Фланцевый соединитель Российский патент 2019 года по МПК F16L37/00 F16L23/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Предлагаемое изобретение относится к нефтяным и газовым скважинам, в частности к фланцевым соединителям, используемым в оборудовании для добычи углеводородов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Фланцевый соединитель может быть использован, в частности, для соединения и разъединения трубопроводов, в которых осуществляется перекачивание углеводородсодержащих жидкостей под давлением.

Для соединения трубопроводов, в которых осуществляется транспортировка жидкости под давлением, широко используются соединительные устройства, включающие зажимы. Известные фланцевые соединители включают в себя соединительные фланцы, расположенные на концах двух соединяемых трубопроводов для жидкости.

Из уровня техники известно изобретение согласно патенту US 8740260, раскрывающее фланцевый соединитель для соединения трубопроводов, в частности для соединения первого трубчатого компонента, имеющего первый фланец на своем конце, и второго трубчатого компонента, имеющего второй фланец на своем конце. Первый трубчатый компонент и второй трубчатый компонент соединены с расположением между ними уплотнения, предназначенного для предотвращения утечки жидкости между фланцами. Известный фланцевый соединитель может быть использован для соединения и фиксации фланцев вместе с обеспечением удержания их от разъединения. Фланцевый соединитель согласно US 8740260 содержит зажим в виде нескольких отдельных зажимных сегментов, каждый из которых выполнен с углублением, ограниченным сверху и снизу верхним и нижним выступами соответственно и выполненным с возможностью совмещения с первым и вторым фланцами, когда они соединены вместе. Отдельные зажимные сегменты расположены по окружности первого и второго трубчатых компонентов. Зажим выполнен с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями. Кроме того, в каждом сегменте зажима выполнено резьбовое отверстие.

Верхний и нижний выступы зажима могут иметь конические поверхности, конфигурация которых по существу соответствует коническим поверхностям первого и второго фланцев. Конусность поверхностей обеспечивает равномерное распределение усилий на зажим от фланцев, когда зажим находится в закрытом положении, а также облегчают ввод фланцев в углубление при перемещении зажима в закрытое положение, даже в случае, если фланцы не полностью совмещены с зажимом. Фланцевый соединитель также содержит корпус, представляющий собой единый кольцевой элемент, окружающий зажим. Корпус присоединен к первому трубчатому элементу посредством крепежных элементов и кронштейна, представляющего собой L-образный элемент, имеющий вертикальную часть, прикрепленную болтами к первому трубчатому элементу с помощью крепежного элемента и горизонтальную часть, прикрепленную к корпусу фланцевого соединителя также с помощью крепежного элемента. Перемещение зажима между его закрытым и открытым положениями осуществляется с помощью приводных винтов, причем каждый винт соответствует сегменту зажима. Каждый приводной винт выполнен с возможностью прохода через отверстие во внешней боковой стенке корпуса и отверстие в сегменте зажима. Резьба на каждом приводном винте взаимодействует с соответствующими резьбой в каждом отверстии сегмента зажима, таким образом, при вращении приводного винта сегмент зажима перемещается радиально в направлении первого и второго фланцев или радиально в направлении от первого и второго фланцев. При перемещении зажима приводной винт сохраняет по существу то же положение относительно корпуса без перемещения внутрь или наружу от фланцев.

Недостатками этого известного технического решения является обязательное использование инструмента, необходимого для закручивания приводных винтов в каждый сегмент зажима, причем закручивание приводных винтов происходит с большим крутящим моментом в определенной последовательности, согласно которой закручивают попарно приводные винты противоположных сегментов, чем больше сегментов, тем меньший момент закручивания требуется.

Общими признаками с предлагаемым изобретением являются зажимы в виде сегментов, конусность поверхностей фланцев, стыкующиеся с конусными поверхностями зажима, приводной винт.

