIELD: pipelines; corrosion prevention. ^ SUBSTANCE: insulating coupling comprises: a metal case in the form of a hollow cylinder with an inner collar, rigidly fixed with two flanges which have holes for standard fastening elements; an electrically-insulating joint between the pipes; two hollow cylinders made from dielectric materials placed inside the metal case, one of them is limited by an inner collar. The following is positioned inside the cylinders: sealing gasket rings; two metal rings; two C-shaped rings with claws on the inside and spherical external surface made from the material harder than the material used for the pipes; two driving washers with taper surface on the inside and two stepped dielectric bushings. The flanges on the case are fastened to the pressure flanges with cylindrical noses which are tightly inserted into the hollow dielectric cylinders. ^ EFFECT: increases the pipe coupling durability. ^ 1 dwg

Description

Изобретение относится к области устройств для защиты от коррозии и может быть использовано, в частности, для защиты газопроводов, нефтепроводов и систем водо- и теплоснабжения от коррозии.The invention relates to the field of corrosion protection devices and can be used, in particular, to protect gas pipelines, oil pipelines and water and heat supply systems from corrosion.

Известно электроизолирующее фланцевое соединение, состоящее из двух фланцев, связанных с трубами с помощью неразборного соединения, и имеющих отверстия под стандартные крепежные элементы. Фланцы соединены друг с другом вставкой, имеющей двухстороннее электроизолирующее покрытие. На торцах вставки расположены герметизирующие прокладки. Вставка располагается между трубами и закрепляется с помощью стандартных крепежных элементов, под каждым из которых размещены внутренние электроизолирующие пластмассовые втулки. На выступы фланцев и вставки помещают два кожуха с электроизолирующим покрытием всех поверхностей. После окончательной сборки поверхности соединения покрываются антикоррозионным покрытием (патент РФ №2076985 от 10.04.1997).Known electrically insulating flange connection, consisting of two flanges connected to the pipes using a non-separable connection, and having holes for standard fasteners. The flanges are connected to each other by an insert having a double-sided electrically insulating coating. At the ends of the insert are gaskets. The insert is located between the pipes and is fixed using standard fasteners, under each of which are placed internal electrical insulating plastic bushings. Two casing with an electrically insulating coating of all surfaces are placed on the protrusions of the flanges and inserts. After the final assembly, the surfaces of the compounds are coated with an anti-corrosion coating (RF patent No. 2076985 of 04/10/1997).

Разработанное в ОАО «Энгельсское ОКБ «Сигнал» им. А.И.Глухарева» изолирующее трубное соединение содержит стягиваемые друг с другом отрезки трубопроводов, оснащенных выступами на торцах, разделяемых электрически электроизолирующими цилиндрическими элементами и эластичным уплотнением стыка. Отрезки трубопроводов оснащены наконечниками, имеющими Г-образное продольное сечение, внутри и снаружи которых установлены с торцевыми зазорами две электроизолирующие цилиндрические втулки. Эластомерное уплотнение расположено между торцами наконечников и поверхностями изолирующих цилиндрических втулок. В составе соединения использована ступенчатая электроизолирующая втулка на одном конце и металлическая крышка на другом конце. Стягивающие концы трубопроводов винты равномерно расположены по окружности и ввернуты в корпус (патент РФ №2350823 от 13.08.2007).Developed by JSC "Engels OKB" Signal "them. A.I. Glukhareva "insulating pipe connection contains segments of pipelines contracted with each other, equipped with protrusions at the ends, separated by electrically insulating cylindrical elements and an elastic joint seal. The pipe sections are equipped with lugs having a L-shaped longitudinal section, inside and outside of which two electrically insulating cylindrical bushings are installed with end gaps. An elastomeric seal is located between the ends of the tips and the surfaces of the insulating cylindrical bushings. The connection used a stepped insulating sleeve at one end and a metal cover at the other end. The screws tightening the ends of the pipelines are evenly spaced around the circumference and screwed into the housing (RF patent No. 2350823 from 08.13.2007).

