Способ соединения труб Советский патент 1991 года по МПК F16L13/04 

Изобретение относится к машиностроению, касается трубопр оводной техники и может применяться для соединения чугунных и полиэтиленовых труб с внутренними атикоррозионными покрытиями, сварка которых невозможна.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности за счет преобразования внутреннего давления среды в силу трения на-конических поверхностях,

На чертеже изображено раструбное соединение труб, продольный разрез.

Раструбное соединение состоит из наружной трубы 1 с муфтой (раструб), внутренней трубы 2, уплотнительного элемента 3. Раструб (муфта) выполнен с большой радиальной жесткостью, а внутренняя тоуба 2 с малой радиальной жесткостью

При сборке предварительное осевое фиксирование труб обеспечивается силами трения за счет сопряжения по коническим поверхностям с натягом, обеспечиваемым контролируемым осевым сжатием с силой

Росев (0,6- 0,8) Стг F.

При создании этой осевой силы Р0с последняя вызывает в теле трубы, вставленной в раструб (внутренней трубы), предельно допустимую деформацию. В раструбной части (наружной трубе) вследствие ее небольшой толщины эти напряжения незначительны и зависят от соотношения толщин.

После подачи давления среды его действие на материальный объект заключается в том, что происходит перераспределение

ния Р :

деформирующего в ради-

предварительного напряженного состояния в теле трубы под раструбом и в раструбе и возникновение дополнительной осевой силы трения. Поскольку допускаемое давление среды определяется допускаемыми напряжениями, то напряжения от предварительного сжатия во внутренней трубе под раструбом и от давления уравновешиваются, так как они противоположны по знаку и равны.

В раструбной части эти напряжения суммируются. Поэтому возникает необходимость увеличения толщины раструба.

Величина предварительной деформа- ции сжатия внутренней трубы равна - ДЯт (пунктир). А окончательная осевая фиксация обеспечивается при подаче рабочего давле2Ж

D

альном направлении внутренний участок трубы совместно с раструбом (муфтой) до величины AR -ДЯт. При таком равенстве деформаций из-за большей жесткости муфты внутреннее давление воспринимает- ся полностью последней на участке сопряжения и вызывает появление дополнительной осевой силы трения, противодействующей размыканию соединения. При равенстве деформаций раструбной части (муфты) ДЯ - ДЯт сила от давления полностью преобразуется в дополнительную силу трения, возникающую в контакте конических поверхностей. При нарушении равенства ( ДЯ 5 - ДЯт), при подаче давления сила трения будет в любом случае уменьшаться. Соотношение жестко- стей наружного и внутреннего конусов за счет отношения средних толщин hcpi/hcp2 в пределах от 1,5 до 5 найдено расчетным

путем из условия равнопрочное™ наружной и внутренней трубы при совместном деформировании и создания при этом необходимой силы трения.

После сборки образуется геометричное соединение, в котором заполненная кольцевая проточка на начальном участке заходно- го конуса малой жесткостью выполняет роль уплотнителя. При использовании гермети- ков нагнетание полимеризующихся композиций осуществляется через отверстие С. Длина и жесткость герметизирующего участка А с малой жесткостью выбирается в зависимости от величины рабочего давления, обеспечивающих нераскрытие стыка и его герметичность. Длина и жесткость участка В определяется из условия прочности труб и необходимой силы трения, обеспечивающих нераскрытие стыка, ч

Формула изобретения Способ соединения труб, заключающийся во введении конической поверхности внутренней трубы в раструб наружной с натягом и установке клеевого герметизирующего элемента в кольцевую полость в зоне контакта, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности и долговечности за счет преобразования внутреннего давления среды в силу трения на конических поверхностях, к трубам прикладывают осевую силу сжатия, равную (0,06-0,8) . Or F , где OV - предел текучести материала труб, FT - площадь поперечного сечения трубы, вызывая упругую деформацию внутренней трубы в зоне соединения, после чего подают рабочее давление, вызывающее обратную деформацию труб в указанной зоне, причем величины прямой и обратной деформаций равны между собой.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано в нефтедобывающих, нефтехимических и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности соединения, при высоких давлениях позволяющего механизировать процесс сборки. Соединение для реализации способа состоит из раструба и трубы. Раструб имеет большую радиальную жесткость чем труба. В заходной части трубы размещено уплотнение, и остальная часть ее используется для создания сил трения обеспечивающих осевую фиксацию. К трубе прикладывают осевую силу равную Росев