Разъемное соединение трубопроводов для теплоносителей

Разъемное соединение трубопроводов для теплоносителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет решить проблему герметизации стыков соединяемых труб трубопровода .при циклической закачке высокотемпературного теплоносителя. Разъемное соединение включает соединяемые посредством полумуфты трубы и уплотнение,.состоящее из кольцевого уплотнительного элемента в виде втулки, входящей в контакт с уплотняемой поверхностью 3 трубы 4. На уплотняемой поверхности трубы 6 установлена с зазором относительно внутренней поверхности трубы 6 фигурная втулка 9 с наружным 10 и внутренним 12 кольцевыми выступами, Наружным кольцевым выступом 10 фигурная втулка 9 опирается на уплотняемую поверхность 7 трубы 6. На внутренний кольцевой выступ 12 фигурной втулки 9 опирается гладкая втулка 1 с о бразованием герметичного соединения. При затягивании соединений образуется герметичное уплотнение на контакте втулки 1 с уплотняемой поверхностью трубы 4 фигурной втулки 9 - ее наружным кольцевым выступом 10 с уплотняемой поверхностью 7 трубы 6 и уплотняемой поверхностью в контакте гладкой втулки 1 с внутренней поверхностью кольцевого выступа 12 фигурной втулки 9. Втулка 1 и фигурная втулка 9 находятсй в одинаковых температурных условиях , что обуславливает одинаковое их термическое удлинение, а следовательно , обеспечивается постоянство контактных напряжений в уплотнении при циклическом изменении температуры в сопряжений. 1 ил. (rt tC 00 со 4 ОС 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 F 16 L 19 00

Г

h Д с е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ывГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3925309/29-08 (22) 09.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. Ф 2 (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти (72) В.АкГиринский, В.НкКоршунов и В.А.Машков (53) 62 1.643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11у 1203313, кл. F 16 L 19/00, 1983. (54) РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ ДЛЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ (57) Изобретение позволяет решить проблему герметизации стыков соединяемых труб трубопровода,при циклической закачке высокотемпературного теплоносителя. Разъемное соединение включает соединяемые посредством полумуфты трубы и уплотнение,.состоящее из кольцевого уплотнительного элемента в виде втулки, входящей в контакт с уплотняемой поверхностью 3 трубы 4. На уплотняемой поверхности трубы 6 установлена с зазором относи„„SU„„1283488 А1 тельно внутренней поверхности трубы

6 фигурная втулка 9 с наружным 10 и внутренним 12 кольцевыми выступами.

Наружным кольцевым выступом 10 фигурная втулка 9 опирается на уплотняемую поверхность 7 трубы 6. На внутренний кольцевой выступ l2 фигурной втулки

9 опирается гладкая втулка 1 с образованием герметичного соединения.

При затягивании соединения образуется герметичное уплотнение на контакте втулки i с уплотняемой поверхностью трубы 4 фигурной втулки 9 — ее наруж ным кольцевым выступом 10 с уплотняемой поверхностью 7 трубы 6 и уплотняемой поверхностью в контакте гладкой втулки 1 с внутренней поверхностью кольцевого выступа 12 фигурной втулки (/)

9. Втулка 1 и фигурная втулка 9 нахо- рю дятся в одинаковых температурных условиях, что обуславливает одинаковое их термическое удлинение, а следовательно, обеспечивается постоянство кон- р ы тактных напряжений в уплотнении при фф циклическом изменении температуры в сопряжении. 1 ил.

СО

1283488

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для герметизации стыка соединяемых элементов — труб, работающих в условиях циклического изменения темпера- 5 туры.

Целью изобретения является обеспечение герметизации соединения труб при циклическом изменении температуры за счет постоянства контактных напря!

О жений в паре.

На чертеже схематически изображено уплотнение высокотемпературного соединения.

Уплотнение состоит из кольцевого уплотнительного элемента 1 в виде цилиндрической втулки с уплотнительной поверхностью 2, входящей в контакт с уплотняемой поверхностью 3 трубы 4 с резьбой. Труба 4 резьбой связана с полумуфтой 5 трубы 6, которая содержит уплотняемую поверхность

7. Полумуфта 5 имеет кольцевую расточку 8, в которой установлена с. зазором фигурная втулка 9 с наружным кольцевым выступом 10, на котором выполнена уплотнительная поверхность

11. Внутри фигурной втулки 9, ниже места расположения наружного кольцевого выступа 10, выполнен внутренний кольцевой выступ 12 с уплотняемой поверхностью 13, на которую опирается втулка 1.

