Труба з фланцевим з`єднанням

Фланцеве з'єднання труб відноситься до загального машинобудування і призначене для використання в будівництві, на підприємствах газової, нафтової і хімічної промисловості, а також водопостачанні та водовідводу і в інших господарствах для подачі рідини і газів. Відомі і найбільш широко розповсюджені фланцеві з'єднання труб, в яких використовуються фланці плоскі приварні по ГОСТ 12820-80 на тиск до 1,6Мпа. В останній час за кордоном і в Україні ряд підприємств розпочали випуск штампованих фігурних фланців. Недолік фланцевих з'єднань по ГОСТ 12820 - це їх велика металоємкість і значні витрати на механічну обробку. Так відома труба з фланцевим з'єднанням в документі JP7301376 має два недоліки: по-перше фланці приварені тільки одним швом, що значно зменшує надійність герметичності, особливо при застосуванні таких з'єднань на трубах довги х розмірів, які при монтажу та укладці прогинаються, сторона зварного шва, що знаходиться на опуклій стороні працює на розрив, а як відомо, зварні шви працюють на розрив значно гірше ніж на стискання. По-друге фланці в зібраному виді з'єднані без зазору, таким чином в випадку порушення герметичності усун ути підтікання рідини або пропускання газу неможливо, тим більше, що такі відмови виникають, як правило, після монтажу системи. Крім того фланці повинні бути виготовлені з достатньо товстого листа, так як конструкція їх не має ребер жорсткості в місці розміщення ущільнюючого кільця. Недоліком цієї схеми є також те, що тр уби знаходяться в контакті як і фланці, і це також не дозволяє усуну нуги протікання рідини або пропускання газу шля хом підтягування болтів. Найближчим аналогом до запропонованого винаходу може бути винахід за SU 1390469А1 "Фланцеве з'єднання труб", суть якого полягає в тому, що з'єднання труб здійснюється з допомогою фланців S-подібної форми, приварених до труб стисковими швами, а ущільнення між фланцями виконано за рахунок стискання прокладки опуклими частинами фланця, радіус яких установлюється методом складного розрахунку, одним із складових якого є допустима відносна деформація стиснення матеріалу прокладки. А це свідчить, що для різних прокладок необхідно мати різні конструкції фланців, що затрудняє організацію масового випуску фланців. Виникають також ускладнення при ремонтних роботах, так як з часом може змінитись матеріал прокладок, можливе освоєння матеріалів з іншими технічними властивостями. Для таких з'єднань необхідно мати дорогі еластичні прокладки, які мають велике відносне стиснення, і які витримують великий питомий тиск, так як в зоні найменшого зближення радіусів фланців може зруйнуватися прокладка, особливо при укладанні довгих труб і при їх прогину, коли один бік труби і відповідно фланцевого з'єднання працює на розтяг, а другий на стискання. Однак основним недоліком фланцевого з'єднання труб по авторському свідоцтву №1390469 є те, що фланці своїми відбортовками приварені стисковими швами, які працюють незадовільно на розтяг, а з урахуванням внутрішнього тиску і можливого прогину труб такі з'єднання є небезпечними в експлуатації, що явилось причиною пошуку авторами іншого рішення. Задача винаходу полягає в тому, щоб удосконалити фланцеве з'єднання туб з штампованими фігурними фланцями, підвищити надійність зварних з'єднань, зменшити навантаження на шви за рахунок їх рознесення по довжині труби і змінити систему ущільнення, яка б дозволяла в процесі монтажу і експлуатації усувати можливе протікання рідини або пропуску газу шляхом підтяжки болтового з'єднання. На фіг.1 показана труба з фланцевим з'єднанням в стані до затяжки болтів, а на фіг.2-після затяжки болтів, тобто в робочому стані. Труба з фланцевим з'єднанням містить фігурні фланці 1, тр уби 2, прокладку 3, болт 4, гайку 5, шайбу стопорну 6. На фігурних фланцях 1 виконані відбортовки "А", довжина яких "В" не менше двох товщин метала із якого виготовлені фланці. Внутрішній діаметр відбортовок "А" відповідає зовнішньому діаметру труби 2. Фігурні фланці приварені до труб подвійним швом, рознесеним по довжині труб, на віддаль "В", що збільшує їх надійність, а також підвищує герметичність зварного з'єднання. За рахунок гарантованого зазору "Б" при стягуванні болтового з'єднання зовнішні торці "Г" фігурних фланців 1 сходяться, зазор "Б" зменшується і плоскі ділянки, фігурних фланців нахиляються одна до одної, створюючи клин з кутом до 15°, затискаючи прокладку з більшою силою по зовнішньому діаметру. Під внутрішнім тиском рідини або газу прокладка затискується в клинову щілину і підсилює ущільнення труб з фланцевим з'єднанням. Таким чином запропоноване технічне рішення вирішує задачу створення надійного, довговічного і економічного з'єднання труб, яке може застосовуватись в хімічній і нафтогазовій промисловості. Дослідні зразки таких з'єднань труб за допомогою фігурних фланців випробувані в експлуатації і отримали схвалення. Виготовлення фланців, їх приварення і складання не потребує складної технології, і може бути ви готовлено на будь-якому машинобудівельному підприємстві.