RU2451864C1 - Pipeline compensating device (versions) - Google Patents

Pipeline compensating device (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2451864C1
RU2451864C1 RU2010137940/06A RU2010137940A RU2451864C1 RU 2451864 C1 RU2451864 C1 RU 2451864C1 RU 2010137940/06 A RU2010137940/06 A RU 2010137940/06A RU 2010137940 A RU2010137940 A RU 2010137940A RU 2451864 C1 RU2451864 C1 RU 2451864C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plane
compensation device
compensating
pipeline
compensating device
Prior art date
Application number
RU2010137940/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010137940A (en
Inventor
Владимир Владимирович Ерпылев (RU)
Владимир Владимирович Ерпылев
Михаил Викторович Рожков (RU)
Михаил Викторович Рожков
Вера Александровна Кашинцева (RU)
Вера Александровна Кашинцева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2010137940/06A priority Critical patent/RU2451864C1/en
Publication of RU2010137940A publication Critical patent/RU2010137940A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2451864C1 publication Critical patent/RU2451864C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: pipeline compensating device comprises branch pipes and flanges. The branch pipes are connected with each other by a bent branch pipe with the branch pipes laying in the same plane. Compensating elements are represented by three bellows expansion joints compensating the travel at a solid angle. Two compensators are a part of one branch pipe, and the third one - as a part of the other branch pipe. A middle portion of the compensating device comprises a support providing the travel of the compensating device in a plane. The support is rigidly attached to a fixed member of the structure. Under the second version, the pipeline compensating device accommodates two of bellows expansion joints compensating the travel at the solid angle, and are a part of one branch pipe, while the third bellows expansion joint which is a part of the other branch pipe compensates the angular motions in the plane of the compensating device. A rotation axis of the compensator is perpendicular to the plane of the compensating device.
EFFECT: higher operational reliability of the pipeline compensating device.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в различных видах промышленности (газовой, нефтяной, молочной, авиационной, космической и др.), где необходима компенсация угловых и линейных перемещений трубопроводов в больших пределах.The invention relates to pipeline transport and can be used in various types of industry (gas, oil, dairy, aviation, space, etc.), where it is necessary to compensate for the angular and linear movements of pipelines within wide limits.

Компенсационные элементы трубопровода обеспечивают его работоспособность при относительных перемещениях (линейных и угловых) соединяемых ими элементов, а варианты применения компенсационных элементов зависят как от величины и характера этих перемещений, так и от возможностей самих компенсационных элементов.The compensation elements of the pipeline ensure its operability with relative movements (linear and angular) of the elements connected by them, and the options for using compensation elements depend both on the size and nature of these movements, and on the capabilities of the compensation elements themselves.

В качестве компенсационных элементов применяются, например, сильфонные компенсаторы, которые могут быть выполнены как с наружными карданными узлами, так и с внутренними шарнирами, соответственно обеспечивающие компенсирование угловых перемещений как в телесном угле, так и в одной плоскости.As compensating elements, for example, bellows expansion joints are used, which can be made both with external cardan units and with internal hinges, which respectively provide compensation for angular displacements both in solid angle and in one plane.

Зачастую требуется компенсировать угловые и линейные перемещения в значительных пределах, например в трубопроводе большой протяженности.Often, it is necessary to compensate for angular and linear movements within significant limits, for example, in a long pipeline.

Известно компенсационное устройство трубопровода по патенту №2265769, содержащее три соединенных между собой патрубками шарнира, выполненных в виде вставленных одна в другую полых сфер, который принят за прототип.Known compensation device of the pipeline according to patent No. 2265769, containing three interconnected nozzle joints made in the form of hollow spheres inserted one into the other, which is adopted as a prototype.

Недостатками прототипа является:The disadvantages of the prototype is:

- при воздействии вибродинамических нагрузок (источником которых может быть, например, насос для перекачки рабочего тела) компенсационное устройство трубопровода ничем не ограничено от перемещений в направлении, перпендикулярном плоскости размещения шарниров, в результате чего на резонансных частотах может произойти его разрушение, что значительно снижает надежность конструкции;- under the influence of vibrodynamic loads (the source of which can be, for example, a pump for pumping a working fluid), the compensation device of the pipeline is not limited by movements in the direction perpendicular to the plane of hinge placement, as a result of which destruction can occur at resonant frequencies, which significantly reduces reliability construction;

- шарниры, выполненные в виде вставленных одна в другую полых сфер, требуют дополнительных элементов герметизации, что также снижает надежность работы устройства.- hinges made in the form of hollow spheres inserted one into the other require additional sealing elements, which also reduces the reliability of the device.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы компенсационного устройства трубопровода.The present invention is to increase the reliability of the compensation device of the pipeline.