Как правило, фланцевые соединители, используемые для трубопроводов большого диаметра, работающих в режимах высокого давления, обычно тоже представляют собой большие, тяжелые и трудные в пользовании конструкции, в которых трудно обеспечить равномерное распределение давления между зажимом и фланцами, что является существенным недостатком уровня техники. Кроме того, такие соединительные устройства очень трудоемки в изготовлении, потому что требуют специальных инструментов для их обработки. Кроме того, крепежные средства и инструменты для установки таких соединителей, как правило, обладают высокими масс-габаритными характеристиками и высокой стоимостью.

По соображениям безопасности и эффективности работы желательно, чтобы процесс соединения и разъединения втулок соединителя был быстрым и надежным. Большие болты обычно требуют большого и тяжелого оборудования для предварительного натяжения. Необходимость инструмента и дополнительного оборудования

В источнике US 20160169433 также раскрыто соединительное устройство для соединения концов труб. Известное соединительное устройство содержит первый соединительный патрубок и второй соединительный патрубок, выполненные с возможностью соединения с первым и вторым корпусами труб посредством соединительных фланцев. Далее, соединительное устройство согласно US 20160169433 содержит зажимные элементы, установленные на зажимных стержнях и выполненные с возможностью перемещения в направлении соединительных патрубков для их зажима и в направлении от соединительных патрубков для их освобождения друг от друга. Перемещение зажимного элемента осуществлено посредством гидравлического привода, содержащего цилиндр, поршень, размещенный в корпусе цилиндра и жестко соединенный с зажимным стержнем. Корпус цилиндра сформирован с удлиненной частью на его дистальном конце и расширенной частью на ее проксимальном конце. Длина удлиненной части цилиндра соответствует ходу поршня. Поршень делит корпус цилиндра на первую полость и вторую полость. Зажимной стержень проходит через оба конца корпуса цилиндра в отверстиях. Полости с обоих сторон поршня соединены посредством гидравлической системы.

Одним из недостатков известного технического решения по US 20160169433 является необходимость использования предохранительных фиксирующих средств, обеспечивающих осевое положение зажимного стержня и управляемых посредством привода. Фиксирующие средства имеют достаточно сложную конструкцию, кроме того, само наличие дополнительных фиксирующих средств является недостатком.

Еще одним недостатком известного технического решения по US 20160169433 являются нагрузки, возникающие в соединительном узле, а именно в месте соединения зажимных стержней с фланцами, как во время установки, так и во время эксплуатации, в известном техническом решении поршень жестко соединен с зажимным стрежнем, а также необходима установка зажимного стержня во фланец, при этом резьба стержня воспринимает значительные нагрузки при установке и эксплуатации. Поскольку при установке зажимной элемент отталкивается от поршня, жестко зафиксированного со стержнем, на резьбовой конец стержня, установленный во фланце, действуют высокие нагрузки.

Таким образом, конструкция устройства согласно US 20160169433 является сложной, недостаточно надежной при фиксации фланцев труб, а также сложной при сборке.

Соединительное устройство согласно US 20160169433 обладает следующими общими признаками с предлагаемым техническим решением, в частности, к таким признакам относятся: зажимные элементы для зажима фланцев; гидравлический привод в виде цилиндра, в котором образована рабочая полость и установлен поршень. Целесообразно принять указанный источник в качестве ближайшего аналога.

При этом следует отметить, что предлагаемое техническое решение характеризуется следующими отличительными признаками по сравнению с ближайшим аналогом: в предлагаемом техническом решении зажимной элемент функционально объединен с поршнем, поэтому перемещение зажимного элемента происходит только за счет подачи давления в рабочую полость и нагрузка приходится только на резьбу крышки, равной диаметру поршня, выполненного как одно целое с зажимным элементом, а также благодаря этому уменьшено количество деталей, упрощена конструкция соединительного устройства и сборка предлагаемого устройства; стержень является фиксирующим и установлен путем размещения в зажимном элементе и с возможностью закрепления в крышке, поэтому в предлагаемом техническом решении нагрузка распределяется на два конца стержня, а также на конические поверхности зажимных элементов, а следовательно, отсутствует необходимость в дополнительных фиксирующих средствах для обеспечения осевого положения соединительного стержня.

