Фланцевое соединение деталей

 

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано во фланцевых соединениях трубопроводов, фонтанных арматурах нефтяных и газовых скважин, находящихся под внутренним давлением жидких и газообразных сред. Фланцевое соединение содержит стандартную надежную металлическую прокладку и дополнительное защитное эластичное кольцо, установленное с натягом на внутреннюю поверхность металлической прокладки. Металлическая прокладка выполнена без кольцевой канавки на внутренней поверхности. Изобретение позволяет повысить надежность и прочность уплотнительной металлической прокладки, защитить ее от воздействия рабочей среды, обеспечить возможность многократного использования металлической прокладки и защитного кольца и предотвращает открытые выбросы взрывопожароопасных жидкостей и газов при возникновении аварийных ситуаций (пожаров) на нефтяных и газовых скважинах и трубопроводах. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в соединениях трубопроводов, фонтанных арматурах нефтяных и газовых скважин, находящихся под внутренним давлением жидких и газообразных сред.

Известно фланцевое соединение по ГОСТ 28919-91 (тип 1), при использовании которого происходит взаимодействие рабочей среды, проходящей по трубопроводу с металлом уплотнительной прокладки 1, что приводит к коррозии, разрушению прокладки и разгерметизации соединения.

Известно фланцевое соединение (RU 98106438, 27.12.1999), содержащее металлическую прокладку 3 и предохранительное кольцо 4, к недостаткам данного соединения относится то, что на внутренней поверхности металлической прокладки 3 выполнена кольцевая канавка А, которая значительно ослабляет тело прокладки 3. При сжатии фланцев 1 и 2 происходит деформация внутренних участков К прокладки 3 на угол d, что нарушает геометрические размеры прокладки 3 и может привести к разгерметизации соединения и аварийной ситуации на нефтяной или газовой скважине с открытым выбросом при высоком давлении горючей и взрывоопасной рабочей среды, кроме этого из-за потери геометрических размеров при деформации невозможно повторное использование прокладки.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности и герметичности фланцевого соединения, особенно при возникновении аварийных ситуаций, например - пожар на скважине.

Технический результат достигается тем, что во фланцевом соединении на внутренней поверхности уплотнительной металлической прокладки, установленной в камере, образованной кольцевыми канавками на фланцах, отсутствует кольцевая канавка, а дополнительное защитное кольцо из эластичного материала установлено с натягом на внутреннюю поверхность металлической прокладки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - фланцевое соединение; на фиг.2 - вид I на фиг.1.

Предлагаемое фланцевое соединение с дополнительным защитным кольцом (фиг.1) состоит из стандартных фланцев по ГОСТ 28919-91, стандартной металлической прокладки по ГОСТ 28919-91, обладающей высокой стойкостью к деформации при нагрузках, возникающих при осевом сжатии прокладки 3 между фланцами 1 и 2 и дополнительного защитного эластичного кольца 4, установленного с натягом на внутреннюю поверхность М металлической прокладки 3. Защитное кольцо 4 служит для дополнительной герметизации фланцевого соединения и защиты металлической прокладки 3 от коррозии, возникающей при соприкосновении с рабочей средой, проходящей по трубопроводу. При затягивании шпилек 5 фланцы 1 и 2 сходятся, деформируют защитное кольцо 4 на величину Δ, в кольце 4 возникает энергия упруго сжатого эластичного элемента, которая способствует созданию контактных напряжений, противодействующих внутреннему давлению рабочей среды и ее доступу к поверхности М металлической прокладки 3. Фланцы 1 и 2 сближаются при затягивании шпилек до момента соприкосновения трапецеидальных поверхностей канавок фланцев и металлической прокладки 3.

Предлагаемая конструкция фланцевого соединения повышает прочность и надежность уплотнительной металлической прокладки, обеспечивает необходимую герметичность и защиту металлической прокладки от коррозии и воздействия рабочей среды, предотвращает открытые выбросы взрывопожароопасных жидкостей и газов при возникновении аварийных ситуаций (пожаров) на нефтяных и газовых скважинах и трубопроводах, позволяет использовать уплотнительные металлические прокладки и защитные кольца многократно.

Формула изобретения

Фланцевое соединение деталей, включающее уплотнительную металлическую прокладку, установленную в камеру, образованную кольцевыми канавками трапецеидального профиля на фланцах, соединенных между собой, и дополнительное защитное кольцо из эластичного материала, отличающееся тем, что на внутренней поверхности уплотнительной металлической прокладки отсутствует кольцевая канавка, ослабляющая тело прокладки и снижающая ее прочность, а защитное кольцо установлено с натягом на внутреннюю поверхность металлической прокладки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2