УЗЕЛ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2014 года по МПК F16L13/02 B23K31/02 

Изобретение относится к сварным соединениям трубопроводов, а именно к конструкции узла сварного соединения труб, с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием и может быть использовано при монтаже трубопроводов в нефтегазопромысловой отрасли.

Ближайшим аналогом является изобретение RU 2283739 C1 B23R 31/02, F16L 13/02, 21.03.2005.

Указанный аналог имеет следующие недостатки:

- конструкция узла автоматически не обеспечивает соосность соединяемых труб, поскольку между внутренней поверхностью соединяемых труб и наружной поверхностью втулки имеется достаточно большой зазор, а резиновые уплотнительные манжеты эластичны и не могут обеспечить строгой соосности соединяемых труб;

- при вставлении втулки в трубу резиновые уплотнительные манжеты, имеющие наружный диаметр, несколько превышающий внутренний диаметр трубы, будут отклоняться во внутрь (по ходу движения трубы), тем самым увеличивая объем полости между внутренней поверхностью трубы и наружной поверхностью конических участков втулки, что может привести к образованию несплошностей в герметизирующем слое и некачественной герметизации сварного шва;

- герметизирующий материал (мастика), наносимый на конические участки наружной поверхности втулки при вставлении втулки в трубу, обязательно попадет на торцы труб, а от них на упоры, что недопустимо по техническому регламенту монтажа сварного узла;

- упоры достаточно массивны и приварены к втулке, что может привести к перегреву втулки при сварке за счет высокой теплопроводности упоров и прогоранию защитного покрытия на внутренней поверхности втулки.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков и тем самым повышение качества и надежности узла сварного соединения трубопровода.

Поставленная задача достигается тем, что согласно первому варианту узел сварного соединения трубопровода, содержащий металлические трубы с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием и втулку, размещенную внутри труб, с кольцами упорными, резиновыми уплотнительными манжетами, размещенными между кольцами упорными и коническими участками втулки, термоизолирующим слоем, нанесенным на цилиндрическую наружную поверхность втулки, герметизирующим материалом, наносимым на симметрично расположенные конические участки втулки и в полость под коническую эластичную внешнюю рубашку, и не менее 3-х упоров, симметрично закрепленных на поверхности втулки в ее центральном сечении на равном удалении от торцов втулки, отличается тем, упоры выполнены со скошенными выступами, автоматически обеспечивающими соосность труб при надевании их на втулку, и имеют уменьшенное сечение ниже выступов для уменьшения теплопередачи на втулку.

Согласно второму варианту устройства упоры выполнены на продольной пластине, привариваемой к кольцам упорным, что помимо уменьшения теплопередачи на втулку за счет большой длины пластины обеспечивает более высокую прочность упоров, а резиновые уплотнительные манжеты имеют коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено продольное сечение сварного узла согласно первому варианту, а на фиг.2 - то же, согласно второму варианту.

Узел сварного соединения трубопровода согласно первому варианту содержит: 1 и 2 - свариваемые трубы, 3 - втулка, 4 и 5 - конические участки втулки, 6 - кольца упорные, 7 - резиновые уплотнительные манжеты, 8 - упоры, 9 - термоизолирующий слой, 10 - герметизирующий материал. Труба 2 показана штриховыми линиями, чтобы была видна начальная форма резиновой уплотнительной манжеты (до того, как на втулку надевается труба).

Узел сварного соединения трубопровода согласно второму варианту содержит: 1 и 2 - свариваемые трубы, 3 - втулка, 4 и 5 - конические участки втулки, 6 - кольца упорные, 7 - резиновые уплотнительные манжеты, 9 - термоизолирующий слой, 10 - герметизирующий материал, 11 - продольная пластина, на которой выполнен упор. Труба 2 показана штриховыми линиями, чтобы была видна начальная форма резиновой уплотнительной манжеты (до того, как на втулку надевается труба).

