Фитинг для использования в системе герметизации труб

Фитинг для использования в системе герметизации труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники, предшествующий изобретению

Изобретение, в целом, относится к трубопроводным системам, а именно к фитингу для использования в системе герметизации труб. В настоящее время гибкие трубы, такие как гофрированные гибкие стальные трубы, используются в ряде областей, где требуется первичная и вторичная герметизация. Различные сантехнические, а также местные и федеральные нормативные акты и спецификации по механическим устройствам требуют, чтобы при проведении определенных видов работ по монтажу гибких труб использовались системы вторичной герметизации. Системы герметизации труб из существующего уровня техники используются для герметизации текучей среды в случае протечки труб. Одна из существующих систем герметизации труб раскрыта в US 7004510, полный текст которого включен здесь в качестве ссылки.

Краткое изложение сущности изобретения

Варианты осуществления изобретения включают в себя фитинг для использования с металлическими трубами в кожухе, фитинг состоит из: переходника с внешней резьбой со стороны первого торца переходника, в переходнике имеется продольное отверстие для прохода текущей среды; корпуса с внутренней резьбой со стороны первого торца корпуса, внутренняя резьба зацепляется с внешней резьбой для крепления корпуса с корпусом в первой внутренней полости; а также стопорного кольца кожуха, расположенного со стороны второго торца корпуса, стопорное кольцо кожуха включает в себя зубцы для зацепления с поверхностью кожуха.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 в поперечном сечении показан вид типового фитинга для использования в системе герметизации труб.

На фиг.2 в поперечном сечении показан вид фитинга по фиг.1, соединенного с трубой.

На фиг.3 показан вид с торца трубы и гайки уплотнения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 в поперечном сечении показан вид типового фитинга для использования в системе герметизации труб. Фитинг включает в себя переходник 100 и корпус 200. Переходник 100 имеет резьбу 102 на внешней стороне, со стороны первого торца 104 переходника 100. Корпус 200 имеет резьбу 202 на внутренней поверхности, со стороны первого торца 234 корпуса 200. Переходник 100 ввинчен в первую полость 237, со стороны первого торца 234 корпуса. Переходник 100 содержит продольное сквозное отверстие 106, обеспечивающее проход текучей среды (газа, жидкости и т.п.). Переходник 100 может быть аналогичен переходнику, раскрытому в US 5799989, 6079749 и 6428052, полный текст которых включен здесь в качестве ссылки. Как описывается в этих патентах, переходник 100 взаимодействует с уплотнительным элементом 300 для сжимания гофрированной гибкой трубы между переходником 100 и уплотнительным элементом 300 для создания герметичного уплотнения. Уплотнительный элемент 300 может быть образован разрезными шайбами, зажимной конусной втулкой или другим элементом. Узел фитинга подробно рассматривается далее.

Корпус 200 включает в себя канавку 204 для кольцевого уплотнения, образованную на внутренней поверхности корпуса со стороны первого торца 234 корпуса, ближнего к переходнику 100. Кольцевое уплотнение может быть расположено в канавке 204 для обеспечения дополнительного уплотнения между корпусом 200 и переходником 100. Корпус 200 также включает в себя элементы, обеспечивающие отвод текучей среды в случае протечки. Корпус 200 включает в себя отводное отверстие 206 около второго торца 236 корпуса 200. Отводное отверстие 206 проходит через внешнюю стенку корпуса 200 во вторую полость 238 корпуса. Отводное отверстие 206 обеспечивает истечение текучей среды, протекающей из трубы 400 (фиг.2). С отводным отверстием 206 могут быть соединены датчики (не показаны) для отслеживания протечек.

Стопорное кольцо 208 кожуха расположено с заднего торца корпуса 200 и зацепляет кожух трубы 400. Стопорное кольцо 208 кожуха вставляется в кольцевую выточку в форме усеченного конуса сзади второго торца 236 корпуса 200, там, где труба 400 входит в фитинг. Стопорное кольцо 208 кожуха включает в себя зубцы 210, зацепляющие полимерный кожух трубы 400. Как более подробно рассматривается далее, это обеспечивает механическое соединение с трубой для управления осевым растяжением фитинга под давлением.