В компенсационном устройстве трубопровода, содержащем патрубки и фланцы, задача по первому варианту решается за счет того, что патрубки соединены между собой изогнутым патрубком, причем патрубки лежат в одной плоскости, в качестве компенсирующих элементов применены три сильфонных компенсатора, компенсирующие перемещения в телесном угле, два из которых входят в состав одного патрубка, а третий - в составе другого патрубка; в средней части компенсационного устройства установлена опора, обеспечивающая перемещения в плоскости компенсационного устройства, а сама опора жестко закреплена к неподвижному элементу конструкции.In the compensation device of the pipeline containing the nozzles and flanges, the task according to the first embodiment is solved due to the fact that the nozzles are interconnected by a curved nozzle, and the nozzles lie in the same plane, three bellows expansion joints are used as compensating elements, compensating for movement in solid angle, two of which are part of one pipe, and the third - as part of another pipe; in the middle part of the compensation device, a support is installed that provides movement in the plane of the compensation device, and the support itself is rigidly fixed to a fixed structural element.

В компенсационном устройстве трубопровода, содержащем компенсирующие элементы, патрубки и фланцы, задача по второму варианту решается за счет того, что патрубки соединены между собой изогнутым патрубком, причем патрубки лежат в одной плоскости, в качестве компенсирующих элементов применены три сильфонных компенсатора, два из них компенсируют перемещения в телесном угле и входят в состав одного патрубка, а третий сильфонный компенсатор, который входит в состав другого патрубка, компенсирует угловые перемещения в плоскости компенсационного устройства, причем ось поворота компенсатора перпендикулярна плоскости компенсационного устройства.In the compensation device of the pipeline containing the compensating elements, nozzles and flanges, the task according to the second embodiment is solved due to the fact that the nozzles are interconnected by a curved nozzle, and the nozzles lie in the same plane, three bellows compensators are used as compensating elements, two of them compensate displacements in solid angle and are part of one nozzle, and the third bellows compensator, which is part of another nozzle, compensates for angular displacements in the compensation plane device, and the axis of rotation of the compensator is perpendicular to the plane of the compensation device.

На фиг.1 представлено компенсационное устройство трубопровода по первому варианту с применением опоры, на фиг.2 представлено компенсационное устройство трубопровода по второму варианту, где:Figure 1 shows the compensation device of the pipeline according to the first embodiment using the support, figure 2 shows the compensation device of the pipeline according to the second embodiment, where:

1 - фланцы;1 - flanges;

2 - изогнутый патрубок;2 - bent pipe;

3 - сильфонные компенсаторы;3 - bellows expansion joints;

4 - патрубки;4 - nozzles;

5 - плоскость компенсационного устройства;5 - plane compensation device;

6 - опора;6 - support;

7 - неподвижный элемент конструкции;7 - fixed structural element;

8 - средняя часть компенсационного устройства;8 - the middle part of the compensation device;

9 - основание;9 - base;

10 - ось поворота компенсатора;10 - axis of rotation of the compensator;

11 - свободный прижим.11 - free clip.

Компенсационное устройство трубопровода по первому варианту, содержащее патрубки 4 и фланцы 1, патрубки 4 соединены между собой изогнутым патрубком 2, причем патрубки 4 лежат в одной плоскости, компенсирующие элементы, в качестве которых применены три сильфонных компенсатора 3, компенсирующие перемещения в телесном угле, два из которых входят в состав одного патрубка 4, а третий - в составе другого патрубка 4. В средней части компенсационного устройства 8 установлена опора 6, обеспечивающая перемещение в плоскости компенсационного устройства 5, а сама опора 6 жестко закреплена к неподвижному элементу конструкции 7.The compensation device of the pipeline according to the first embodiment, comprising nozzles 4 and flanges 1, nozzles 4 are interconnected by a curved nozzle 2, and nozzles 4 lie in one plane, compensating elements, which are used three bellows expansion joints 3, compensating for movement in solid angle, two of which are part of one nozzle 4, and the third - as part of another nozzle 4. In the middle part of the compensation device 8, a support 6 is installed, providing movement in the plane of the compensation device 5, and the support 6 itself is rigidly fixed to a fixed structural member 7.

