Способ монтажа герметичных разъемных соединений Советский патент 1986 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при монтаже трубопроводных систем различных назначений.

Цель изобретения - повышение надежности герметичности стыка за счет снижения усилия затяжки.

При монтаже разъемных герметичных соединений вначале проводят предварительное сжатие сопрягаемых поверхностей, например, при помощи универсального ручного пресса до рабочих сжимающих напряжений, обеспечивающих необходимое сближение контактируюул.их поверхностей и уплотнение стыка, при этом происходит пластическое смятие микронеровностей на сопрягаемых деталях. Затем нагрузку снимают, смещают соединяемые детали на некоторую величину, превышающую средний шаг микронеровностей на сопрягаемых поверхностях.

После этого производят окончательное сжатие соединения штатными стяжными элементами, при этом контактирование сопрягаемых поверхностей происходит уже по другим точкам, что обусловливает упруго- пластическое деформирование поверхностных слоев соединяемых деталей, их более полное сближение, обеспечивающее повыше- ние плотности стыка. Смещение сопрягаемых поверхностей после предварительного сжатия приводит к тому, что пластически деформированные и потому упрочненные микровыступы вступают в контакт с недеформированными участками поверхности ответ- ной детали, имеющими меньшую твердость. Сжатие поверхностей после смещения обусловливает внедрение твердых микровыступов в мягкие зоны ответной поверхности, причем величина внедрения соизмерима с величиной сближения при предварительном сжатии. Таким образом, окончательная затяжка соединения приводит к удвоенному сближению сопрягаемых поверхностей по сравнению

с обычной затяжкой, что в несколько раз снижает проницаемость стыка.

Для снижения усилия затяжки и массы соединения при сохранении степени герметичности, достигнутой при предварительном сжатии, окончательную затяжку соединения осуществляют с усилием на 25-30% меньшим, чем при предварительном нагружении, тем самым уменьшается потребное сечение стяжных элементов соединения и, следовательно, его масса и металлоемкость.

Пример. Затяжка фланцевого соединения трубопроводов с металлическими уплотнениями ножевого типа, изготовленными из стали 45 диаметром 40 мм, произведенная по известному способу до величины сжимающего усилия 1600 кг, позволяет достичь определенной герметизации стыка. Поток через имитатор сквозной микронеплотности, представляющий собой радиальную риску на уплотняющей поверхности глубиной 14 мкм, составляет 17 л мкм/с при давлении контрольного газа 4 кгс/см. Контроль герметичности осуществляется методом «аквариума при накоплении вытекающего газа в мерную емкость.

Проведение затяжки соединения по предлагаемому способу, когда смещение контактирующих поверхностей после предварительной затяжки до 1600 кг составляло 0,2 мм при среднем шаге микронеровностей 0,02 мм, величине люфта в болтах 0,8 мм и соотношении среднего диаметра уплотнения d и диаметра окружности, проходящей через оси болтов D, равном 0,66, полностью устраняет утечку через микронеплотность. Окончательная затяжка имеет величину также 1600 кг.

Степень герметичности, достигаемая в случае обычной затяжки при усилии 1600 кг, обеспечивается при проведении монтажа по предлагаемому способу, когда сжимающее усилие окончательной затяжки составляет 1000-1200 кг.