SU838262A1

SU838262A1 - Pipeline connection

Info

Publication number: SU838262A1
Application number: SU792818946A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Федоров; Александр Васильевич Мокин; Валерий Михайлович Сорока; Владимир Сергеевич Микаев
Original assignee: Предприятие П/Я В-2289
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1979-09-14
Publication date: 1981-06-15

Description

(54) СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ(54) PIPING CONNECTIONS

Изобретение относитс к машиностро ению, а именно к соединени м трубопроводов , и может быть использовано в химической и других отрасл х промышленности дл работы с криогенными жидкост ми. Известны разборные соединени трубопроводов , содержащие, например, фланцы с креплени ми болтового или иного типа и с выполненными на торцовых стыковочных поверхност х фланцев элементаш уплотнени типа шип-паз, образующих в их состыкованном состо нии замкнутую кольцев-ую полость. Материал дл уплотнительных прокладок подбираетс в зависимости от условий эксплуатации. Например, в соединени х трубопроводов дл криогенных жидкостей примен ютс прокладки из поронита фторопласта у поликарбоната. Надежност герметичности известных соединений трубопроводов считаетс удовлетворительной при условии их работы в течение продолжительного отрезка времени без разборки и повторной сборки. В случае необходимости разборки и повторной сборки обычно удал ют старую деформированную прокладку и устанавливают новую . Недостатком известных устройств вл етс необходимость замены уплотнительной прокладки при повторной сборке . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс соединение трубопроводов, содержащее фланцы с кольцевыми уплотнени ми, образующими замкнутую кольцевую полость в состыкованном состо нии, соединен ную каналами с источником питани .Источник питани осуществл ет подачу газа с посто нным расходом в замкнутую кольцевую полость, где создаетс давление, превышающее давление в трубопроводе . Из-за перепада давлений часть газа из замкнутой кольцевой полости попадает в проточную часть трубопровода , что не позвол ет использовать данное соединение трубопроводо при работе с криогенными жидкоет и, имеющими высокую степень очистки 2 J.The invention relates to mechanical engineering, namely to pipeline connections, and can be used in the chemical and other industries for working with cryogenic liquids. Collapsible connections of pipelines are known, containing, for example, flanges with bolt-on or other fasteners and with spike-grooves, which are formed on the end joining surfaces of the flanges, which in their joined state form a closed annular cavity. The material for gaskets is selected depending on the operating conditions. For example, pipelines for cryogenic liquids use fluoroplastic poronite gaskets near polycarbonate. The reliability of the tightness of known piping connections is considered satisfactory if they are operated for a long period of time without disassembly and reassembly. If disassembly and reassembly is necessary, the old deformed gasket is usually removed and a new one installed. A disadvantage of the known devices is the need to replace the gasket during reassembly. The closest in technical essence to the present invention is a connection of pipelines containing flanges with annular seals forming a closed annular cavity in a docked state connected by channels with a power source. where a pressure is generated that is greater than the pressure in the pipeline. Due to the pressure differential, a part of the gas from the closed annular cavity falls into the flow part of the pipeline, which prevents the use of this connection pipeline when working with cryogenic fluid and having a high degree of purification of 2 J.

Недостатком данного соединени трубопроводов вл ютс его невысокие эксплуатационные качества, такие как повьопенное газосодержание заправл емой криогенной жидкости; увеличенное количе ;тво дренируемого газа. Все это приводит к необходимости увеличени проходного сечени дренажного клапана устанавливаемого на заправл емой емкости .The disadvantage of this pipeline connection is its low performance, such as gas content of the charged cryogenic liquid; increased amount; drained gas. All this leads to the need to increase the flow area of the drain valve installed on the refillable container.

Цель изобретени - улучшейие эксплуатационных качеств устройства . The purpose of the invention is to improve the performance of the device.

