RU2747547C1 - Механическое соединение труб малого диаметра - Google Patents
Механическое соединение труб малого диаметра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747547C1 RU2747547C1 RU2020108428A RU2020108428A RU2747547C1 RU 2747547 C1 RU2747547 C1 RU 2747547C1 RU 2020108428 A RU2020108428 A RU 2020108428A RU 2020108428 A RU2020108428 A RU 2020108428A RU 2747547 C1 RU2747547 C1 RU 2747547C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connection
- tapered
- pipes
- pipelines
- liners
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L19/00—Joints in which sealing surfaces are pressed together by means of a member, e.g. a swivel nut, screwed on or into one of the joint parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
Abstract
Изобретение относится к конструкции устройства соединения трубопроводных систем и может быть использовано в соединении труб малого диаметра локальных трубопроводов для транспортировки различных жидкостей и газов. Соединение осуществляется за счет сдавливания и равномерного двухстороннего обжима конусных частей стенок труб с помощью конусной соединительной ниппельной втулки и двух комплектов конусных вкладышей, двух обжимных резьбовых штуцеров, завинчиванием которых обеспечивается обжим, конструктивное единство и прочность соединения. При этом уплотнение и непроницаемость соединения осуществляется по внутренним конусным поверхностям труб и конусным частям ниппельной втулки. А за счет равномерного двухстороннего обжима стенок труб между конусными вкладышами и ниппельной втулкой обеспечивается соединение не только металлических трубопроводов, но трубопроводов из армированного пластика, композитов, керамики и стекла. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относиться к устройству механического соединения трубопроводных систем и может быть использовано в соединении труб малого диаметра локальных трубопроводов для подачи воды, топлива, природного газа, других жидкостей и газов в химической, металлургической, машиностроительной промышленности, а также в судостроении, в промышленном строительстве и других областях.
Известны многочисленные традиционные способы соединения труб малого диаметра, в основном, с использованием стыковых сварных соединений, механических фланцевых и штуцерных соединений. Однако для осуществления соединения труб сваркой требуется сложное сварочное оборудование и длительный процесс самой сварочной операции. При этом весьма проблематичным является выполнение в экстремальных температурных условиях высококачественной сварки стыков труб, зачистки внутренних усилений сварных швов, сохранения проходного сечения и обеспечения должной коррозионной стойкости зоны сварных соединений в процессе последующей эксплуатации трубопроводов. Кроме того, процесс сварки труб малого диаметра значительно усложняется при плохой погоде на открытом воздухе, в стесненных туннелях и отсеках судов, а также под водой. Не отличаются надежностью традиционные фланцевые соединения с торцевым уплотнением и разнообразные штуцерные соединения, особенно в местах повышенной вибрации и при знакопеременных нагрузках.
Известен наиболее близкий аналог механического соединения труб с наружными конусными участками, одной ниппельной втулки, плотно прилегающей двумя конусными поверхностями к внутренним конусным поверхностям концевых участков труб, двух конусных вкладышей посредством их стягивания в осевом направлении с помощью резьбовых штуцеров, примененный в патенте US 1920512 А, 20.04.1932 (Fig. 1). Отличие предлагаемого соединения заключается в том, что его конусные вкладыши представляют комплект деталей, состоящих из одинаковых элементов, а в указанном патенте каждый вкладыш - это отдельные детали (1-2), которые устанавливаю на трубы до их развальцовки. В предлагаемом варианте обеспечивается полная установка и демонтаж всех деталей с концевых конусных частей труб, а в указанном патенте нет. Известен и другой аналог механического фланцевого соединения труб, в котором вкладыши выполнены из упругого материала, что обеспечивает соединение труб из керамики и стекла, примененный в патенте RU 161662 U127.04.2016 (Fig. 1). Отличие предлагаемого соединения заключается 8 том, что его конусные вкладыши представляют комплект из одинаковых упругих элементов, которые обеспечивают непроницаемость за счет равномерного двухстороннего обжима концевых конусных частей стенок труб из хрупких материалов, а в указанном патенте за счет обжатия прокладки (6) между утолщенными торцами труб (1) и (2).
Задачей предлагаемого изобретения является создание универсального технологичного устройства для надежного и долговечного механического соединения труб малого диаметра, с предварительно сформированными конусными частями на концевых участках труб, обеспечивающего ускоренную прокладку трубопроводов без использования стыковой сварки труб, а также традиционных фланцевых и разнообразных штуцерных соединений. Предполагается, что такое устройство должно выполнять следующие исходные требования:
- быстрое, надежное и технологичное механическое трубное соединение, не уступающее по всем эксплуатационным характеристикам указанным соединениям;
- сохранение в соединении полноразмерного гладкого проходного сечения труб без сужений, уступов и внутренних выступающих частей;
- обеспечение простой и быстрой центровки труб при их соединении;
- широкий диапазон допустимого рабочего давления до 400 бар и более;
- расширенный диапазон толщин стенок труб;
- широкий диапазон наружных диаметров труб от 10 до 40 мм;
- допустимый диапазон температур, превышающих температуру трубопровода;
- срок службы соединения, превышающий срок службы трубопровода;
- возможность повторного использования деталей соединения при замене труб;
- использование универсального соединения для труб из углеродистой, высоколегированной и нержавеющей стали, цветных, алюминиевых и титановых сплавов, труб из армированного пластика, композитов, металлопластов, керамики и стекла.
