Соединение труб Советский патент 1990 года по МПК F16L17/06 

Изобретение относится к области арматуростроения и может найти применение для соединения труб, имеющих малую толщину стенок и входящих концевой частью одна в другую.

Цель изобретения - повышение надежности соединения.

На фиг. 1 представлен продольный вырез трубного соединения; на фиг. 2- сечение трубы в конической ее части (фиг. 1); на фиг. 3 - частичное продольное сечение второго варианта изобретения; на фиг. 4 - то же, треть-, его варианта; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1.

Соединение труб содержит внутреннюю трубу 1 и наружную трубу 2. Труба 1 конически расширяется в области 3, после чего следует коническая часть 4, которая сходится в цилиндрическую секцию 5 по существу того же диаметра, что и труба 1. Секция 5 закачивается нарезной частью 6, содержащей выполненную под давлением резьбу 7, что означает, что толщина резьбы идентична толщине трубы 1. Труба 2 увеличивается на конус в области 8, а затем следует цилиндрическая секция 9, диаметр которой больше на 5-15% чем диаметр трубы 2. Эта цилиндрическая секция 9 продолжается нарезной частью 10 с выполненной под давлением резьбой, за счет чего общий диаметр части 10 превышает дисл

J СП

СО

сл

о

аметр трубы 2. За нарезной частью TU следует.другая цилиндрическая секция 111, диаметр которой идентичен диаметру секции 9.(

За секцией 9 идет кольцевое утолщение 12, имеющееU-образное сечение. Внешний диаметр кольцевого утолщения 12 на 10-30% больше, чем диаметр трубы 2„ За утолщением 12 следует кони- ческая увеличенная часть 13. Основная цель создания части 13 является содействие вводу конической части 4 трубы 1 в коническую часть 13 трубы 2„ Утолщение 12 предназначено для уста- новки уплотнительного кольца 14, предпочтительно выполненного из нитрило- вой резины. Внутренняя поверхность утолщения 12 является в основ ном плоской и располагается параллельно осевой линии трубного соединения. Поперечное сечение этого утолщения также может иметь другие возможные формы. Оно соответственно может быть U-образным и W-образным, как показа- но на фиг. 2 и 3.

В стыке труба 1 входит в трубу 2. Труба 2 ориентирована вверх и поддерживается вилочным стопором или аналогичным средством, прилегающим к ко- нической части 8 или утолщению 12„ Следовательно, предпочтительно иметь набор труб, выполненный с раструбнойв частью, ориентированной вверх, чтобы предотвратить ее падение вниз в скважину во время монтажа и разборки.

Когда более тонкая часть трубы 1, являющаяся охватываемой, устанавливается в линию с более широкой растрз б- ной частью трубы 2 и переставляется вниз, раструбная часть установится центрально в сторону конической части 13 раструбной части, за счет чего резьба 7 сцепится с резьбой 10 и будет в таком состоянии, пока охватываемая часть не остановится. При ручном вращении охватываемой части по отношению к раструбной части охватываемая часть вставится в раструбную часть до взаимодействия двух нарезных частей. Когда коническая часть 4 охватываемой части войдет в уплотни- тельное кольцо 14 и в коническое утолщение 13, между охватываемой и раструбной частями достигается плотный соединительный стык, Поверхнос™ ти нарезных частей должны быть твердыми и гладкими. Раструбная нарезная часть будет поджата н схвачена между торцовой частью резьбы ka охватывае

0

Q tj 5

. 5

45 50 55

40

мой части и конической частью 4 охватываемой резьбы. Каждый торец имеет угол oi наклона 2-6° относительно нормали в осевой линии, а наклон jb на конической части 4 находится в пределах между 3 и 10° по отношению к осевой . линии. Толщина тонкой стенки придает большую эластичность, которая способствует хорошему сцеплению частей друг с другом. Округленные сечения нарезок их менее чувствительны к повреждениям, чем у резьбы, нарезанной резцом,

Соединение труб подвергнуто испытанию под давлением 250 бар при подаче внутрь воды под давлением, при этом утечка воды не наблюдалась. Соединение труб, выполненное по изобретению, подвергалось -также испытанию на разрыв, в результате чего резьба нарушилась при достижении усилий в 7 т. Трубы, использованные для этих испытаний, выполнены из феррит- - но-аустенитной нержавеющей стали размером 42,4 1,2 мм. Соединение труб, выполненных из нержавеющей стали размером 38ч2 мм, успешно прошло испытание давлением, превышающем 600 бар, за счет подачи воды под давлением, утечек при этом не обнаружено.

