МЕЖФЛАНЦЕВАЯ ЗАГЛУШКА Российский патент 2014 года по МПК F16J13/02 

Заявляемое изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано при испытании на прочность и герметичность избыточным давлением участков транспортных трубопроводов при проведении ремонтных работ, а также при проведении любых ремонтных работ, когда требуется отсечение участка трубопровода в магистрали.

Одной из проблем в данной отрасли техники является защита трубопроводной арматуры при проведении испытаний. Обязательным условием при проведении ремонтных работ является установка заглушки между фланцами трубопровода и трубопроводной арматурой для предотвращения ее повреждения. Установка заглушки связана с определенными трудностями, поскольку необходимо удалить болтовые соединения фланцев, а затем раздвинуть фланцы для установки между ними заглушки. Так как фланцы можно раздвинуть лишь на незначительное расстояние, межфланцевая заглушка должна быть тонкой, обеспечить надежное крепление уплотнительного элемента и выдерживать значительные усилия от избыточного давления. Эта проблема приобретает особую остроту с увеличением диаметра испытуемого трубопровода.

Известно устройство для уплотнения фланцев (SU №1227878 А1, публ. 30.04.1986 г.), которое содержит размещенный между фланцами уплотнитель из пластичного материала, охваченный незамкнутыми по торцевым поверхностям оболочками, при этом указанные оболочки выполнены в виде полуторов, на торцевых поверхностях которых расположены упоры, причем уплотнитель частично расположен также между упорами указанных оболочек. Такое устройство имеет значительную толщину, а поэтому не может быть использовано при проведении ремонтных работ на транспортном трубопроводе.

Известна межфланцевая заглушка (SU №1302056 А1, публ. 07.04.1987 г.), содержащая круглую пластину, перекрывающую проходное отверстие фланцев, и уплотнительные элементы, которые размещены в отдельном кольце, контактирующем одной своей торцевой поверхностью с торцевой поверхностью цилиндрической расточки первого фланца, а противоположной торцевой поверхностью кольца - с торцевой поверхностью круглой пластины, расположенной в расточке второго фланца. Противоположная торцевая поверхность круглой пластины снабжена конической поверхностью, взаимодействующей с ответной конической поверхностью, выполненной во втором фланце.

Наличие расточек во фланцах соединения увеличивает их толщину и усложняет их конструкцию, при этом такая конструкция фланцев должна быть предусмотрена на всех трубах и арматуре транспортного трубопровода, поскольку аварии могут произойти на любом его участке. Это усложняет процесс изготовление фланцев и увеличивает затраты на их изготовление. Размещение круглой пластины полностью в конусообразной расточке одного из фланцев соединения требует наличия увеличенного зазора между фланцами для ее установки и усложняет сам процесс установки.

Наиболее близкой по своей технической сущности по отношению к заявляемому изобретению является межфланцевая заглушка (RU №89230 ПМ, публ. 29.11.2009 г.), содержащая перекрывающий проходное отверстие фланцев сердечник в виде круглой металлической пластины и уплотнительные элементы, расположенные на торцевых поверхностях сердечника, снабженного радиально направленной державкой, выступающей над фланцами соединения. В известной межфланцевой заглушке уплотнительные элементы частично размещены в кольцеобразных сегментах, закрепленных по наружным кромкам на торцевых поверхностях круглой металлической пластины. Поэтому в результате разворота уплотнительного элемента на круглой металлической пластине, возможно, его выпадение, когда открытый конец кольцеобразных сегментов окажется в положении, при котором уплотнительные элементы могут незамеченно выскользнуть под действием собственного веса из кольцеобразных сегментов. При установке такой заглушки возникнет аварийная ситуация, результатом которой могут быть человеческие жертвы.

Задача изобретения - усовершенствовать конструкцию межфланцевой заглушки таким образом, чтобы она исключила возможность установки межфланцевой заглушки с отсутствующими на ней уплотнительными элементами.