Предлагаемое техническое решение направлено на то, чтобы преодолеть по меньшей мере один недостаток, присущий техническим решениям уровня техники.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предлагается фланцевый соединитель для соединения фланца первой трубы и фланца второй трубы, содержащий корпус, выполненный с возможностью по меньшей мере частичного охвата по окружности первой трубы и второй трубы, причем корпусе установлено множество зажимных компонентов, каждый из которых имеет углубление для совмещения с первым и вторым фланцами труб, причем каждому зажимному компоненту соответствует фиксатор и крышка; этом фиксатор выполнен с возможностью установки его первого конца в зажимном компоненте и с возможностью закрепления его второго конца в крышке посредством резьбового соединения; этом между крышкой и зажимным компонентом образована рабочая полость для текучей среды; каждый зажимной компонент выполнен с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями радиально в относительно фланцев и в направлении фланцев под действием давления текучей среды в рабочей полости.

Фиксатор зажимного компонента может представлять собой фиксирующий винт или клиновидное разрезное сегментное кольцо.

Согласно одному из вариантов осуществления корпус фланцевого соединителя может быть выполнен цельным, содержащим множество зажимных компонентов, каждому из которых соответствует фиксатор и крышка.

Согласно еще одному варианту осуществления корпус может быть выполнен включающим множество стаканов, соединенных между собой посредством сварного соединения, причем каждый стакан содержит зажимной компонент, фиксатор и крышку.

Согласно еще одному варианту осуществления корпус может быть выполнен из отдельных сегментов, каждый из которых содержит зажимной компонент, имеющий углубление для совмещения с первым и вторым фланцами труб, причем каждому зажимному компоненту соответствует фиксатор и крышка.

Зажимной компонент фланцевого соединителя функционирует в качестве поршня.

Стенки углубления зажимного компонента, соответствующие поверхностям фланца первой трубы и фланца второй трубы, могут быть выполнены коническими.

Дополнительно фланцевый соединитель может содержать уплотнения в месте контакта зажимного компонента и корпуса, а также в месте контакта корпуса с крышкой.

Корпус фланцевого соединителя может быть выполнен с возможностью прикрепления к первой трубе крепежными средствами, предварительно установленными на первой трубе.

В корпусе фланцевого соединителя может быть выполнен байонетный паз для крепежных средств, установленных на первой трубе.

Техническим результатом заявленного технического решения является, упрощение конструкции соединительного устройства за счет уменьшение количества деталей, а также упрощение сборки предлагаемого устройства за счет того, что зажимной элемент функционально объединен с поршнем, при этом между крышкой и зажимным компонентом образована рабочая полость для текучей среды; равномерное и эффективное распределение нагрузки как при установке фланцевого соединителя, так и при его эксплуатации, за счет того, что соединительный стержень закреплен в зажимном элементе и в крышке, следовательно, нагрузка распределяется на два зафиксированных конца зажимного стержня, а также на конические поверхности зажимных элементов, что в свою очередь позволяет избежать использования дополнительных фиксирующих средств для обеспечения осевого положения соединительного стержня.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее следует подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых:

на Фиг. 1 изображено сечение фланцевого соединителя в открытом положении;

на Фиг. 2 изображено сечение фланцевого соединителя в закрытом положении;

на Фиг. 3 изображено сечение фланцевого соединителя в открытом положении;

на Фиг. 4 изображено поперечное сечение фланцевого соединителя в случае, когда корпус выполнен включающим множество соединенных между собой стаканов;

на Фиг. 5 изображено поперечное сечение фланцевого соединителя в случае, когда корпус выполнен цельным;

на Фиг. 6 изображено поперечное сечение фланцевого соединителя в случае, когда корпус выполнен сегментным;

на Фиг. 7 изображено поперечное сечение фланцевого соединителя, в котором использовано пять зажимных компонентов;

на Фиг. 8 изображено сечение фланцевого соединителя, в котором использованы клиновидные сегментные разрезные кольца, в открытом положении;

на Фиг. 9 изображено сечение фланцевого соединителя, в котором использованы клиновидные сегментные разрезные кольца, в открытом положении;

на Фиг. 10 сечение фланцевого соединителя, где показан крепежный элемент для соединения с первой трубой и бйонетный паз для крепежного элемента;

на Фиг. 11 проиллюстрирован вид А-А по Фиг. 10.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемый фланцевый соединитель описан более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи. Приведенные в настоящем описании варианты осуществления предлагаемого технического решения не являются ограничивающими.