Опора 6 может быть выполнена, например, в виде основания 9, жестко закрепленного к неподвижному элементу конструкции 7, со свободным прижимом 11. Опора 6 позволяет участку компенсационного устройства с одним сильфонным компенсатором 3 перемещаться только в плоскости компенсационного устройства 5, а участок компенсационного устройства с двумя сильфонными компенсаторами 3 не имеет ограничений по перемещениям.The support 6 can be made, for example, in the form of a base 9, rigidly fixed to a fixed structural member 7, with a free clip 11. The support 6 allows the section of the compensation device with one bellows compensator 3 to move only in the plane of the compensation device 5, and the section of the compensation device with two bellows expansion joints 3 has no restrictions on movements.

Опора 6, закрепленная на неподвижном элементе конструкции 7, будет воспринимать поперечную нагрузку, при этом образовывается система пространственных связей, обеспечивающая динамическую и статическую прочность конструкции.The support 6, mounted on a fixed structural member 7, will perceive the transverse load, while forming a spatial connection system that provides dynamic and static structural strength.

Компенсационное устройство трубопровода по второму варианту, содержащее патрубки 4 и фланцы 1, патрубки 4 соединены между собой изогнутым патрубком 2, причем патрубки 4 лежат в одной плоскости, компенсирующие элементы, в качестве которых применены три сильфонных компенсатора 3, два из них компенсируют перемещения в телесном угле и входят в состав одного патрубка 4, а третий сильфонный компенсатор 3, который входит в состав другого патрубка 4, компенсирует угловые перемещения в плоскости компенсационного устройства 5, причем ось поворота компенсатора 10 перпендикулярна плоскости компенсационного устройства 5.The compensation device of the pipeline according to the second embodiment, comprising nozzles 4 and flanges 1, nozzles 4 are interconnected by a curved nozzle 2, and nozzles 4 lie in the same plane, compensating elements, which are used three bellows expansion joints 3, two of which compensate for movement in the body corner and are part of one pipe 4, and the third bellows compensator 3, which is part of another pipe 4, compensates for angular displacements in the plane of the compensation device 5, and the axis of rotation of the comp nsatora 10 perpendicular to the plane of the compensating device 5.

Расстояния между сильфонными компенсаторами 3 определяются расчетом из условий компенсации максимальных расчетных величин относительных перемещений, при этом плоскость компенсационного устройства 5 располагают максимально близко к плоскости, в которой образуются максимальные перемещения.The distances between the bellows expansion joints 3 are determined by calculation from the conditions of compensation of the maximum calculated values of the relative displacements, while the plane of the compensation device 5 is positioned as close as possible to the plane in which the maximum displacements are formed.

В сильфонных компенсаторах 3 соединение сильфонов с фланцами выполняется в сварном варианте, поэтому каких-либо дополнительных элементов герметизации не требуется.In bellows expansion joints 3, the bellows are connected to the flanges in a welded version, so no additional sealing elements are required.

Во втором варианте нагрузка, действующая на компенсационное устройство в направлении, перпендикулярном плоскости компенсационного устройства, воспринимается шарнирным узлом сильфонного компенсатора 3, компенсирующего угловые перемещения только в плоскости компенсационного устройства 5.In the second embodiment, the load acting on the compensation device in the direction perpendicular to the plane of the compensation device is perceived by the hinge assembly of the bellows compensator 3, which compensates for angular displacements only in the plane of the compensation device 5.

Компенсационное устройство трубопровода работает следующим образом.Compensation device pipeline works as follows.

В процессе эксплуатации компенсационное устройство трубопровода компенсирует все продольные и поперечные перемещения за счет изгиба сильфонных компенсаторов 3 по первому варианту, причем средняя часть компенсационного устройства 8 перемещается в опоре 6 в плоскости компенсационного устройства 5.During operation, the compensation device of the pipeline compensates for all longitudinal and lateral movements due to the bending of the bellows expansion joints 3 according to the first embodiment, the middle part of the compensation device 8 moving in the support 6 in the plane of the compensation device 5.