Указанна цель достигаетс тем, Что в устройстве, содержащем фланцы с кольцевыми уплотнени ми типа шиппаз , образующими замкнутую кольцевую полость в состыкованном состо - НИИ, соединенную каналами с источником питани , один из фланцев выполнен с кольцевой внутренней полостью , прилеганщей к донной части паза и сообщенной каналами с проточной частью трубопровода, источником питани и газосборником, а другой имеет шип, выполненный с режущей кольцевой кромкой на его переднем торце.This goal is achieved by the fact that, in a device containing flanges with O-rings, such as a stud-type, which form a closed annular cavity in a coupled state, a research institute connected by channels with a power source, one of the flanges is made with an annular inner cavity adjacent to the bottom of the groove and communicated channels with a flowing part of the pipeline, a power source and a gas collector, and the other has a spike made with a cutting ring edge at its front end.

На фиг. 1 представлено соединение трубопроводов в состыкованном состо нии , продольный разрез; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг. 3 - схема заправки транспортировочной емкости криогенной жидкостью.FIG. Figure 1 shows the connection of the pipelines in the joined state, a longitudinal section; in FIG. 2, node I in FIG. in fig. 3 is a diagram of filling a transport tank with a cryogenic liquid.

Предлагаемое соединение трубопроводов состоит из фланцев 1 и 2 и узла 3 креплени . Фланец 1 имеет шип 4 в виде кольцевого выступа с режущей кольцевой кромкой 5. Фланец 2 имеет паз 6 в виде кольцевой канавки. К донной части паза 6 прилегает кольцева внутренн полость 7, котора соединена каналами 8 с проточной частью трубопровода 9, каналами 10 с датчиком 1I давлени и источником 12 питани , поданйцим уплотнительное вещество в газообразной или жидкой фазе, например воду, каналами 13 с источником 14 питани , подакмцйм нагретый осушенный газ, например воздух , а также каналами 15 с газосборниКом 16. На фланце 2 установлены две кольцевые прокладки 17, например из фторопласта, обеспечивающие герметичность замкнутой кольцевой полости 18, и выполнен кольцевой выступ 19, исклк )чающий попадание уплотнительногоThe proposed piping connection consists of flanges 1 and 2 and a mounting unit 3. The flange 1 has a thorn 4 in the form of an annular protrusion with a cutting annular edge 5. The flange 2 has a groove 6 in the form of an annular groove. An annular internal cavity 7 adjoins the bottom of the groove 6, which is connected by channels 8 to the flow part of pipeline 9, channels 10 with pressure sensor 1I and power supply 12, supplying a sealing substance in a gaseous or liquid phase, for example water, channels 13 with a power source 14 , podaktzym heated dried gas, for example air, as well as channels 15 with gas collector 16. On flange 2 there are two annular gaskets 17, for example of fluoroplastic, ensuring tightness of the closed annular cavity 18, and rings are made th projection 19 isklk) sistent ingress sealing