На Фиг. 1 изображен фланцевый соединитель в продольном сечении в открытом положении, установленный на двух концах первой трубы 1 и второй трубы 2, причем первая труба 1 содержит первый фланец 3, а вторая труба 2 содержит второй фланец 4, соответственно, на своих концах.

При соединении труб 1, 2 между первым фланцем 3 и вторым фланцем 4 соответственно может быть расположено уплотнение 6, предназначенное для предотвращения утечки жидкости через место стыка между первым фланцем 3 и вторым фланцем 4. В рассматриваемом варианте осуществления уплотнение 6 выполнено металлическим, однако, специалисту в данной области техники очевидны и другие конкретные материалы, из которого может быть выполнено уплотнение 6.

Фланцевый соединитель согласно предлагаемому изобретению может быть использован для фиксации, или иными словами, неподвижного закрепления первого фланца 3 и второго фланца 4 друг относительно друга и удержания их от разделения. Первый фланец 3 имеет коническую поверхность 6 первого фланца 3, проходящую по всей периферии первого фланца 3, а второй фланец 4 имеет коническую поверхность 7 второго фланца 4, также проходящую по всей периферии второго фланца 4.

Фланцевый соединитель включает множество зажимных компонентов 8, каждый из которых имеет верхнюю коническую поверхность 9 и нижнюю коническую поверхность 10. Конические поверхности 9 и 10 зажимного компонента 8 выполнены так, что входят в плотный контакт с коническими поверхностями 6 и 7 соответственно фланцев 3 и 4, когда зажимной компонент 8 находится в закрытом положении, как это изображено на Фиг. 2. Благодаря этому обеспечено более равномерное распределение усилий от фланцев 3, 4 на зажимной компонент 8. В каждом зажимном компоненте 8 образовано углубление 11 для контакта с фланцами 3, 4. Углубление 11 зажимного компонента выполнено плоским, как и поверхности фланцев между конической поверхностью 6 первого фланца и конической поверхностью 7 второго фланца. Таким образом, поверхности зажимного компонента 8 полностью совмещаются с поверхностями фланцев 3 и 4. Благодаря тому, что поверхности 9 и 10 зажимного компонента 8 выполнены коническими, обеспечивается более эффективное сжатие фланцев 3 и 4 при переводе зажимного компонента 8 в закрытое положение.

Как изображено на Фиг. 1, фланцевый соединитель включает корпус 12, охватывающий фланец 3 первой трубы 1 и фланец 4 второй трубы 2, корпус 12 показан прикрепленным к первой трубе 1 посредством крепежного элемента, представляющего собой винт 13 (показан на Фиг. 9). Специалисту в данной области техники очевидны и другие крепежные средства, которыми корпус 12 может быть прикреплен к трубе 1. Альтернативно, корпус 12 может быть присоединен одновременно к первой трубе 1 и второй трубе 2. Закругление внутренних углов корпуса 12 позволяет уменьшить концентрацию в нем напряжений.

Зажимной компонент 8 расположен в корпусе 12 с возможностью поступательного перемещения, в котором также расположен фиксатор 14, выполненный в виде винта, и крышка 15. В месте контакта зажимного компонента 8 и корпуса 12, а также в месте контакта корпуса 12 с крышкой 15 установлены уплотнения 16. В рассматриваемом варианте осуществления уплотнения 16 представляют собой эластомерные кольцевые уплотнения, которые в целом являются одинаковыми и отличаются только габаритами. На чертежах однотипные кольцевые уплотнения обозначены позицией 16. В корпусе 12 зажимной компонент 8 и крышка 15 расположены последовательно. На Фиг. 1 показано, что фиксатор 14 выполнен с возможностью установки одного его конца в зажимном компоненте 8, а другого его конца - в крышке 15, причем фиксатор 14 имеет резьбу на своем втором конце, которым он установлен в крышке 15. Крышка 15 жестко закреплена в корпусе 12 посредством резьбового соединения (на чертежах не показана). В крышке 15 выполнено отверстие для установки фиксатора 14. В месте контакта зажимного компонента 8 с фиксатором 14 и в месте контакта крышки 15 с фиксатором 14 также установлены уплотнения 16. Уплотнения 16 предназначены для уменьшения износа при трении между движущимися частями.