Узел сварного соединения трубопровода согласно первому варианту состоит из металлических труб (1 и 2) с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием, втулки (3), состоящей из цилиндрического и симметрично расположенных конических участков (4 и 5), размещенной внутри труб, с кольцами упорными (6), жестко закрепленными на втулке на равном удалении от торцов втулки, резиновых уплотнительных манжет (7), размещенных между кольцами упорными (6) и коническими участками втулки (4 и 5), не менее 3-х упоров (8), симметрично закрепленных на поверхности втулки (3) в ее центральном сечении на равном удалении от торцов втулки (3), термоизолирующего слоя (9), нанесенного на цилиндрический участок втулки (3), и герметизирующего материала (10), нанесенного на конические участки втулки (4 и 5) и в полость под коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб, причем упоры (8) выполнены со скошенными выступами, автоматически обеспечивающими соосность труб при надевании их на втулку и ниже выступов имеют уменьшенное сечение для уменьшения теплопередачи на втулку при сварке (как показано на фиг.1).

Согласно второму варианту упоры выполнены на продольных пластинах (11), привариваемых к кольцам упорным (как показано на фиг.2), а резиновые уплотнительные манжеты (7) имеют коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб. Полость под конической эластичной внешней рубашкой резиновых уплотнительных манжет (7) позволяет точно дозировать количество наносимого герметизирующего материала, который наносится под рубашку, а рубашка конической формы предохраняет торцы надеваемых на втулку труб от попадания на них герметизирующего материала.

Вариант выполнения упоров, сформированных на продольных пластинах, показанный на фиг.2, рекомендуется для трубопроводов высокого давления, где возможны мощные гидравлические удары, срывающие втулку с упоров, поскольку он обеспечивает более высокую прочность упоров.

Группа изобретений относится к сварным соединениям трубопроводов. Узел сварного соединения трубопровода состоит из металлических труб с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием, втулки, состоящей из цилиндрического и симметрично расположенных конических участков, размещенной внутри труб, с кольцами упорными, жестко закрепленными на втулке на равном удалении от торцов втулки, резиновых уплотнительных манжет, размещенных между кольцами упорными и коническими участками втулки, не менее 3-х упоров, симметрично закрепленных на поверхности втулки в ее центральном сечении на равном удалении от торцов втулки, термоизолирующего слоя, нанесенного на цилиндрический участок втулки, и герметизирующего материала, нанесенного на конические участки втулки, отличается тем, что упоры выполнены со скошенными выступами, автоматически обеспечивающими соосность труб при надевании их на втулку, и имеют уменьшенное сечение ниже выступов для уменьшения теплопередачи на втулку, а резиновые уплотнительные манжеты имеют коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб. Изобретение повышает надежность сварного соединения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Узел сварного соединения трубопровода, содержащий металлические трубы с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием, втулку, состоящую из цилиндрического и симметрично расположенных конических участков, размещенную внутри труб, с кольцами упорными, жестко закрепленными на втулке на равном удалении от торцов втулки, резиновые уплотнительные манжеты, размещенные между кольцами упорными и коническими участками втулки, не менее 3-х упоров, симметрично закрепленных на поверхности втулки в ее центральном сечении на равном удалении от торцов втулки, термоизолирующий слой, нанесенный на цилиндрический участок втулки, и герметизирующий материал, нанесенный на конические участки втулки, отличающийся тем, что упоры выполнены со скошенными выступами, автоматически обеспечивающими соосность труб при надевании их на втулку, и имеют уменьшенное сечение ниже выступов для уменьшения теплопередачи на втулку, а резиновые уплотнительные манжеты имеют коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб.

2. Узел сварного соединения трубопровода, содержащий металлические трубы с нанесенным на их внутреннюю поверхность защитным покрытием, втулку, состоящую из цилиндрического и симметрично расположенных конических участков, размещенную внутри труб, с кольцами упорными, жестко закрепленными на втулке на равном удалении от торцов втулки, резиновые уплотнительные манжеты, размещенные между кольцами упорными и коническими участками втулки, не менее 3-х упоров, термоизолирующий слой, нанесенный на цилиндрический участок втулки, и герметизирующий материал, нанесенный на конические участки втулки, отличающийся тем, что упоры выполнены на продольных пластинах, привариваемых к кольцам упорным, и симметрично расположены относительно торцов втулки, а резиновые уплотнительные манжеты имеют коническую эластичную внешнюю рубашку, максимальный наружный диаметр которой превышает внутренний диаметр свариваемых труб, а минимальный наружный диаметр меньше внутреннего диаметра свариваемых труб.