Резьба, приводимая в принудительное зацепление, и кольцевое утолщение 12 взаимодействуют таким образом, что это позволяет упрочить и усилить концы труб. Как правило, диаметр соединения труб на 5-20% больше чем диаметр труб 1 и 2. Описанная выше процедура при разборке выполняется в обратном порядке, при этом не требуются инструменты. На фиг. 5 показано сечение по А-А на фиг. 1. Втулка 15 находится в распоре относительно внутренней поверхности цилиндрической секции 9„ Втулка 15 предназначена для придания направления поршню 16, входящему по центру в трубы. Поршень Г6 предназначен для взаимодействия с насосом, установленным на нижнем конце набора труб (не показано). У втулки имеется центральное отверстие и четыре плеча, которые изогнуты и концы которых упираются во внутреннюю поверхность цилиндрической секции 9.

Формула изобретения

1, Соединение труб, содержащее две тонкостенные металлические трубы с резьбовыми участками, толщина стенок которых равна толщине стенок са,мих труб, для взаимного зацепления и контактирующие конически увеличивающимся наружу участком, расположен ным за резьбовым участком наружной трубы, с внутренним участком, кони- чески уменьшающимся по направлению к резьбе внутренней трубы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности соединения, оно снабжено уплотнительным элементом, а на конце конически увеличивающегося участка наружной трубы выполнен кольцевой выступ, причем уплотнительный элемент установлен в кбльцевом высту- пе и взаимодействует с конически уменьшающимся участком конца внутренней трубы.

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что наружный ди- аметр кольцевого выступа равен наибольшему диаметру соединения.

3.Соединение по п. 1 или 2, о т- личающееся тем, что диаметрсоединения больше диаметра самих тру

4.Соединение по п. 1 или 2, о т- личающееся тем, что диаметр соединения в 1,05-1,2 раза больше диаметра труб.

5.Соединение по п. 1 или 2, о т- личающееся тем, что кольцевой выступ наружной трубы имеет U- образное сечение, причем внутренняя поверхность выступа гладкая и расположена параллельно оси соединения.

V.

1f

6, Соединение по п. 1 или 2, о т- личающееся тем, что кольцевой выступ имеет сечение V-обраэной формы.

7. Соединение по п. 1 или 2, о т- личающееся тем, что кольцевой выступ имеет W-образное сечение.

Изобретение может быть использовано для соединения труб (Т), имеющих малую толщину стенок и входящих концевой частью одна в другую. Цель изобретения - повышение надежности соединения. Толщина стенок резьбовых участков равна толщине стенок самих Т. Т контактируют конически увеличивающимся наружу участком, расположенным за резьбовым участком наружной Т, с внутренним участком, конически уменьшающимся по направлению к резьбе внутренней Т. На конце конически увеличивающего участка наружной Т выполнен кольцевой выступ (В). Уплотнительный элемент установлен в В и взаимодействует с конически уменьшающимся участком конца внутренней Т. Наружный диаметр В равен наибольшему диаметру соединения. Диаметр соединения больше диаметра Т в 1,05-1,2 раза. В м.б. выполнен U- или V-, или W-образной формы сечения. Внутренняя поверхность В гладкая и расположена параллельно оси соединения. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг. 2

Фиг.З

Фиг. 4

Составитель Р.Хлудова Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук

Заказ 1794

Тираж 566

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фиг. 5

Корректор Н.Король

Подписное