вещества после расстыковки фланцев и 2 в проточную часть трубопровода 9. Дл обеспечени заправки транспортировочной емкости 20 из цистерны 21 криогенной жидкостью, например жидким кислородом, транспортировочна емкость 20 снабжена дренажным клапаном 22, а на трубопроводе 9 установлены заправочные вентили 23, 24 и фильтр 25, например, из металлической мелко чеистой сетки.substances after disconnecting the flanges and 2 into the flow part of the pipeline 9. To ensure the filling of the transport tank 20 from the tank 21 with a cryogenic liquid, such as liquid oxygen, the transport tank 20 is equipped with a drain valve 22, and on the pipeline 9 there are installed filling valves 23, 24 and a filter 25, for example, from a metal finely cellular grid.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В раздаточный цех готовой продукци последовательно подаютс транспортировочные емкости 20, которые своим фланцем 1 автоматически стыкуютс с фланцем 2 цистерны 21 с заправл емой криогенной жидкостью. Фланцы 1 и 2 фиксируютс в состыкованном положении при помощи узла 3 креплени , а 1ПИП 4 и паз 6 на их стыковочных п6верхност х образуют замкнутую кольцев-тю полость 18. Источник 12 питани} осуществл ет подачу уплотнительного вещества, например, воды, в замкнутую кольцевую полость 18 по каналам Ш. На одном из каналов 10 установлен датчик 11 давлени , который по достижению расчетного давлени , свидетельствующего о-полном заполнении замкнутой кольцевой полости 18, дает команду на открытие заправочных вентилей 2 и 24 и подачу криогенной жидкости в проточную часть трубопровода 9. Криогенна жидкость из проточной части трубопровода 9 поступает в кольцевую внутреннюю полость 7 по каналам 8. В результате большого перепада температур уплотнительное вещество переходит в твердую фазу, образу тем самым над ежно е упло тне ние.The transfer tanks 20 are successively supplied to the finished product distribution workshop, which automatically connect their flange 1 with the flange 2 of the tank 21 to the filled cryogenic liquid. The flanges 1 and 2 are fixed in the docked position by means of the mount 3 and 1PIP 4 and the groove 6 form a closed ring-by-cavity 18 at their connecting surfaces of the top 18. Power supply 12 supplies the sealing substance, for example, water, to the closed ring cavity 18 along channels S. One of the channels 10 has a pressure sensor 11, which, upon reaching the design pressure, indicating that the closed annular cavity 18 is completely filled, gives the command to open the filling valves 2 and 24 and supply cryogenic liquid to the waste pipe 9. The cryogenic fluid from the flow pipe 9 enters the annular internal cavity 7 through channels 8. As a result of a large temperature difference, the sealing substance passes into the solid phase, thereby forming a flat seal.

Claims

In order to ensure the operability of the pipeline connection, the temperature of the transition of the sealing substance from the liquid to the solid phase must be higher than the temperature of the cryogenic liquid in the flow section of the pipeline 9. At the end of the process of filling the transport tank 20, the supply of cryogenic liquid to the flow section of the pipeline 9 stops, the filling valves 23 and 24 close, From the flow part of the pipeline 9, the remnants of the cryogenic liquid are drained. Power supply 14 supplies heated dried gas through channels 13 to an annular internal cavity 7, from where gas through channels I5 flows into gas collector 16, and through channels B into the flow part of pipeline 9. There is a temperature difference between the gasket in the groove 6 and heated gas. As a result of intensive heat exchange, the gasket goes into the liquid or gaseous phase, the force of adhesion of the gasket to the mating surfaces of flanges 1 and 2 decreases. After the estimated time of purging with heated gas, the fixing unit 3 is retracted and the flanges 1 and 2 are separated, and the gasket is removed in the gaseous or liquid phase, it goes into the atmosphere. After that, the connection of the pipelines is ready for docking and refilling of the next shipping container 20. Dp repeated reliable docking of the flanges 1 and 2 and subsequent guaranteed filling of the groove 6 with a sealing substance in case the sealing substance in the solid phase remains in the groove 6, a cutting ring is provided the edge 5 at the front end of the spike 4, which splits the ends of the sealing gasket. The O-rings I7 are designed only to prevent leakage of the sealing substance from the groove 6 in the butted position of flanges 1 and 2. They are designed for a low overpressure created by source 12, which is significantly less than the pressure of the filled cryogenic fluid. And since when the flanges 1 and 2 are docked, a low specific pressure is created on the annular gaskets 17, they ensure a repeated docking-undocking process. The invention of the connection of pipelines, mainly for cryogenic liquids, QO holding the flange with thorn-groove ring seals - forming a closed annular cavity in the coupled state, connected to the power supply source and gas collector, in order to increase the reliability of the tightness of the connection , one of the flanges is made with an annular internal cavity adjacent to the bottom of the groove and communicated by channels with the flow part of the pipeline, the power source and the gas collector, and The type of the other flange is made with a cutting edge at its front end. Sources of information taken into account in the examination 1. Makarov G.V. Sealing devices. M., Mechanical Engineering, 1965, p. 52-60.

2. Authors certificate of USSR L 706638, cl. fl6L 23/00, 1978.

J

IS

ten

eight