Технический результат достигается тем, что в межфланцевой заглушке, содержащей перекрывающий проходное отверстие фланцев сердечник в виде круглой металлической пластины и уплотнительные элементы, расположенные на торцевых поверхностях сердечника, снабженного радиально направленной державкой, выступающей над фланцами соединения, согласно изобретению сердечник дополнительно снабжен радиально направленным хвостовиком, диаметрально противоположным державке, а дискообразные уплотнительные элементы снабжены двумя выступами, частично перекрывающими соответственно державку и хвостовик сердечника, с которыми они соединены.

Технический результат достигается также тем, что уплотнительный элемент может быть выполнен, в частности, или из паронита, или политетрафторэтилена, или резины, или расширенного графита.

Целесообразно уплотнительный элемент, выполненный из расширенного графита, плакировать композиционным материалом на основе стекловолокна, пропитанного суспензией фторопласта с последующей термообработкой.

Возможно размещение между уплотнительным элементом из паронита, или политетрафторэтилена, или резины и торцевой поверхностью сердечника расширенного графита для увеличения упругой деформации уплотнительного элемента с одновременным уменьшением толщины уплотнительного элемента из паронита, политетрафторэтилена или резины.

Соединение уплотнительных элементов с сердечником может быть выполнено, в частности, путем обмотки выступов уплотнительных элементов соответственно с ее державкой и хвостовиком липкой лентой.

Целесообразно выступы уплотнительных элементов, державку и хвостовик сердечника снабдить соответственно лысками для размещения в них липкой ленты.

Для межфланцевых заглушек при проходном сечении фланцев выше 150 мм целесообразно межфланцевую заглушку снабдить ручкой, разъемно соединяемой с державкой сердечника.

Отличительная особенность заявляемой межфланцевой заглушки состоит в том, что уплотнительные элементы снабжены двумя выступами, а сердечник - хвостовиком, при этом выступы уплотнительных элементов частично перекрывают державку и хвостовик сердечника и соединены с державкой и хвостовиком сердечника. В силу этого не может возникнуть ситуация, при которой может произойти незамеченная потеря уплотнительного элемента в межфланцевой заглушке.

Эти и другие особенности заявляемого изобретения будут приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:

фиг.1 - фланцевое соединение;

фиг.2 - общий вид межфланцевой заглушки;

фиг.3 - разрез по А-А (фиг.2) - вариант;

фиг.4 - разрез по А-А (фиг.2) - вариант;

фиг.5 - разрез по А-А (фиг.2) - вариант;

фиг.6 - вариант выполнения межфланцевой заглушки;

фиг.7 - вариант соединения ручки с державкой сердечника.

Заявляемая межфланцевая заглушка 1, предназначенная для уплотнения фланцевого соединения транспортного трубопровода (фиг.1), устанавливается между двумя фланцами 2 и 3 соединения с крепежными элементами (не показаны), которые могут быть выполнены в виде болтовых или шпилечных пар или в виде накидных болтов, шарнирно установленных на одном из фланцев соединения.

Межфланцевая заглушка 1 (фиг.2) содержит перекрывающий проходное отверстие фланцев 2 и 3 сердечник 4 в виде круглой металлической пластины и уплотнительные элементы 5, расположенные на торцевых поверхностях сердечника. Сердечник снабжен радиально направленной державкой 6, выступающей над фланцами 2 и 3 соединения, и радиально направленным хвостовиком 7, диаметрально противоположным державке 6. Уплотнительные элементы 5 снабжены двумя выступами 8 и 9, частично перекрывающими соответственно державку 6 и хвостовик 7 сердечника 4, с которыми они соединены с помощью липкой ленты 10.

Уплотнительные элементы 5 (фиг.3) могут быть выполнены, в частности, из паронита, политетрафторэтилена, резины или расширенного графита. Выбор материала для уплотнительных элементов определяется условиями эксплуатации межфланцевой заглушки и экономической целесообразностью применения того или иного вида материала. Если уплотнительный элемент 5 выполнен из расширенного графита 11 (фиг.4), то его плакируют композиционным материалом 12 на основе стекловолокна, пропитанного суспензией фторопласта с последующей термообработкой.

