СВАРНАЯ СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2004 года по МПК F16L13/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для обеспечения герметичного соединения стальных трубопроводов с внутренним защитным противокоррозионным покрытием, в частности при транспортировке нефти и нефтепродуктов.

Известно соединение труб с помощью жесткой внутренней конусной муфты, устанавливаемой на клеевой композиции, наносимой на наружных конусных поверхностях, между прокладок, помещенных в кольцевых проточках этих поверхностей, в конусных раструбах соединяемых труб [SU 972187 A, 07.11.1982].

Недостатком указанной системы является:

а) низкая надежность клеевого соединения, т. к. возможна разгерметизация системы из-за возникновения изгибающих усилий при укладке трубопровода на неспланированную поверхность рельефа местности при укладке трубопровода, например, на дно водоема;

б) повышенная трудоемкость, обусловленная наличием предварительной обработки соединяемых труб, получения раструба, для чего необходимо специальное технологическое оборудование.

Известна также сварная система с внутренним покрытием [Проспект фирмы TUBOSCOPE VETCO INTERNATIONAL, 1978], свободная от первого указанного недостатка, в которой соединение производится также жесткой втулкой, выполненной из материала трубы, имеющей на наружной поверхности посередине длины широкую канавку, с помещенной в ней жаропрочной композицией, и с каждой стороны от которой выполнены канавки под резиновые кольца, причем широкая канавка в трех местах, равномерно расположенных по наружному диаметру втулки, перекрыта металлическим мостиком с усом-фиксатором посередине, а внутренняя поверхность втулки имеет противокоррозионное покрытие.

При соединении труб втулка вставляется в раструб трубы, покрытой внутри эпоксидной композицией, до упора уса-фиксатора в край трубы. После чего на другой конец втулки одевается раструб соединяемой трубы, также покрытой внутри эпоксидной композицией, до упора в ус-фиксатор. Затем производится сварка труб, причем резиновые кольца выполняют роль очистителей для эпоксидной композиции и защиты композиции от сварочных газов.

К недостаткам данной системы также следует отнести необходимость получения раструба методом развальцовки или проточки, что требует определенного технологического оборудования и временного ресурса.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса соединения системы.

Цель изобретения достигается тем, что цилиндрическая втулка выполнена из стеклопластика и имеет посредине длины центральную канавку с помещенной в ней жаропрочной композицией и закрепленными в центре посредством эпоксидного компаунда равномерно расположенными по центру окружности фиксаторами, с каждой стороны центральной канавки расположены по две канавки, в которые помещены эластичные уплотнения, например манжеты, при этом ближние к центральной канавке манжеты с возможностью осевого перемещения и взаимодействуют с упругим элементом, например пружиной из металла с памятью, установленной по периметру втулки сверху жаропрочной композиции между фиксатором, а между манжетами помещен самотвердеющий герметик, причем наружный диаметр эластичных уплотнений равен сумме внутреннего диаметра соединяемых труб и величины допуска на этот диаметр, а наружный диаметр втулки равен наименьшему внутреннему диаметру свариваемых труб.

На фиг.1 изображен разрез сварной системы соединения трубопроводов; на фиг.2 - вид А фиг.1.

Система состоит из трубопровода 1 и трубопровода 2, соединяемых между собой сварным швом 3, имеющих внутреннее покрытие 4, между трубопроводами расположены фиксаторы 5, установленные в центральной канавке 6 втулки 7 и закрепленные в жаропрочной композиции 8, в канавках 9 и 10, расположенных симметрично относительно канавки 6, установлены эластичные уплотнения 11, между которыми помещен самотвердевающий герметик 12, между фиксаторами 5 помещены упругие элементы 13, например пружины из металла с памятью, взаимодействующие с ближними к центральной канавке 6 уплотнениями 11.

Соединение труб в систему происходит следующим образом.

В трубу 1 устанавливается втулка 7 с уплотнениями 11 и нанесенным герметиком 12 до упора фиксаторов 5 в край трубы 1, затем на другой конец втулки 7 с уплотнениями 11 и герметиком 12 надевается труба 2 до упора в фиксатор 5, после чего производится сваривание соединения швом 3, при этом фиксатор 5 сплавляется со швом 3 и делает втулку 7 неподвижной относительно шва, при этом от тепловой энергии, получаемой при сварке труб, пружина 13 принимает заданное положение, изменив свою высоту от H1 до Н2, воздействуя на внутреннее уплотнение 11, которая воздействует на герметик 12, заставляя его заполнить все возможные пустоты.

Соединение готово к эксплуатации. Таким образом, благодаря применению втулки из стеклопластика, обладающего высокой удельной прочностью, теплостойкостью, коррозионной стойкостью, низкой шероховатостью внутренней поверхности, а значит малым гидросопротивлением и отсутствием заростания, а также виброударостойкостью и однородностью структуры с герметиком и защитным покрытием труб позволяет повысить эксплуатационные характеристики системы. Благодаря применению эластичных манжет равномерно распределить зазор между наружным диаметром втулки и внутренним диаметром соединяемых труб, даже не при эксцентричном его расположении, а в случае беззазорного соединения или минимального зазора сдеформировать манжеты по внутреннему диаметру трубы. Благодаря жаропрочной композиции 8, не проводящей тепло, выделяемое при сварке, не происходит разрушающего действия на втулку 7, а при воздействии внутреннего уплотнения 11 на герметик 12 происходит заполнение пустот, чем достигается герметизация втулки 7 относительно соединяемых труб 1 и 2.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обеспечения герметичного соединения стальных трубопроводов с внутренним защитным противокоррозионным покрытием, в частности при транспортировке нефти и нефтепродуктов. Цилиндрическая втулка выполнена из стеклопластика и имеет посредине длины центральную канавку с помещенной в ней жаропрочной композицией и закрепленными в центре посредством эпоксидного компаунда равномерно расположенными по центру окружности фиксаторами. С каждой стороны центральной канавки расположены по две канавки, в которые помещены эластичные уплотнения, например манжеты. При этом ближние к центральной канавке манжеты расположены с возможностью осевого перемещения и взаимодействуют с упругим элементом, например пружиной из металла с памятью, установленной по периметру втулки сверху жаропрочной композиции между фиксаторами. Между манжетами помещен самотвердеющий герметик, причем наружный диаметр эластичных уплотнений равен сумме внутреннего диаметра соединяемых труб и величины допуска на этот диаметр, а наружный диаметр втулки равен наименьшему внутреннему диаметру свариваемых труб. Задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса соединения системы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сварная соединительная система, содержащая две трубы и размещенную в них втулку, имеющую посередине длины наружную центральную кольцевую канавку с жаропрочной композицией и фиксаторы, отличающаяся тем, что втулка выполнена из стеклопластика, а симметрично от центрального кольца канавки выполнены попарно канавки под эластичные уплотнения, например манжеты, причем ближние к центральной канавке манжеты устанавливаются с возможностью продольного перемещения и взаимодействует с упругим элементом, например пружинами из металла с памятью, установленными сверху жаропрочной композиции по периметру втулки между фиксаторами, а между эластичными уплотнениями помещен самотвердеющий герметик.2. Сварная соединительная система по п.1, отличающаяся тем, что наружный диаметр эластичных уплотнений равен сумме внутреннего диаметра соединяемых труб и величины допуска на этот диаметр, а наружный диаметр втулки равен наименьшему их диаметру.