В процессе эксплуатации компенсационное устройство трубопровода по второму варианту компенсирует все продольные и поперечные перемещения за счет изгиба сильфонных компенсаторов 3.During operation, the compensation device of the pipeline according to the second embodiment compensates for all longitudinal and transverse movements due to the bending of the bellows expansion joints 3.

Компенсационное устройство трубопровода располагают в плоскости наибольших относительных перемещений, что позволит ему работать в наиболее благоприятных условиях.The compensation device of the pipeline is located in the plane of greatest relative displacements, which will allow it to work in the most favorable conditions.

Податливость сильфонных компенсаторов 3 определяется их жесткостью.The flexibility of the bellows expansion joints 3 is determined by their rigidity.

Предлагаемое компенсационного устройства трубопровода может компенсировать перемещения в больших пределах, в том числе технологические (монтажные) перемещения. В случае если максимальные относительные перемещения относительно нулевого положения не одинаковы, то можно увеличить возможности компенсирования за счет изгиба сильфонных компенсаторов 3 в сторону меньшего значения относительных перемещений, смещая искусственно нулевое положение на необходимую величину. Эту операцию целесообразно выполнять в процессе монтажа компенсационного устройства трубопровода с контролем изменения углов изгиба сильфонных компенсаторов 3, причем следует учитывать, что средний сильфонный компенсатор 3 изгибается на больший угол, чем два других за счет перераспределения угловых перемещений между сильфонными компенсаторами 3 с учетом их жесткости.The proposed compensation device of the pipeline can compensate for movement within wide limits, including technological (installation) movement. If the maximum relative displacements relative to the zero position are not the same, then it is possible to increase the possibilities of compensation due to the bending of the bellows expansion joints 3 in the direction of a smaller value of the relative displacements, artificially shifting the zero position by the required value. It is advisable to perform this operation during the installation of the pipeline compensation device with control of the change in the bending angles of the bellows expansion joints 3, and it should be borne in mind that the middle bellows expansion joint 3 bends at a larger angle than the other two due to the redistribution of angular movements between the bellows expansion joints 3 taking into account their rigidity.

Повышение надежности работы компенсационного устройства трубопровода достигается за счет введения в конструкцию компенсационного устройства трубопровода дополнительных связей в виде опоры 6 по первому варианту и в виде сильфонного компенсатора 3 с одной осью поворота 10 по второму варианту, которые обеспечивают динамическую и статическую прочность конструкции.Improving the reliability of the compensation device of the pipeline is achieved by introducing into the design of the compensation device of the pipeline additional links in the form of a support 6 according to the first embodiment and in the form of a bellows compensator 3 with one axis of rotation 10 according to the second embodiment, which provide dynamic and static structural strength.

Кроме того, не требуется каких-либо дополнительных элементов герметизации за счет того, что сильфонные компенсаторы 3 выполняются в сварном варианте.In addition, no additional sealing elements are required due to the fact that the bellows expansion joints 3 are made in a welded version.

Claims (2)

