Кузнецов К.А.(к.т.н.), Погодин В.К.(д.т.н.), Вирюкин В.П., Фесюк Е.В.

ОАО «ИркутскНИИхиммаш», Иркутск, Россия

Верхозин Н.А.

ООО «Испытательный центр машиностроительных изделий»

Конструкции бугельных разъемных соединений

взамен фланцевых

K.A. Kuznetsov (Ph. D.), V.K. Pogodin (A. P.), Viryukin V.P., Fesyuk E.V.

JSC “IrkutskNIIhimmash”, Irkutsk, Russia

Verhozin N. A.

"Engineering Center for product testing" Ltd.

Design of hoop connections in exchange for
flange connections

В отечественной практике, начиная с пятидесятых годов прошлого века, широкое распространение получили разъемные фланцевые соединения, в которых удержание соединяемых деталей производится с помощью крепежных шпилек или болтов. Результаты визуальных проверок и профилографических исследований уплотнительных поверхностей после разгерметизаций разъемных соединений указывают на следующее:

– уплотнительные кольца и уплотнительные поверхности соединяемых деталей изменяют свою первоначальную форму и размеры из-за значительных пластических деформаций;

– уплотнительные поверхности контактирующих деталей имеют следы износа, повреждения в виде рисок, вырывов и налипания металла.

Неравномерность нагрузок, зависящая от размещения крепежных шпилек, наличие изгибов и перекосов, изменений давления и температуры, вибрации оборудования приводят к дополнительному увеличению нагрузок на уплотнительные поверхности и, тем самым, приводит к снижению ресурса работы разъемных фланцевых соединений.

Нецелесообразность применения фланцевых разъемных соединений отмечена при частых изменениях температур, сложности монтажа в виду невозможности размещения средств затяжки (гайковертов, гидродомкратов) на фланце и необходимости обеспечения требуемых для выполнения герметичности режимов затяжки.

В зарубежной практике в судостроении, химической, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности все шире применяют бугельные соединения.

Преимущества бугельных соединений перед фланцевыми:

- уменьшение металлоемкости, усилия затяжки, трудоемкости и времени монтажа;

- возможность ведения монтажа в труднодоступном месте;

- надежная эксплуатация при циклических, вибрационных и ударных нагрузках.

Однако преимущества бугельных соединений в наибольшей степени проявляются при применении их в оборудовании, работающем при давлениях свыше 10 МПа.

Бугельные соединения могут быть использованы как в соединениях трубопроводов, так и в соединениях трубопроводов с трубопроводной арматурой, а также для соединения деталей трубопроводной арматуры.

Сдерживающим фактором при применении бугельных соединений в России является отсутствие специализированных производств по их изготовлению и нормативно-технической документации.

В соответствии с разработанной в ОАО «ИркутскНИИхиммаш» программой обеспечения герметичности разъемных соединений разработан ряд конструкций бугельных разъемных соединений. При разработке этих соединений требовалось, чтобы соединения не имели тех недостатков, которые имеются у разъемных фланцевых соединений, обладали минимальной массой, возможностью многократных переборок, технологичностью изготовления и монтажа.

Конструкции бугельных соединений (рис. 1), разработанные ОАО «ИркутскНИИхиммаш», отличаются от зарубежных аналогов. Каждое из разъемных соединений состоит из уплотнительного кольца, разъемного бугеля, охватывающего и удерживающего концевые части соединяемых деталей в заданном положении, части которого соединяются при помощи шпилек (болтов).

Рис. 1 – Бугельные соединения ОАО «ИркутскНИИхиммаш»

Для нефтедобывающих предприятий бугельные соединения разрабатываются и изготавливаются ОАО «ИркутскНИИхиммаш» со специальными уплотнительными соединениями.

Разработку конструкций бугельных соединений ОАО «ИркутскНИИхиммаш» проводит с учетом особенностей их эксплуатации и поставляет заказчику в комплекте с необходимой нормативной, эксплуатационной документацией, сертификатами, полученными на основании результатов испытаний, выполненных по международным стандартам.

Литература:

1. Погодин В.К. Разъемные соединения и герметизация в оборудовании высокого давления / Под ред. А.М. Кузнецова. Иркутск: изд. ОГП «Иркутская областная типография №1», 2001. – 406 с.

2. РД 0154-04-2000. Бугельные соединения сосудов и трубопроводов на давление до 250 МПа (2500 кгс/см²). Методика расчета на прочность и плотность ОАО «ИркутскНИИхиммаш», 2000, с.32.

3. Патент РФ № 2322632 Разъемное соединение. 2008.

4. Патент РФ № 2280210 Разъемное соединение.

5. Патент РФ № 2280209 Разъемное соединение. 2006.