Как видно из Фиг. 1, зажимной компонент 8 частично прилегает к крышке 15, при этом первый конец фиксатора 14 установлен в зажимном элементе 8, а второй конец фиксатора 14 закреплен в крышке 15 посредством резьбового соединения. Таким образом, фиксатор 14 закреплен в корпусе радиально относительно фланцев 3 и 4. Зажимной компонент 8 имеет наклонные поверхности 17 на его стороне, обращенной к крышке 15, при этом между наклонными поверхностями и крышкой 15 образована рабочая полость 18 для текучей среды.

На Фиг. 2 проиллюстрирован фланцевый соединитель в продольном сечении в закрытом положении. Из чертежа видно, что зажимной компонент 8 прилегает к поверхностям фланцев, охватывая собой, а именно своими верхней и нижней коническими поверхностями 9 и 10 коническую поверхность 6 первого фланца 3 и коническую поверхность 7 второго фланца 4. При этом рабочая полость 18 для текучей среды, образованная между зажимным компонентом 8 и крышкой 15, имеет больший объем, чем это изображено на Фиг. 1, увеличение рабочей полости 18 происходит вследствие подачи в нее текучей среды.

На Фиг. 3 проиллюстрирован фланцевый соединитель в поперечном сечении в застопоренном положении. В этом положении, как видно из Фиг. 3, фланцевый соединитель находится также в закрытом положении, но при этом фиксатор 14 завинчен в крышку 15 до упора. В этом положении фланцевого соединителя фланцы 3 и 4 полностью зафиксированы.

Таким образом, как видно из чертежей каждый зажимной компонент 8 выполнен с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно фланцев 3 и 4 под действием давления текучей среды в рабочей полости 18.

Согласно одному из вариантов осуществления корпус 12 выполнен включающим множество соединенных между собой сварными соединениями стаканов 19, каждый из которых содержит зажимной компонент 8, крышку 15 и фиксатор 14, как показано на Фиг. 4. На Фиг. 4 корпус 12 содержит двенадцать стаканов 19, и, соответственно, двенадцать зажимных компонентов 8.

Согласно еще одному варианту осуществления корпус 12 выполнен цельным, как показано на Фиг. 5, из которой видно, что в продольном сечении корпус образует клиновидные части, между которыми расположены зажимной компонент 8, крышка 15 и фиксатор 14.

На Фиг. 6 изображено поперечное сечение фланцевого соединителя в случае, когда корпус 12 выполнен сегментным, то есть включающим несколько сегментов 20 корпуса 12, причем каждый сегмент корпуса 12 включает один зажимной компонент 8 и соответствующие ему крышку 15 и фиксатор 14.

На Фиг. 7 представлен цельный корпус 12 с пятью зажимными компонентами 8.

На Фиг. 8 проиллюстрирован вариант осуществления, согласно которому фиксатор 14 зажимного компонента 8 может представлять собой клиновидное сегментное разрезное кольцо 21, перемещение которого ограничено стопорным кольцом 22, а уменьшение в диаметре ограничено стопорными пальцами 24, входящими в соответствующие отверстия 25 в кольце 21. Клиновидное сегментное разрезное кольцо 21 выполнено из нескольких сегментов, например, трех или четырех сегментов, которые объединены посредством пружин 23, проходящих внутри кольца 21 по всему диаметру кольца 21 и обеспечивающих возможность его уменьшения в диаметре. Диаметр кольца 21 может изменяться на величину, соответствующую расстояниям между сегментами кольца. На Фиг. 8 проиллюстрировано открытое положение фланцевого соединителя, в котором клиновидное сегментное кольцо 21 имеет свой максимальный диаметр и расположено вплотную как к крышке 15, так и к зажимному компоненту 8, а также прилегает к корпусу 12. на Фиг. 9 проиллюстрировано закрытое положение фланцевого соединителя, в котором клиновидное сегментное кольцо 21 уменьшено в диаметре до минимального диаметра.