В качестве прототипа изолирующего соединения гладких труб целесообразно рассмотреть электроизолирующее фланцевое соединение гладких труб, содержащее металлический корпус, выполненный в виде цилиндра, ограниченного внутренним кольцевым выступом с одной стороны, а с другой стороны жестко соединенного с одним фланцем, имеющим отверстия под стандартные крепежные элементы. Другой нажимной фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы снабжен цилиндрическим выступом, плотно входящим в металлический корпус. В металлический корпус без зазора вставлен цилиндр из диэлектрического материала. Между трубами расположена электроизолирующая вставка, изготовленная из диэлектрического материала. Симметрично от нее между цилиндром из диэлектрического материала и наружной поверхностью труб последовательно расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлические кольца, С-образные кольца, подвижные металлические втулки и ступенчатые втулки из диэлектрического материала. Жесткая связь соединения с трубами и герметизация соединения происходит при затяжке крепежных элементов (заявка №2009112694/06 (017308)).As a prototype of an insulating connection of smooth pipes, it is advisable to consider an insulating flange connection of smooth pipes containing a metal casing made in the form of a cylinder bounded by an internal annular protrusion on one side, and on the other hand, rigidly connected to one flange having openings for standard fasteners. Another pressure flange with holes for standard fasteners is provided with a cylindrical protrusion that fits tightly into the metal case. A cylinder of dielectric material is inserted into the metal housing without a gap. An electrically insulating insert made of dielectric material is located between the pipes. Symmetrically from it between the cylinder of dielectric material and the outer surface of the pipes are sequentially located annular sealing gaskets, metal rings, C-shaped rings, movable metal bushings and stepped bushings of dielectric material. A rigid connection of the connection with the pipes and sealing of the connection occurs when tightening the fasteners (application No. 2009112694/06 (017308)).

Недостатки прототипа обуславливаются возможной жесткой фиксацией его корпуса на соединяемых трубах до необходимого сжатия герметизирующих прокладок, что может привести к недостаточной герметизации соединения.The disadvantages of the prototype are caused by the possible rigid fixation of its body on the connected pipes until the necessary compression of the gaskets, which can lead to insufficient sealing of the connection.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение жесткой фиксации труб, надежной герметизации соединения и электроизоляционной защиты.The objective of the invention is the provision of rigid fixation of pipes, reliable sealing of the connection and electrical insulation.

Поставленная задача решается за счет того, что изолирующее соединение гладких труб, содержащее металлический корпус в виде полого цилиндра с внутренним кольцевым выступом, фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы, жестко соединенный с одним торцем металлического корпуса, электроизолирующую вставку между трубами, изготовленную из диэлектрического материала, размещенный внутри металлического корпуса полый цилиндр из диэлектрического материала, внутри которого расположены кольцевые герметизирующие прокладки, металлическое кольцо, С-образное кольцо с заостренными выступами на внутренней поверхности и сферической наружной поверхностью, изготовленное из более твердого материала, чем материал труб, подвижная металлическая втулка с конической внутренней поверхностью и две ступенчатые втулки из диэлектрического материала, один нажимной фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы, снабженный цилиндрическим выступом, плотно входящим в полый цилиндр из диэлектрического материала, крепежные элементы, дополнительно содержит второй фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы, который жестко соединен с противоположным торцом металлического корпуса. Внутри металлического корпуса размещен полый цилиндр из диэлектрического материала, ограниченный внутренним кольцевым выступом. Внутри полого цилиндра из диэлектрического материала, ограниченного внутренним кольцевым выступом, расположены металлическое кольцо, С-образное кольцо с заостренными выступами на внутренней поверхности и сферической наружной поверхностью, изготовленное из более твердого материала, чем материал труб, подвижная металлическая втулка с конической внутренней поверхностью и ступенчатая втулка из диэлектрического материала. В полый цилиндр из диэлектрического материала, ограниченный внутренним кольцевым выступом, плотно входит цилиндрический выступ, которым снабжен второй нажимной фланец с отверстиями под стандартные крепежные элементы.The problem is solved due to the fact that the insulating connection of smooth pipes containing a metal body in the form of a hollow cylinder with an internal annular protrusion, a flange with holes for standard fasteners, rigidly connected to one end of the metal body, an insulating insert between the pipes made of dielectric material a hollow cylinder of dielectric material placed inside a metal case, inside of which there are ring sealing gaskets, metallic ring, C-shaped ring with pointed protrusions on the inner surface and a spherical outer surface, made of harder material than the pipe material, a movable metal sleeve with a conical inner surface and two stepped sleeves of dielectric material, one pressure flange with holes for standard fasteners provided with a cylindrical protrusion that fits tightly into the hollow cylinder of dielectric material; fasteners further comprises a second flange with Verstov under standard fastening elements, which is rigidly connected to the opposite end of the metal housing. Inside the metal casing, a hollow cylinder of dielectric material is bounded by an inner annular protrusion. Inside the hollow cylinder of dielectric material bounded by an inner annular protrusion, there is a metal ring, a C-shaped ring with pointed protrusions on the inner surface and a spherical outer surface, made of a harder material than the pipe material, a movable metal sleeve with a conical inner surface and a stepped sleeve made of dielectric material. A cylindrical protrusion, which is equipped with a second pressure flange with holes for standard fasteners, is tightly inserted into a hollow cylinder of dielectric material bounded by an inner annular protrusion.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже изображен поперечный разрез четверти изолирующего соединения гладких труб.The drawing shows a cross section of a quarter of the insulating connection of smooth pipes.

