СПОСОБ НЕРАЗЪЕМНОГО МУФТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ Российский патент 2003 года по МПК F16L13/00 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве трубопроводов в нефтегазодобывающей промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве и на промышленных предприятиях других отраслей промышленности.

Наиболее близким по технической сущности является муфтовое соединение труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом (Свидетельство РФ на полезную модель 18192, кл. F 16 L 15/00, по заявке 2000130000/20 от 07.12.2000, опубликовано в Бюл. 15 27.05.2001), где на наружной поверхности концов труб выполнены кольцевые проточки и нарезаны резьбы, а на внутренней поверхности муфты сделаны пазы, в которые установлены кольцевые уплотнения, взаимодействующие с кольцевыми проточками труб, и нарезаны резьбы, при помощи которых соединены концы труб, причем трубы фиксируются от проворачивания стопорными винтами, закрученными в муфту, на муфте также выполнен буртик с отверстиями под ключ.

Но данное соединение имеет существенные недостатки, так как оно очень трудоемко и сложно в изготовлении, что отрицательно влияет на качество соединения, так как невозможно нарезать хорошую точную резьбу на наружной поверхности концов труб и в особенности большого диаметра, а также приходится фиксировать трубы от проворачивания стопорными винтами, закрученными в муфту. Кроме того, тяжело собирать это соединение на трубах диаметром свыше 50 мм, соблюдая при этом соосность двух труб, так как трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом имеют большой вес. Следующим недостатком является тот, что он не рассчитан на транспортирование по трубопроводу сред под большим давлением.

Задачей изобретения является упрощение технологии и повышение надежности соединения.

Поставленная задача решается тем, что в способе неразъемного муфтового соединения труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, включающем подготовку наружной поверхности концов труб и соединение труб с муфтой, на наружной поверхности концов труб делают кольцевые проточки, между которыми оставляют кольцевое выступы, имеющие в поперечном сечении форму треугольника или трапеции, изготавливают муфту из металла, твердость которого ниже, чем твердость труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, редуцируют муфту до уменьшения ее внутреннего диаметра до величины, при которой кольцевые выступы труб врезаются в металл муфты, а металл муфты заполняет кольцевые проточки труб. При этом ширину кольцевых проточек делают не меньше, чем ширина основания кольцевых выступов.

Все это позволяет упростить технологию соединения труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с одновременным повышением их надежности.

На чертеже изображен продольный разрез неразъемного муфтового соединения труб, где на наружной поверхности концов труб 1 из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом выполнены кольцевые проточки 2 и кольцевые выступы 3, а концы труб 1 соединены муфтой 4.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

На наружной поверхности труб 1 из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом делают кольцевые проточки 2, между которыми оставляют кольцевые выступы 3, имеющие в поперечном сечении форму треугольника или трапеции, изготавливают муфту 4 из металла, твердость которого ниже, чем твердость труб 1 из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, редуцируют муфту 4 до уменьшения ее внутреннего диаметра до величины, при которой кольцевые выступы 3 труб 1 врезаются в металл муфты 4, а металл муфты 4 заполняет кольцевые проточки 2 труб 1.

Пример конкретного выполнения
На наружной поверхности концов трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом марки ВЧ 45-5 диаметром 114 мм и с толщиной стенки 11 мм на длине 125 мм от торца трубы делают кольцевые проточки диаметром 112 мм и шириной от 20 до 30 мм с оставлением между ними кольцевых выступов диаметром 114 мм и шириной до 3 мм, имеющие в поперечном сечении форму треугольника или трапеции. Аналогичным способом подготавливают и второй конец трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Из трубы диаметром 140 мм и с толщиной стенки 11 мм из стали 10 изготавливают муфту длиной 250 мм. С одной стороны наружной поверхности муфты снимают фаску под углом 15^o по отношению к оси трубы и диаметром 136 мм. Сталь 10 имеет твердость не более НВ 143, а высокопрочный чугун с шаровидным графитом марки ВЧ 45-5 имеет твердость НВ 160-220. На среднюю часть внутренней поверхности муфты наносят антикоррозионное покрытие на основе эпоксидных смол, например шпатлевку ЭП-0010. Подготовленные концы труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом соединяют муфтой, которую редуцируют при помощи гидропресса, снабженного фильерой, имеющей в калибрующей части диаметр 135 мм, при этом кольцевые выступы труб врезаются в металл муфты, а металл муфты заполняет кольцевые проточки труб.

Таким образом получается неразъемное муфтовое соединение труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, что дает возможность применять эти трубы для строительства подземных трубопроводов в нефтегазодобывающей промышленности для транспортирования нефтегазопромысловых сред с содержанием сероводорода до 6%, в жилищно-коммунальном хозяйстве в системах отопления, горячего и холодного водоснабжения и т.д.

Используемая литература
1. Свидетельство РФ на полезную модель 18192, кл. F 16 L 15/00. Муфтовое соединение труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом /Иоффе А.М., Бахтиров Г.Л, Белов С.П., Минченков А.В. - 2000130000/20. Заявлено 07.12.2000, опубликовано 27.05.2001 г. Бюл. 15.

2. Патент РФ 2112176, кл. F 16 L 23/02. Трубное соединение. /Баландин Л. Н. , Брижан А. Л. и др. - 97103280/06. Заявлено 12.03.1997, опубликовано 27.05.1998, Бюл. 15.

Изобретение относится к строительству подземных трубопроводов трубами из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. На наружной поверхности концов труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом делают кольцевые выступы, имеющие в поперечном сечении форму треугольника или трапеции. Изготавливают муфту из металла, твердость которого ниже, чем твердость труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Редуцируют муфту до уменьшения ее внутреннего диаметра, при котором кольцевые выступы труб врезаются в металл муфты, а металл заполняет кольцевые проточки труб. Изобретение повышает прочность соединения труб. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ неразъемного муфтового соединения труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, включающий подготовку наружной поверхности концов труб и соединение труб муфтой, отличающийся тем. что на наружной поверхности концов труб делают кольцевые проточки, между которыми оставляют кольцевые выступы, имеющие в поперечном сечении формы треугольника или трапеции, изготавливают муфту из металла, твердость которого ниже, чем твердость труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, редуцируют муфту до уменьшения ее внутреннего диаметра до величины, при котором кольцевые выступы труб врезаются в металл муфты, а металл муфты заполняет кольцевые проточки труб. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширину кольцевых проточек делают не меньше, чем ширина основания кольцевых выступов.