Согласно неограничивающему варианту осуществления предлагаемого изобретения в корпусе 12 фланцевого соединителя в месте его крепления к первой трубе 1 выполнен байонетный паз 26 (см. Фиг. 10, Фиг. 11), используемый для установки на корпуса 12 на трубу 1. Для этого крепежный элемент, например, винт 13, частично закручен во фланец 3 и частично выступает относительно фланца 3 достаточно, чтобы войти в байонетный паз 26 корпуса 12 без использования дополнительного инструмента. При соединении корпуса 12 с трубой 1 винт 13 заходит в паз 25 по траектории, показанной стрелкой на Фиг. 10, то есть по всей продолжительности паза. Благодаря байонетному пазу 26 обеспечена возможность самовыравнивания корпуса относительно фланцев 3 и 4 и быстрота установки корпуса без использования дополнительных инструментов.

Принцип работы соединительного устройства 1 заключается в следующем. Когда фланцевый соединитель находится в открытом положении, в рабочую полость 18 подают текучую среду и под действием давления текучей среды зажимной компонент 8 перемещается в радиальном направлении относительно фланцев 3 и 4, иными словами, вдоль фиксатора 14.

Специалисту в данной области техники очевидно, что несмотря на то, что принцип работы фланцевого соединителя согласно рассмотренным в описании вариантам осуществления описан в отношении одного зажимного компонента, он также распространяется на все множество зажимных компонентов, используемых во фланцевом соединителе.

Во время подачи текучей среды в рабочую полость 18, фиксатор 14 установлен одним своим концом в зажимном компоненте 8, а другим своим концом в крышке 15. По мере перемещения зажимного компонента 8 в направлении фланцев 3 и 4 увеличивается объем рабочей полости 18 и зажимной компонент 8 совмещается своим углублением 11, а также верхней и нижней коническими поверхностями 9 и 10, с поверхностями фланцев 3 и 4. Положение, в котором зажимной компонент 8 полностью захватил фланцы 3 и 4, является закрытым положением фланцевого соединителя, как показано на Фиг. 2.

Таким образом, из описания принципа действия фланцевого соединителя понятно, что зажимной компонент 8 функционирует в качестве поршня.

Корпус фланцевого соединителя выполнен таким образом, что включает несколько частей, в каждой из которых размещен зажимной компонент 8 с фиксатором 14 и крышкой 15, между которыми образована рабочая полость 18. Текучую среду под давлением подают в каждую рабочую полость 18 одновременно. Гидравлическая система, обеспечивающая подачу текучей среды в рабочую полость 18, не изображена на чертежах, однако показано место подачи текучей среды в рабочую полость 18.

По достижении этого закрытого положения фиксатор 14 закручивают в крышку 15 до упора, чем достигается застопоренное положение фланцевого соединителя, как показано на Фиг. 3. Закручивание фиксатора 1 в крышку осуществляется с использованием инструмента, устанавливаемого в углубление фиксатора 14.

После достижения застопоренного положения фланцевого соединителя осуществляют стравливание давления из рабочей полости 18.

Для того, чтобы вывести фланцевый соединитель из застопоренного положения требуется подать давление в рабочую полость 18 для снятия напряжений с фиксатора 14 и осуществить откручивание фиксатора 14 из крышки 15.

Принцип работы соединительного устройства согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг. 8 и 9, заключается в следующем. На Фиг. 8 изображено соединительное устройство в открытом положении, когда клиновидное сегментное разрезное кольцо 21 имеет максимальный диаметр и расположено вплотную как к крышке 15, так и к зажимному компоненту 8. При подаче в рабочую полость 18 текучей среды перемещение кольца 21 ограничено стопорным кольцом 22, но при этом, когда зажимной компонент начинает перемещаться в сторону фланцев 3 и 4, стопорные пальцы 24 выходят из соответствующих отверстий 25 в кольце 21. Далее, клиновидное сегментное разрезное кольцо 21, будучи установлено на пружинах 23, проходящих по всему диаметру кольца 21, уменьшается в диаметре, в то время как рабочая полость 18 увеличивается в объеме. При достижении кольцом 21 положения, проиллюстрированного на Фиг. 9, когда оно имеет минимальный диаметр, положение фланцевого соединителя является закрытым.