Гайка 220 уплотнения установлена на заднюю часть второго торца 236 корпуса 200 для фиксирования стопорного кольца 208 кожуха по месту. Гайка 220 уплотнения находится в соединении с задним торцом корпуса 200 посредством резьбы 222 на ее внутренней поверхности. Резьба 224 выполнена на внешней поверхности дальней части второго торца 236 корпуса 200. Гайка 220 аксиально вводит стопорное кольцо 208 кожуха в выточку с усеченным конусом для сжимания стопорного кольца, а также для введения зубцов 210 стопорного кольца 208 кожуха в кожух трубы 400.

На фиг.2 показан вид в поперечном сечении фитинга по фиг.1, соединенного с трубой 400. Внутренняя часть трубы 400 является гофрированной гибкой стальной трубой 402. Первый кожух 404, изготовленный, например, из сополимера этилена, тетрафтороэтилена и гексафторопропилена, расположен на трубе 402. Типовой фторополимер, используемый для первого кожуха 404, предлагается фирмой Daikin America под маркой RP-5000. Данный материал отличается присущей ему минимальной впитываемостью, обеспечивая, таким образом, второй контур герметизации, это позволяет текучей среде проходить до торцов внешнего кожуха 406 для отвода, как это описано в US 7004510. Второй внешний кожух 406 расположен вокруг первого кожуха 404. Типовым полимером, используемым во втором кожухе 406, является Нейлон 12, предлагаемый фирмой Degussa под маркой Vestamid X7297.

На фиг.3 показан вид с торца трубы 402, кожуха 404 и внешнего кожуха 406. На фиг.3 показан внутренний диаметр внешнего кожуха 406, в котором имеется несколько ребер 410, разделенных зазорами. Ребра продольные и проходят по всей длине внешнего кожуха 406. Ребра 410 на фиг.3 в поперечном сечении имеют трехгранную форму, однако следует понимать, что могут использоваться и другие геометрические формы. В случае протечки трубы 402 жидкость будет проходить через зазоры между ребрами 410 и выходить через отводное отверстие 206. Как это описано в US 7004510, с отводным отверстием может быть сопряжен датчик для обнаружения протечек и подачи сигнала, если такое происходит.

При установке фитинга на трубу 400 она подается через гайку 220 и стопорное кольцо 208 кожуха. Дальний торец трубы 400 освобожден от кожухов 404 и 406, чтобы, по меньшей мере, одна ложбина гофрированной трубы 402 была свободной. Внешняя поверхность гофрированной трубы 402 имеет волнообразный рельеф, состоящий из вершин и ложбин. Труба 400 подается через полость 238 в корпусе 200, проходя внутри и сквозь корпус 200 и выходя через передний торец 234 корпуса. Уплотнительный элемент 300 помещается в открытую ложбину гофрированной трубы 402. Труба 400 втягивается назад через корпус 200, пока уплотнительный элемент 300 не коснется заплечика 240. Заплечик 240 проходит радиально вовнутрь внутренней части корпуса 200 между первой полостью 237 корпуса и второй полостью 238 корпуса. Внешний диаметр уплотнительного элемента 300 больше внутреннего диаметра заплечика 240, поэтому заплечик 240 действует как ограничитель хода трубы 400.

Первый торец 104 переходника 100 ввинчен в первый торец 234 корпуса 200 посредством резьбы 102 и 202. По мере того как переходник 100 входит в корпус 200 уплотнительная поверхность 110 переходника контактирует с открытой частью гофрированной трубы 402 и зажимает металлическую трубу 402 между уплотнительной поверхностью 110 переходника и уплотняющей поверхностью 302 уплотнительного элемента 300. По мере затягивания переходника 100 в результате зажимания металлической трубы 402 между уплотнительной поверхностью 110 переходника и уплотнительной поверхностью 302 происходит развальцовка металлической трубы 402 и между уплотнительной поверхностью 110 переходника и уплотнительной поверхностью 302 образуется два слоя металла. Таким образом, образуется уплотнение по металлу между переходником 100 и трубой 402.

После достаточного затягивания корпуса 200 и переходника 100, гайка 220 уплотнения навинчивается на дальнюю часть второго торца 236 корпуса 200. Гайка 220 затянута, стопорное кольцо 208 кожуха вставлено в выточку с усеченным конусом у дальней части второго торца 236 корпуса 200. В результате этого стопорное кольцо 208 входит в кожух трубы 400. Зубцы 200 входят в зацепление с кожухом 406, создавая дополнительную область механического соединения с трубой 400.