Для увеличения упругой деформации уплотнительного элемента, выполненного из паронита, политетрафторэтилена или резины, между торцевыми поверхностями сердечника 4 и уплотнительными элементами 5 размещают слой расширенного графита 13 (фиг.5), который прочно соединяют с сердечником и уплотнительным элементом. С целью сохранения толщины межфланцевой заглушки толщины уплотнительного материала из паронита, политетрафторэтилена или резины могут быть уменьшены.

Для исключения возможности задира липкой ленты 10 при установке межфланцевой заглушки между фланцами соединения выступы уплотнительных элементов, державку и хвостовик сердечника снабжают соответственно лысками 14 (фиг.6) для размещения в них липкой ленты 10.

Поскольку при проходном сечении фланцев 150 мм и выше устанавливать межфланцевую заглушку, держа ее за державку 6, тяжело и неудобно, в держателе 6 выполняют отверстия 15 под болты 16, с помощью которых крепят на держателе 6 съемную ручку 17 (фиг.7). Изображенный на фиг.7 способ соединения съемной ручки 17 с державкой сердечника является одним из возможных вариантов соединения и выполнения такой ручки. Наличие съемной ручки упрощает процесс установки межфланцевой заглушки, поскольку позволяет эту операцию осуществлять рабочим с использованием двух рук, позволяет избежать случайного повреждения уплотнительных элементов при вводе заглушки между фланцами ремонтируемого соединения.

Заявляемая межфланцевая заглушка позволяет многократно использовать один и тот же сердечник с различными уплотнительными материалами. Для этого из листа уплотнительного материала по форме сердечника вырезают уплотнительные элементы, которые с помощью липкой ленты крепят на сердечнике. При необходимости замены уплотнительного материала он может быть легко удален с сердечника и заменен на другой уплотнительный материал. Эта процедура характеризуется простотой и может с успехом применяться при проведении ремонтных работ в любых условиях. В описании заявленного изобретения приведен один из возможных вариантов выполнения сердечника в виде круглой металлической пластины. Он может быть выполнен любой другой формы в зависимости от формы фланцев и проходного отверстия.

Заглушка предназначена для уплотнения фланцевого соединения труб при испытаниях на прочность и герметичность. Заглушка содержит перекрывающий проходное отверстие фланцев сердечник в виде круглой металлической пластины и уплотнительные элементы, расположенные на торцевых поверхностях сердечника. Сердечник снабжен радиально направленной державкой, выступающей над фланцами соединения и радиально направленным хвостовиком, диаметрально противоположным державке. Уплотнительные элементы снабжены двумя выступами, которые частично перекрывают соответственно державку и хвостовик сердечника. Выступы уплотнительных элементов соединены с державкой и хвостовиком с помощью липкой ленты. Технический результат - многократное использование с различными уплотнительными материалами. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Межфланцевая заглушка, содержащая перекрывающий проходное отверстие фланцев сердечник в виде круглой металлической пластины и уплотнительные элементы, расположенные на торцевых поверхностях сердечника, снабженного радиально направленной державкой, выступающей над фланцами соединения, отличающаяся тем, что сердечник дополнительно снабжен радиально направленным хвостовиком, диаметрально противоположным державке, а уплотнительные элементы снабжены двумя выступами, частично перекрывающими соответственно державку и хвостовик сердечника, с которыми они соединены.

2. Межфланцевая заглушка по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительный элемент выполнен, в частности: из паронита, или политетрафторэтилена, или резины, или расширенного графита.

3. Межфланцевая заглушка по п.2, отличающаяся тем, что уплотнительный элемент, выполненный из расширенного графита, плакирован композиционным материалом на основе стекловолокна, пропитанного суспензией фторопласта, с последующей термообработкой.

4. Межфланцевая заглушка по п.1, отличающаяся тем, что соединение уплотнительных элементов с сердечником выполнено, в частности, путем обмотки выступов уплотнительных элементов соответственно с его державкой и хвостовиком липкой лентой.

5. Межфланцевая заглушка по п.4, отличающаяся тем, что выступы уплотнительных элементов, державка и хвостовик сердечника снабжены соответственно лысками для размещения в них липкой ленты.

6. Межфланцевая заглушка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена ручкой, разъемно соединяемой с державкой сердечника.