Фланцевое соединение трубопроводов

(71) Заявитель Институт механики и надежности машин НАН Беларуси(72) Авторы Басинюк Владимир Леонидович Герасимчик Иван Иванович Максимченко Наталья Николаевна Овчинников Евгений Витальевич Струк Василий Александрович Ханецкий Леонид Зенонович Шкурский Игорь Анатольевич(73) Патентообладатель Институт механики и надежности машин НАН Беларуси(57) 1. Фланцевое соединение трубопроводов, содержащее патрубки с фланцами, электрически изолированными друг от друга, стальные шпильки с гайками, электрически изолированные от фланцев, и уплотнительные элементы, размещенные вдоль поверхностей разъема фланцев, отличающееся тем, что в качестве электрической изоляции фланцев друг от друга и стальных шпилек с гайками от фланцев служит электроизолирующее полимерное покрытие, при этом упомянутое полимерное покрытие на упомянутых поверхностях, а также на внутренней поверхности фланцев и патрубков выполнено за одно целое из термопластичного полимера на основе полиамида, например из материала Терамид. 2. Фланцевое соединение по п. 1, отличающееся тем, что на поверхности разъема одного из фланцев выполнен выступ, а на сопряженной с ним поверхности разъема другого фланца - ответная впадина, образующие в сборе соединение типа замок. 3. Фланцевое соединение по п. 1 или 2, отличающееся тем, что электроизолирующее полимерное покрытие выполнено за одно целое на всех поверхностях фланцев и на наружных и внутренних поверхностях патрубков.(56) 1. Патент РФ 2162981, МПК 16 25/02, 2001. 2. Патент РФ 2174637, МПК 16 25/03, 2001 (прототип). Полезная модель относится к трубопроводным соединениям, обеспечивающим защиту от наружной коррозии от блуждающих токов и диэлектрический разъем одного участка трубопровода от другого с одновременным поддержанием герметичности, и может быть использована в трубопроводах для транспортировки газа. Известно фланцевое соединение трубопроводов 1, содержащее фланцевую пару, соединенную между собой диэлектрической прокладкой-кольцом и шпильками с гайками, и диэлектрическую трубку во внутренней части фланцевой пары. Недостатком этого соединения является то, что диэлектрическая трубка и металлические наконечники, прижимающие трубку к внутренней поверхности фланцевой пары, образуют выступы на этой поверхности, приводя к возникновению эрозионных процессов в трубопроводе. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является диэлектрическое фланцевое соединение трубопровода 2, содержащее патрубки с фланцами, электрически изолированные друг от друга стеклопластиковой прокладкой, и стальные шпильки с гайками, изолированные от фланцев диэлектрическими вставками. В пазу внутри патрубков размещают диэлектрическую катушку-трубу. Недостатком известного соединения является то, что между диэлектрической катушкой, стеклопластиковой прокладкой и диэлектрическими вставками имеются воздушные зазоры, по которым может произойти электрический пробой соединения. Кроме того, при работе фланцевого соединения на стеклопластиковую прокладку действуют напряжения сжатия, величина которых достигает 160 МПа и выше, что превышает предел прочности на сжатие стеклопластика, приводя к разрушению диэлектрической прокладки и электрическому пробою соединения. Задачей полезной модели является защита от наружной коррозии от блуждающих токов и диэлектрический разъем одного участка трубопровода от другого с одновременным поддержанием герметичности. Поставленная задача решена в конструкции фланцевого соединения, содержащего патрубки с фланцами, электрически изолированными друг от друга, стальные шпильки с гайками, электрически изолированные от фланцев, и уплотнительные элементы, размещенные вдоль поверхностей разъема фланцев, причем в качестве электрической изоляции фланцев друг от друга и стальных шпилек с гайками от фланцев служит электроизолирующее полимерное покрытие, при этом упомянутое полимерное покрытие на упомянутых поверхностях, а также на внутренней поверхности фланцев и патрубков выполнено за одно целое из термопластичного полимера на основе полиамида, например из материала Терамид. Для того, чтобы электроизолирующее полимерное покрытие выдерживало напряжения сжатия, возникающие при работе соединения, без разрушения, предел прочности материала на сжатие должен быть не менее 160 МПа, а модуль упругости - 9003000 МПа. Для надежной герметизации фланцевого соединения на поверхности разъема одного из фланцев может быть выполнен выступ, а на сопряженной с ним поверхности разъема другого фланца - ответная впадина таким образом, что в сборе указанные поверхности образуют соединение типа замок. Электроизолирующее полимерное покрытие может быть выполнено за одно целое на всех поверхностях фланцев и на наружных и внутренних поверхностях патрубков. Использование в качестве электрической изоляции фланцевого соединения полимерного покрытия позволяет исключить из конструкции специальные диэлектрические вставки, а формирование диэлектрического покрытия на всех поверхностях фланцев неразрывно, за 2 1658 одно целое, повышает надежность диэлектрического разъема соединения за счет устранения воздушных промежутков, по которым может произойти электрический пробой. Ввиду высокой прочности на сжатие используемого полимерного материала на основе полиамида, электроизолирующее покрытие может выдерживать без разрушения нагрузки до 160 МПа и выше, возникающие в собранном фланцевом соединении при эксплуатации,что позволяет обеспечить как диэлектрический разъем, так и герметичность соединения. Дополнительную надежность герметизации соединения придает исполнение поверхностей разъема сопряженных фланцев в виде выступ-впадина, с образованием соединения типа замок. Сущность полезной модели поясняется графическим материалом. На фиг. 1 показано фланцевое соединение трубопроводов с плоской поверхностью разъема. На фиг. 2 - то же с поверхностью разъема выступ-впадина. На фиг. 3 - то же с электроизолирующим полимерным покрытием на всех поверхностях фланцев. Фланцы 1, 2, удлиненные с двух сторон с помощью приваренных патрубков 3, соединены между собой стальными шпильками 4 с гайками 5. Уплотнительный элемент, выполненный в виде прокладки-кольца 6, размещен между фланцами 1 и 2. Электроизолирующее полимерное покрытие 7 электрически изолирует фланцы 1 и 2 друг от друга, а также стальные шпильки 4 с гайками 5 от фланцев 1, 2. На поверхности разъема фланца 1 может быть выполнен выступ 8 (фиг. 2), а на сопряженной с ним поверхности разъема фланца 2 ответная впадина 9, образующие в сборе соединение типа замок. Электроизолирующее полимерное покрытие 7 может быть выполнено на всех поверхностях фланцев 1, 2 и патрубков 3 (фиг. 3). Таким образом, использование полимерного покрытия из материала на основе полиамида, например материала Терамид, в качестве электрической изоляции фланцев друг от друга и стальных шпилек с гайками от фланцев повышает эффективность и надежность диэлектрического разъема одного участка трубопровода от другого с одновременным сохранением герметичности соединения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.