ТРУБНАЯ ПОВОРОТНАЯ МУФТА Российский патент 1999 года по МПК F16L27/113 F16L15/00 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и касается конструкции муфтовых устройство для соединения отдельных секций трубопровода в местах, где он должен иметь взаимный поворот соединяемых труб. Изобретение может быть использовано при прокладке трубопровода с берега на корабль (танкер) или между кораблями в открытом море и т.д. Трубопровод в подобных ситуациях является подвешенным на опорах и он будет тем легче и прочнее, если он будет представлять собой не сплошную балку, а представлять собой цепочку шарнирно состыкованных труб.

Муфты для соединения двух цилиндрических тел широко используются в машиностроении как устройства для передачи вращения с одного вала на другой. Однако для соединения торцев двух труб эти устройства или муфты нельзя использовать, так как они не обеспечивают продольную поперечную связь и не обеспечивают герметичность соединения внутренних полостей.

Известна трубная поворотная муфта, преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости или газа, содержащая первое колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с оной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой RU, 2056573, F 16 L 15/00, опубл. 20.03.96).

Недостатком данной муфты является то, что она представляет жесткую муфту, хотя и позволяющую производить пространственную регулировку положения несоосных труб, но приспособленную для связи только труб такого трубопровода, на который не действуют внешние нагрузки, в результате которых возможно изменение положения труб относительно друг друга.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по обеспечению возможности поворота труб в продольной и поперечной плоскостях, прочности соединения в продольном и поперечном направлениях, герметичности соединения для внутренней полости трубопровода в месте состыковки труб, свободному перетеканию жидкости или газа по внутренней полости трубопровода. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении прочностных качеств трубопровода в целом при обеспечении его подвижности для восприятия внешних нагрузок и самоустановки под действием этих нагрузок.

Указанный технический результат достигается тем, что в трубной поворотной муфте, преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости иди газа, содержащей первое колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с одной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой, на другом конце одного колена резьба выполнена внутренней, а на другом конце другого колена резьба выполнена наружной для резьбового соединения обоих колен между собой с возможностью поворота одного колена относительно другого, при этом на концах обоих колен со стороны внутренней резьбы на их наружной поверхности выполнены наружные резьбы для закрепления зажимных втулок, несущих герметизирующие прокладки для исключения утечек жидкости или газа их трубопровода через зазоры в резьбовых соединениях.

При этом каждая труба из соединяемых труб трубопроводов связана резьбовым соединением с соответствующим коленом с возможностью вращения вкруг освой оси.

При этом для дополнительной герметизации резьбовых соединений в них введена смазка.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой неразрывной совокупности существенных признаков, достаточной для достижения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонтирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата.

На фиг. 1 представлена предлагаемая муфта, вид сбоку с частичными разрезами;
на фиг. 2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - вид спереди в разрезе нижнего колена муфты;
на фиг. 4 - вид сверху нижнего колена муфты;
на фиг. 5 - вид спереди верхнего колена муфты;
на фиг. 6 - представлена зажимная втулка с герметизирующей прокладкой;
на фиг. 7 - пример жесткого крепления колена муфты с трубой.

Для обеспечения максимальной взаимной подвижности соединяемых труб предлагается поворотная трубная муфта, состоящая из двух изогнутых под прямым углом колен 1 и 2 (фиг. 1, 2). Каждое колено представляет собой изогнутую трубу, с одного конца которой она связана посредством резьбового внутреннего соединения 3 с трубой трубопровода. Колено 1 связано с трубой 4, а колено 2 - с трубой 5. В примере, представленном на фиг. 1, ось колена 1, равно как и колена 2, изогнута под углом 90^o. Возможно, что этот угол может быть иным. При этом колено 2 надевается как обойма на колено 1, что создает возможность поворота (фиг. 2) колен и связанных с ними труб на любой (в пределах оборота) угол. Связь колен между собой осуществлена за счет внутреннего резьбового соединения 6. Для обеспечения прочности поворотного соединения колен предусмотрена внешняя резьба на соответствующей (рабочей) части колена 1 (фиг. 3) и внутренняя резьба на соответствующей концевой (рабочей) части колена 2.

Для использования муфты, обеспечивающей поворот труб в двух плоскостях, на концах труб должна быть предусмотрена наружная резьба для прочного соединения с внутренней резьбой в концевой части соответствующего колена.