Распределение зажимных компонентов 8 вокруг фланцев 3 и 4 должно быть равномерным для обеспечения равномерного распределения зажимных усилий. В различных вариантах осуществления может быть использовано от трех и более зажимных компонентов 8 в зависимости от диаметра труб и требуемых зажимных усилий. При этом' следует отметить, что чем больше зажимных компонентов использовано, тем меньшее давление текучей среды необходимо создать в рабочей полости 18, и наоборот.

Модификации и усовершенствования вышеописанных вариантов осуществления настоящего технического решения могут быть очевидны для специалистов в данной области техники. Приведенные выше примеры осуществления не ограничивают объем охраны предлагаемого изобретения. Объем предлагаемого изобретения ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к фланцевым соединителям, используемым в оборудовании для добычи углеводородов. Фланцевый соединитель содержит корпус, где установлено множество зажимных компонентов, каждый из которых имеет углубление для совмещения с первым и вторым фланцами труб. Каждому зажимному компоненту соответствует фиксатор и крышка, при этом фиксатор выполнен с возможностью установки его первого конца в зажимном компоненте и с возможностью закрепления его второго конца в крышке посредством резьбового соединения. Между крышкой и зажимным компонентом образована рабочая полость для текучей среды, а каждый зажимной компонент выполнен с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями радиально относительно фланцев и в направлении фланцев под действием давления текучей среды в рабочей полости. Упрощена конструкция и сборка соединителя, а также обеспечена равномерность распределения нагрузки. 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Фланцевый соединитель для соединения фланца первой трубы и фланца второй трубы, содержащий корпус,

выполненный с возможностью по меньшей мере частичного охвата по окружности первой трубы и второй трубы,

в корпусе установлено множество зажимных компонентов, каждый из которых имеет углубление для совмещения с первым и вторым фланцами труб, причем каждому зажимному компоненту соответствует фиксатор и крышка; при этом фиксатор выполнен с возможностью установки его первого конца в зажимном компоненте и с возможностью закрепления его второго конца в крышке посредством резьбового соединения;

при этом между крышкой и зажимным компонентом образована рабочая полость для текучей среды;

каждый зажимной компонент выполнен с возможностью перемещения между открытым и закрытым положениями радиально в относительно фланцев и в направлении фланцев под действием давления текучей среды в рабочей полости.

2. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором фиксатор зажимного компонента представляет собой фиксирующий винт.

3. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором фиксатор зажимного компонента представляет собой клиновидное разрезное сегментное кольцо.

4. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором корпус является цельным, содержащим множество зажимных компонентов, каждому из которых соответствует фиксатор и крышка.

5. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором корпус выполнен включающим множество стаканов, соединенных между собой посредством сварного соединения, причем каждый стакан содержит зажимной компонент, фиксатор и крышку.

6. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором корпус выполнен из отдельных сегментов, каждый из которых содержит зажимной компонент, имеющий углубление для совмещения с первым и вторым фланцами труб, причем каждому зажимному компоненту соответствует фиксатор и крышка.

7. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором зажимной компонент функционирует в качестве поршня.

8. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором стенки углубления зажимного компонента, соответствующие поверхностям фланца первой трубы и фланца второй трубы, выполнены коническими.

9. Фланцевый соединитель по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере одно уплотнение в месте контакта зажимного компонента и корпуса, а также по меньшей мере одно уплотнение в месте контакта корпуса с крышкой.

10. Фланцевый соединитель по п. 1, в котором корпус выполнен с возможностью прикрепления к первой трубе крепежными средствами, предварительно установленными на первой трубе.

11. Фланцевый соединитель по п. 9, в котором в корпусе выполнен байонетный паз для крепежных средств, установленных на первой трубе.