Изолирующее соединение гладких труб 1 и 2 содержит металлический корпус 3 в виде цилиндра, ограниченного с двух сторон двумя фланцами 4 и 5 с отверстиями под стандартные крепежные элементы 6 и 7. Металлический корпус 3 имеет две внутренние цилиндрические проточки 8 и 9, разделенные внутренним кольцевым выступом 10. В цилиндрическую проточку 8 плотно вставлен цилиндр из диэлектрического материала 11. Между трубами 1 и 2 установлена электроизолирующая вставка 12. Между наружной поверхностью трубы 1, электроизолирующей вставкой 12 и цилиндром из диэлектрического материала 11 последовательно расположены ступенчатая втулка из диэлектрического материала 13, кольцевая герметизирующая прокладка 14, кольцо из диэлектрического материала 15, кольцевая герметизирующая прокладка 16, металлическое кольцо 17, С-образное кольцо 18, подвижная металлическая втулка 19 и ступенчатая втулка из диэлектрического материала 20. С фланцем 4 с помощью стандартных крепежных элементов 6 соединен нажимной фланец 21, снабженный цилиндрическим выступом 22, плотно входящим в цилиндр из диэлектрического материала 11. В цилиндрическую проточку 9 плотно вставлен ограниченный внутренним кольцевым выступом цилиндр из диэлектрического материала 23. Между наружной поверхностью трубы 2 и внутренней поверхностью цилиндра из диэлектрического материала 23 расположены ступенчатая втулка из диэлектрического материала 24, подвижная металлическая втулка 25, С-образное кольцо 26 и металлическое кольцо 27. С фланцем 5 с помощью стандартных крепежных элементов 7 соединен нажимной фланец 28, снабженный цилиндрическим выступом 29, плотно входящим в цилиндр из диэлектрического материала 23.The insulating connection of smooth pipes 1 and 2 contains a metal casing 3 in the form of a cylinder bounded on both sides by two flanges 4 and 5 with holes for standard fasteners 6 and 7. The metal casing 3 has two inner cylindrical grooves 8 and 9, separated by an inner annular protrusion 10. A cylinder of dielectric material 11 is tightly inserted into the cylindrical groove 8. An insulating insert 12 is installed between the pipes 1 and 2. Between the outer surface of the pipe 1, the insulating insert 12 and the dielectric cylinder In case of material 11, a stepped sleeve of dielectric material 13, an annular sealing gasket 14, a ring of dielectric material 15, an annular sealing gasket 16, a metal ring 17, a C-shaped ring 18, a movable metal sleeve 19 and a stepped sleeve of dielectric material 20 are arranged in series. A pressure flange 21 is connected to the flange 4 using standard fasteners 6, provided with a cylindrical protrusion 22 that fits tightly into the cylinder of dielectric material 11. In a cylinder of dielectric material bounded by an inner annular projection 9 is tightly inserted in the indrician groove 9. A step sleeve of dielectric material 24, a movable metal sleeve 25, a C-shaped ring 26 and a metal ring 27 are located between the outer surface of the pipe 2 and the inner surface of the cylinder of dielectric material 23 A pressure flange 28 is connected to the flange 5 using standard fasteners 7, provided with a cylindrical protrusion 29 that fits tightly into the cylinder of dielectric m Therians 23.