Для герметичного соединения используется (как в водопроводных кранах) зажимная втулка 7 с герметизирующей прорезиненной прокладкой 8, которая позволяет, в пределах допустимой деформации, совершать взаимный поворот вкруг своих осей соединяемых труб.

Данная муфта не имеет ограничителей осевого смещения элементов относительно друг друга, которые препятствовали бы разъединению труб и колен. Это объясняется тем, что трубопровод представляет собой цепочку труб и колеи, в которой каждый элемент является ограничителем смещения другого элемента в силу того, что трубопровод представляет собой в общем сплошную балку.

Для закрепления зажимной втулки на коленях предусмотрена наружная резьба 9. Установкой зажимной втулки добиваются плотного торцевого прилегания герметизирующей прокладки к соединениям для исключения вытекания жидкости или газа из трубопровода через зазоры в резьбовых соединениях. Герметизация может быть усилена за счет введения в резьбовое соединение смазки, например, консистентной. В этом случае давление рабочего агента в трубопроводе будет выдавливать смазку в зазоры соединения, а с наружной стороны смазка удерживается прокладкой.

Когда достаточен поворот соединяемых труб только в одной плоскости, при котором происходит взаимное угловое смещение их осей, то целесообразен (для упрощения технологии изготовления труб) пример исполнения муфты, у которой концы, контактирующие с трубой, имеют гладкую без резьбы внутреннюю поверхность (фиг. 7) и в трубных концах не нужно предусматривать внешнюю резьбу.

Для обеспечения прочности и жесткости соединения колена с трубой используются короткие винты 10 или болтики, оси которых перпендикулярны оси трубы и равномерно распределяются по ее сечению. В этом случае для герметизации зазоров между поверхностями трубы 4 и колена 1 можно использовать сварку или запайку.

Трубная поворотная муфта относится к нефтегазовой промышленности и касается устройства подвижного соединения труб. Муфта для силового контактного и функционального соединения двух цилиндрических тел трубчатой формы содержит детали в виде колен, одна из которых служит обоймой для другой. Соединение колен между собой за счет резьбы позволяет присоединенным к коленам трубам взаимно поворачиваться в продольной плоскости вокруг своей оси симметрии. При этом прочность соединения деталей муфты между собой и с трубами обеспечивается резьбой на контактирующих поверхностях. А для герметичности соединения труб служат зажимные втулки с упругими прокладками, прижатыми к торцам муфты и к торцевой щели резьбового соединения. При этом можно использовать соответствующую смазку для резьбовых поверхностей, что позволяет снизить усилия в повороте элементов между собой и исключить вытекание жидкости или газа из полости трубопровода в местах стыка. 2 с.п.ф-лы, 7 ил.

1. Трубная поворотная муфта, преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости или газа, содержащая первое колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с одной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с внутренней резьбой на одном конце для резьбового соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой, отличающаяся тем, что на другом конце одного колена резьба выполнена внутренней, а на другом конце другого колена резьба выполнена наружной для резьбового соединения обоих колен между собой с возможностью поворота одного колена относительно другого, при этом на концах обоих колен со стороны внутренней резьбы на их наружной поверхности выполнены наружные резьбы для закрепления зажимных втулок, несущих герметизирующие прокладки для исключения утечек жидкости или газа из трубопровода через зазоры в резьбовых соединениях. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что для дополнительной герметизации резьбовых соединений в них введена смазка. 3. Трубная поворотная муфта, преимущественно для соединения несоосно расположенных труб трубопровода для транспортировки жидкости или газа, содержащая первое колено в виде изогнутой трубы с одним концом для соединения с одной из соединяемых труб трубопровода, второе колено в виде изогнутой трубы с одним концом для соединения с другой из соединяемых труб трубопровода, при этом на других концах оба колена выполнены с резьбой, отличающаяся тем, что на другом конце одного колена резьба выполнена внутренней, а на другом конце другого колена резьба выполнена наружной для резьбового соединения обоих колен между собой с возможностью поворота одного колена относительно другого, при этом на конце колена с внутренней резьбой выполнена наружная резьба для закрепления зажимной втулки, несущей герметизирующие прокладки для исключения утечек жидкости или газа из трубопровода через зазоры в резьбовых соединениях, при этом первые концы колен, контактирующие с трубами, имеют гладкую внутреннюю поверхность, а для обеспечения прочности и жесткости соединения колена с трубой используются винты или болты, оси которых перпендикулярны оси трубы и равномерно распределены по ее сечению, и для герметизации использована сварка или запайка.