Поставленная задача решается тем, что трубное соединение осуществляется механическим устройством за счет сдавливания и равномерного двухстороннего обжима концевых конусных частей стенок труб (1 и 7) с помощью конусной ниппельной втулки (4), двух обжимных резьбовых штуцеров (3 и 5) и двух комплектов конусных вкладышей (2 и 6), которые обеспечивают конструктивное единство и прочность соединения. Количество конусных деталей в каждом комплекте конусных вкладышей и размер штуцеров зависит от диаметра трубопровода и необходимой прочности соединения. Для равномерного обжатия соединения внутренние поверхности конусных вкладышей и наружные поверхности труб имеют одинаковую конусность. Уплотнение в соединении осуществляется по внутренним конусным поверхностям труб и конусным поверхностям ниппельной втулки после их стягивания и обжима, а непроницаемость обеспечивается их плотным прилеганием за счет соответствующей обработки конусных поверхностей. Для особо прочных толстостенных металлических труб их концевые конусные участки могут быть приварными, с удалением усиления сварного шва внутри трубы зачисткой и шлифовкой до полного проходного сечения трубопровода. Во всем остальном конструкция такого соединения труб полностью сохраняется без изменений, как для труб с развальцованными конусными частями. Для соединения труб из керамики или стекла детали комплекта конусных вкладышей и ниппельная втулка могут быть изготовлены из прочных, химически стойких и эластичных материалов либо иметь соответствующее покрытие поверхностей, контактирующих с конусными частями труб. Для упрощения сборки соединения или обеспечения его демонтажа в средней части ниппельной втулки имеется поперечная кольцевая канавка и продольные проточки, расположенные в шахматном порядке.
Важным обстоятельством является то, что на основе предлагаемого механического трубного соединения может быть создан вариант с торцевым уплотнением, что позволит присоединяться к традиционным фланцевым соединениям забойных участков трубопроводов, к существующей трубной арматуре и другому оборудованию, сохраняя перечисленные выше исходные требования к новому типу соединения.
Учитывая уникальность указанного соединения, предлагается дать наименование новому соединению - штуцерное механическое соединение труб.
Принципиальная конструкция устройства штуцерного механического соединения для труб малого диаметра показана на прилагаемых фигурах:
- соединение труб с развальцованными конусными частями на фиг. №1;
- соединение труб с приварными конусными частями на фиг. №2.
На представленных фигурах полностью раскрыта общая идея конструкции устройства, предлагаемого трубного соединения, его особенность и техническая новизна.
Предложенная конструкция штуцерного механического соединения труб малого диаметра обеспечивает выполнение всех, выше перечисленных, исходных требований, а анализ возможности ее использования дает следующие очевидные технологические и эксплуатационные преимущества по сравнению с традиционным соединением таких труб стыковой сваркой или механическим соединением с приварными фланцами:
- простота соединения за счет самоцентровки и плотной фиксации труб;
- быстрая, точная и качественная сборка трубных соединений;
- возможность многократного монтажа и демонтажа соединения;
- возможность полного демонтажа соединения для ремонта или замены труб;
- возможность соединения труб из разнородных материалов;
- соединение труб с разной толщиной стенок, с сохранением проходного сечения;
- возможность безопасной сборки трубопроводов во взрывоопасной среде;
- возможность создания высокопрочного неразъемного соединения труб;
- возможность прохода труб в конструкциях через вырезы минимальных размеров;
- полная сохранность внутренних и наружных покрытий труб после соединения;
- высокая коррозионная стойкость труб в соединении;
- повышение плотности соединения при увеличении давления в трубопроводе;
- высокая производительность сборки трубопроводов;
- защищенность от повреждений внутренних уплотняющих поверхностей труб при их хранении, транспортировке и сборке трубопроводов в сложных условиях.
Важным преимуществом предложенной конструкции устройства является и то, что все детали соединения изготавливаются и частично собираются в стационарных цеховых условиях, включая конусные участки труб. Это обеспечит минимальное время сборки, точность и качество соединения труб в сложных погодных условиях на открытом воздухе, на эстакадах, в стесненных туннелях и отсеках судов, а также под водой и даже в космосе. Предполагается, что после разработки чертежей, изготовления опытных образцов и проведения всех необходимых испытаний, уточнения типоразмерного ряда, окончательного выбора материалов деталей устройства, отработки всей технологической цепочки обработки сопрягаемых конусных поверхностей, сборки штуцерного механического соединения и монтажа трубопровода будет сформулирована и подана новая заявка с потенциальным Инвестором на оформление международного патента.