Описанный выше фитинг и труба создают двойную систему герметизации с самоотводом и фиксацией кожуха. За счет использования стопорного кольца 208 кожуха и гайки 220, фитинг делает внешний кожух 406 структурным элементом соединения, то есть осевое вытягивание под давлением в данном фитинге отсутствует.

Система герметизации труб может использоваться в различных областях применения, включая непосредственное расположение в земле, надземное наружное использование, использование в целях безопасности внутри помещений в системах, в которых используется повышенное давление, а также во вторичных защитных оболочках и сенсорных системах нефтехимических трубопроводов.

Несмотря на то что были показаны и описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, допускается внесение в них различных модификаций и замен, не отходя от объема настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что настоящее изобретение было описано иллюстративно, а не в качестве ограничения.

1. Фитинг для использования с металлическими трубами в кожухе, содержащийпереходник, снабженный с его первой стороны внешней резьбой и имеющий продольный канал для прохода текучей среды;корпус, снабженный с его первого торца внутренней резьбой, контактирующей с внешней резьбой для крепления переходника к корпусу в его первой внутренней полости;а также стопорное кольцо кожуха, расположенное со стороны второго торца корпуса и снабженное зубцами для зацепления с поверхностью кожуха.

2. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен выточкой в форме усеченного конуса у дальней части второго торца корпуса, при этом стопорное кольцо расположено в упомянутой выточке.

3. Фитинг по п.2, отличающийся тем, что снабжен гайкой уплотнения, имеющей резьбу на ее внутренней поверхности, при этом на внешней стороне корпуса выполнена резьба на дальней части второго торца корпуса ближе к выточке в форме усеченного конуса и гайка контактирует с корпусом упомянутыми резьбами.

4. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что содержит отводное отверстие, проходящее через внешнюю стенку корпуса во вторую полость корпуса, в которую вставлена труба.

5. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что содержитзаплечик, направленный радиально внутрь внутренней части корпуса, и уплотнительный элемент, расположенный в первой полости корпуса между заплечиком и первым торцом переходника.

6. Фитинг по п.5, отличающийся тем, что первый торец переходника и уплотнительный элемент снабжены уплотнительными поверхностями, контактирующими друг с другом при зажиме между ними трубы.

7. Фитинг по п.5, отличающийся тем, что корпус снабжен канавкой для кольцевого уплотнения, выполненной на внутренней поверхности корпуса со стороны первого торца корпуса.

8. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что кожух включает в себя первый кожух, контактирующий с металлической трубой,' а также второй кожух, расположенный с внешней стороны первого кожуха.

9. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что внутренняя поверхность второго кожуха снабжена множеством продольных ребер, разделенных зазорами.

10. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что металлическая труба является гофрированной трубой из нержавеющей стали.

11. Узел, содержащий фиттинг и металлическую трубу в кожухе, отличающийся тем, что фитинг содержитпереходник, снабженный с его первой стороны внешней резьбой и имеющий продольный канал для прохода текучей среды;корпус, снабженный с его первого торца внутренней резьбой, контактирующей с внешней резьбой для крепления переходника к корпусу в его первой внутренней полости;стопорное кольцо кожуха, расположенное со стороны второго торца корпуса и снабженное зубцами для зацепления с поверхностью кожуха;при этом корпус снабжен выточкой в форме усеченного конуса у дальней части второго торца корпуса, а стопорное кольцо расположено в упомянутой выточке;гайку уплотнения, имеющую резьбу на ее внутренней поверхности, при этом на внешней стороне корпуса выполнена резьба на дальней части второго торца корпуса ближе к выточке в форме усеченного конуса и гайка контактирует с корпусом упомянутыми резьбами;отводное отверстие, проходящее через внешнюю стенку корпуса во вторую полость корпуса, в которую вставлена труба;заплечик, направленный радиально внутрь внутренней части корпуса, и уплотнительный элемент, расположенный в первой полости корпуса между заплечиком и первым торцом переходника, причем первый торец переходника включает в себя уплотнительную поверхность переходника, при этом первый торец переходника и уплотнительный элемент снабжены уплотнительными поверхностями, контактирующими друг с другом при зажиме между ними трубы.