При затягивании крепежных элементов 6 нажимной фланец 21 перемещается и сдавливают герметизирующие прокладки 14 и 16 в замкнутом объеме, обеспечивая необходимую степень их сжатия и надежную герметизацию соединения. Перемещаемая при этом подвижная металлическая втулка 19 своей конической внутренней поверхностью нажимает на сферическую наружную поверхность С-образного кольца 18, изготовленного из более твердого материала, чем материал труб, и заостренные выступы, расположенные на внутренней поверхности С-образного кольца 18, вдавливаются в тело трубы 1 и надежно соединяют ее с металлическим корпусом 3. При затягивании крепежных элементов 7 нажимной фланец 28 перемещает подвижную металлическую втулку 25, которая своей конической внутренней поверхностью нажимает на сферическую наружную поверхность С-образного кольца 26, изготовленного из более твердого материала, чем материал труб, и заостренные выступы, расположенные на внутренней поверхности С-образного кольца 26, вдавливаются в тело трубы 2 и надежно соединяют ее с металлическим корпусом 3.When tightening the fasteners 6, the pressure flange 21 moves and squeezes the gaskets 14 and 16 in a closed volume, providing the necessary degree of compression and reliable sealing of the connection. The movable movable metal sleeve 19 moved with its conical inner surface presses on the spherical outer surface of the C-shaped ring 18 made of a harder material than the pipe material, and the pointed protrusions located on the inner surface of the C-shaped ring 18 are pressed into the pipe body 1 and securely connect it to the metal case 3. When tightening the fasteners 7, the pressure flange 28 moves the movable metal sleeve 25, which has its conical inner surface presses on the spherical outer surface of the C-ring 26 made of harder material than the pipe material, and the pointed protrusions located on the inner surface of the C-ring 26 are pressed into the body of the pipe 2 and reliably connect it to the metal body 3.

Монтаж изолирующего соединения гладких труб на месте постоянной эксплуатации производится следующим образом. Полностью смонтированное, но не затянутое соединение надвигается на одну из труб 1 или 2. Затем между трубами 1 и 2 вставляется электроизолирующая вставка 12. Далее смонтированное, но не затянутое соединение надвигается на обе трубы таким образом, чтобы над электроизолирующей вставкой 12 располагалось кольцо из диэлектрического материала 15. Затягивают крепежные элементы 6 для герметизации соединения и закрепления трубы 1, после чего затягивают крепежные элементы 7 для закрепления трубы 2.The installation of the insulating connection of smooth pipes at the place of constant operation is as follows. A fully mounted but not tightened connection is pushed onto one of the pipes 1 or 2. Then, an insulating insert 12 is inserted between the pipes 1 and 2. Next, a mounted but not tightened connection is pushed onto both pipes so that a dielectric ring is located above the insulating insert 12 15. Tighten the fasteners 6 to seal the connection and secure the pipe 1, and then tighten the fasteners 7 to secure the pipe 2.

К числу преимуществ предложенного технического решения следует отнести:The advantages of the proposed technical solution include:

- возможность размещения изолирующего соединения в любом месте трубопровода, поскольку фланцы не связаны с трубами с помощью неразборного соединения;- the ability to place an insulating connection anywhere in the pipeline, since the flanges are not connected to the pipes using a non-separable connection;

- достаточно надежную электроизоляционную защиту;- sufficiently reliable electrical insulation protection;

- простоту монтажных операций, связанных с затягиванием болтов согласно рекомендациям монтажа фланцевых соединений.- ease of installation operations associated with tightening the bolts according to the recommendations for mounting flange joints.

Claims

An insulating connection of smooth pipes, containing a metal body in the form of a hollow cylinder with an internal annular protrusion, a flange with holes for standard fasteners, rigidly connected to one end of the metal body, an insulating insert between the pipes made of dielectric material, a hollow cylinder placed inside the metal body dielectric material, inside of which there are ring sealing gaskets, a metal ring, a C-shaped ring with pointed protrusions on the inner surface and a spherical outer surface, made of a harder material than the pipe material, a movable metal sleeve with a conical inner surface and two stepped bushings of dielectric material, one pressure flange with holes for standard fasteners, equipped with a cylindrical protrusion that fits tightly in a hollow cylinder made of dielectric material, fasteners, characterized in that it further comprises a second flange with holes for standard e fasteners, rigidly connected to the opposite end of the metal case, placed inside the metal case and bounded by an internal annular protrusion, a hollow cylinder of dielectric material, inside which a metal ring is located, a C-shaped ring with pointed protrusions on the inner surface and a spherical outer surface made of harder material than pipe material, a movable metal sleeve with a tapered inner surface and a stepped sleeve made of electric material, the second push flange with holes for standard fastening elements, provided with a cylindrical protrusion tightly within the hollow cylinder of dielectric material bounded by an inner annular projection.