Claims (1)
- Механическое соединение труб малого диаметра для перекачки различных жидкостей и газов представляет из себя устройство, состоящее из одной конусной ниппельной втулки, плотно прилегающей двумя конусными поверхностями к внутренним конусным поверхностям труб, двух комплектов конусных вкладышей из металла или упругих материалов, прижатых к наружным конусным участкам соединяемых труб и охваченных двумя резьбовыми штуцерами, что позволяет завинчиванием стягивать штуцера между собой, сжимать конусные вкладыши, осуществлять конструктивное единство, прочность и непроницаемость соединения, отличающееся тем, что за счет равномерного двухстороннего обжима стенок труб между конусными вкладышами и ниппельной втулкой обеспечивается возможность соединения трубопроводов не только из стали, цветных и легких сплавов, а также из армированного пластика, композитов, керамики и стекла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108428A RU2747547C1 (ru) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Механическое соединение труб малого диаметра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108428A RU2747547C1 (ru) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Механическое соединение труб малого диаметра |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2747547C1 true RU2747547C1 (ru) | 2021-05-06 |
Family
ID=75851012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108428A RU2747547C1 (ru) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | Механическое соединение труб малого диаметра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747547C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1920512A (en) * | 1931-12-19 | 1933-08-01 | John Waugh | Pipe coupling |
US3352577A (en) * | 1967-06-27 | 1967-11-14 | Koppers Co Inc | Coupling arrangement for filament reinforced thermosetting resin tubular members |
US3399908A (en) * | 1966-01-10 | 1968-09-03 | Kurtz John | Coupling device for plastic-lined pipe |
RU161662U1 (ru) * | 2015-08-20 | 2016-04-27 | Юрий Иванович Титов | Соединительное устройство для труб |
-
2020
- 2020-02-26 RU RU2020108428A patent/RU2747547C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1920512A (en) * | 1931-12-19 | 1933-08-01 | John Waugh | Pipe coupling |
US3399908A (en) * | 1966-01-10 | 1968-09-03 | Kurtz John | Coupling device for plastic-lined pipe |
US3352577A (en) * | 1967-06-27 | 1967-11-14 | Koppers Co Inc | Coupling arrangement for filament reinforced thermosetting resin tubular members |
RU161662U1 (ru) * | 2015-08-20 | 2016-04-27 | Юрий Иванович Титов | Соединительное устройство для труб |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2786284C (en) | Mechanically attached fitting for use in a sour environment | |
US10393302B2 (en) | Double wall tube bolted flange fitting | |
JP5357959B2 (ja) | 内面被覆配管用の断面設計ガスケット | |
US6979025B2 (en) | Joining of lined pipes | |
KR100987355B1 (ko) | 비용접식의 관연결 장치 | |
JP6263610B2 (ja) | 金属性フランジ接合ガスケット | |
RU2747547C1 (ru) | Механическое соединение труб малого диаметра | |
KR20090082325A (ko) | 파이프 연결용 분리형 플랜지 | |
RU2746030C1 (ru) | Механическое соединение труб среднего диаметра | |
RU2746756C1 (ru) | Механическое соединение труб магистральных трубопроводов | |
US20110241342A1 (en) | Pipe Repair Clamp with Self Pressurizing Seal | |
RU2742671C1 (ru) | Механическое соединение труб большого диаметра | |
US4662660A (en) | Weldless high-pressure pipe fitting | |
CN104896218A (zh) | 一种双金属复合管管端连接装置 | |
CN114087459A (zh) | 一种带有内耐蚀层的管路端对端连接方法 | |
KR20120007452U (ko) | 관연결장치에 이용되는 금속링을 갖는 가스켓 | |
RU99098U1 (ru) | Конструкция стыка труб с внутренним покрытием | |
CN112082014A (zh) | 油气输送非金属管道用耐腐蚀连接接头及连接方法 | |
JPS5952034B2 (ja) | 二重管の摩擦圧接方法 | |
RU2769328C1 (ru) | Способ соединения секций футерованного трубопровода | |
US3453004A (en) | Apparatus for welding internally-coated tubular members | |
RU194501U1 (ru) | Узел сварного соединения труб с внутренним защитным покрытием | |
RU135060U1 (ru) | Устройство для защиты от коррозии сварного соединения трубопровода | |
CN212616847U (zh) | 油气输送非金属管道用耐腐蚀连接接头 | |
CN219493386U (zh) | 一种变径连接管道快速连接器 |