1. Компенсационное устройство трубопровода, содержащее патрубки и фланцы, отличающееся тем, что патрубки соединены между собой изогнутым патрубком, причем патрубки лежат в одной плоскости, компенсирующие элементы, в качестве которых применены три сильфонных компенсатора, компенсирующие перемещения в телесном угле, два из которых входят в состав одного патрубка, а третий - в составе другого патрубка; в средней части компенсационного устройства установлена опора, обеспечивающая перемещение в плоскости компенсационного устройства, а сама опора жестко закреплена к неподвижному элементу конструкции.1. Compensation device of the pipeline containing nozzles and flanges, characterized in that the nozzles are interconnected by a curved nozzle, the nozzles lying in the same plane, compensating elements, which are used three bellows expansion joints, compensating for movement in solid angle, two of which are in the composition of one pipe, and the third - in the composition of another pipe; in the middle part of the compensation device, a support is installed that provides movement in the plane of the compensation device, and the support itself is rigidly fixed to a fixed structural element. 2. Компенсационное устройство трубопровода, содержащее патрубки и фланцы, отличающееся тем, что патрубки соединены между собой изогнутым патрубком, причем патрубки лежат в одной плоскости, компенсирующие элементы, в качестве которых применены три сильфонных компенсатора, два из них компенсируют перемещения в телесном угле и входят в состав одного патрубка, а третий сильфонный компенсатор, который входит в состав другого патрубка, компенсирует угловые перемещения в плоскости компенсационного устройства, причем ось поворота компенсатора перпендикулярна плоскости компенсационного устройства. 2. Compensation device of the pipeline containing nozzles and flanges, characterized in that the nozzles are interconnected by a curved nozzle, the nozzles lying in the same plane, compensating elements, which are used three bellows expansion joints, two of which compensate for movement in solid angle and include the composition of one pipe, and the third bellows compensator, which is part of another pipe, compensates for angular displacements in the plane of the compensation device, and the axis of rotation of the compensator perpendicular to the plane of the compensating device.
RU2010137940/06A 2010-09-13 2010-09-13 Pipeline compensating device (versions) RU2451864C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137940/06A RU2451864C1 (en) 2010-09-13 2010-09-13 Pipeline compensating device (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137940/06A RU2451864C1 (en) 2010-09-13 2010-09-13 Pipeline compensating device (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010137940A RU2010137940A (en) 2012-03-20
RU2451864C1 true RU2451864C1 (en) 2012-05-27

Family

ID=46029796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137940/06A RU2451864C1 (en) 2010-09-13 2010-09-13 Pipeline compensating device (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2451864C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU181457A1 (en) * В. Н. Фролов , К. К. Корнаев COMPENSATOR UNLOADED AXIAL
GB1477262A (en) * 1974-09-06 1977-06-22 Wurth Anciens Ets Paul Compensator connections between refractory lined conduits
RU2130148C1 (en) * 1997-01-31 1999-05-10 Белорусский научно-исследовательский проектно-конструкторский институт БелНИПИэнергопром Method of compensation for temperature elongation of heat supply pipe line
RU2265769C1 (en) * 2004-09-27 2005-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" Compensator for pipelines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU181457A1 (en) * В. Н. Фролов , К. К. Корнаев COMPENSATOR UNLOADED AXIAL
GB1477262A (en) * 1974-09-06 1977-06-22 Wurth Anciens Ets Paul Compensator connections between refractory lined conduits
RU2130148C1 (en) * 1997-01-31 1999-05-10 Белорусский научно-исследовательский проектно-конструкторский институт БелНИПИэнергопром Method of compensation for temperature elongation of heat supply pipe line
RU2265769C1 (en) * 2004-09-27 2005-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" Compensator for pipelines

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010137940A (en) 2012-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6454024B2 (en) Compensator
US8696033B2 (en) Scissor duct flex joint damper
US9551120B2 (en) Device and method for friction damping
CN102563257B (en) Tubing
US20090224533A1 (en) Support system for flexible pipe
RU2010134827A (en) TWO ELEMENT TANDEM FLEXIBLE CONNECTION
RU2451864C1 (en) Pipeline compensating device (versions)
KR101391341B1 (en) Tie-Rod for Expention Joint
RU2396480C1 (en) Bellows compensating facility
CN102003593A (en) Corrugated tube and helix tube combined displacement compensator
CN107735594A (en) Longitudinal vibration damper
TWI628374B (en) Pipe structure and boiler system
KR101379273B1 (en) Multi-axis automobile exhaust pipe joint connection
CN213361447U (en) Six-degree-of-freedom connecting pipe arm
MX2014002864A (en) Assembly for transferring fluids between a vessel and a turret structure mounted in said vessel.
US4487436A (en) Cardan-type pipe joint with compensation for longitudinal expansion
JP7370827B2 (en) Piping and its construction method
KR102098608B1 (en) Pipe supporting device for reducing vibration
JP4216955B2 (en) Seismic isolation piping system and bellows type expansion joint with legs
RU2193132C2 (en) Pipeline rotary-axial expansion joint
KR20160066950A (en) Non-metallic Expansion Joint Device
US3930675A (en) Strain equalizer for thermally stressed pipes
RU2293903C1 (en) Compensator of displacement and rotation
CN220396877U (en) Expansion joint with compensation and noise reduction functions
CN204756233U (en) Three hinge expansion joints in two ripples

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190914