Монтаж уплотнения и его работа в соединении осуществляется в следующей последовательности.

Втулку 1 устанавливают внутри фигурной втулки 9 до контакта с уплотняемой поверхностью 13 внутреннего кольцевого выступа 12. Уплотнение в сборе устанавливается в кольцевой расточке 8 трубы 6 с посадкой уплотнительнсй поверхности 11 на уплотняемую поверхность 7 трубы 6. Трубу 4 вкручивают в полумуфту 5 трубы 6 до контакта уплотняемой поверхности 3 трубы 4 с уплотнительной поверхностью

2 втулки 1.

Момент закручивания трубы 4 в полумуфту 5 трубы 6 выбирается таким, чтобы обеспечить предварительный зажим уплотнения с достижением на уплотняемых поверхностях 7,3 и 13 необхо"димых контактных напряжений, обеспе55 чивающих герметичность соединения.

При этом втулка 1 получает в своем сечении сжимающие напряжения, а фи,гурная втулка 9 на участке от уплот— няемой поверхно .ти 11 по уплотняемой поверхности 13, на внутреннем бурте

l2, получает в сечении растягивающие напряжения.

Участок полумуфты 5 от резьбы до уплотняемой поверхности 7 получает в сечении также растягивающие напряжения. Величина этих напряжений не должна быть вьпне допустимых значений для материала полумуфты и регулируется моментом затяжки уплотнения, а также путем подбора сечения втулок

1 и 9, входящих в уплотнение.

Рассмотрим работу уплотнения при изменении температуры от обычной тем-! пературы, при которой происходит монтаж, до температуры рабочей жидкости (теплоносителя), прокачиваемой по трубам с учетом того, что гладкая 1 и фигурная 9 втулки выполнены из идентичных материалов. Поскольку втулка

1 и втулка 9 контактируют друг с другом и эксплуатируются в одинаковых условиях, то они получают одинаковый нагрев. Термическое удлинение втулки

1 направлено в сторону уплотняемой поверхности 13 на внутреннем кольцевом выступе 12. Термическое удлинение фигурной втулки 9 направлено в ту же сторону. При равенстве площадей поперечных сечений втулки t и фигурной втулки 9 необходимо учитывать то, что длина втулки 1 больше длины фигурной втулки 9 на величину, сравнимую с величиной участка длины полу- < муфты 5 от резьбы до уплотняемой поверхности 7.

Абсолютное термическое удлинение втулки 1 при этом больше абсолютного термического удлинения фигурной втулки 9 на величину термического удлинения участка полумуфты 5 от резьбы до уплотнительной поверхности 7 при той же температуре. В этом случае происходит дополнительное поджатие и рост контактных напряжений в месте контакта втулки 1 с уплотняемыми поверхностями 3 и 7 соответственно труб 4, 6 и полумуфты 5.

По мере прогрева труб 4 и 6 и полумуфты 5 происходит их термическое удлинение. При этом участок полумуфты

5 на участке между резьбой и уплотняемой поверхностью 7 получает термическое удлинение. Это приводит к уменьшению сжимающих напряжений во втулке 1 и растягивающих напряжений в фигурной втулке 9 до первоначально1283488

Составитель И.Пащенко

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Ходанич Корректор M.Càìáoðñêàÿ

Заказ 7410/34 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ro значения, полученного при сборке соединения. При этих условиях и происходит эксплуатация уплотнения стыка соединяемых труб 4 и 6, После остановки в подаче теплоносителя происхо- 5 дит остывание скважины и колонны труб. При этом происходит одновременное остывание и термическое изменение размеров уплотнения — гладкой втулки

1 и фигурной втулки 9 с сохранением 10 необходимых контактных напряжений и уплотняемых поверхностях.Приповторной подаче теплоносителяпроисходит указанный процесс работы уплотнения. Уплотнение может быть использовано неоднократнс15

Формула из обретения

Разъемное соединение трубопроводов для теплоносителей, состоящее из муфтового соединения свинчивяемых труб с уплотняемыми поверхностями и уплотнения между ними, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения герметизации соединения при циклическом изменении температуры, уплотнение состоит из фигурной втулки с наружным и внутренним кольцевыми выступами и цилиндрической втулки, установленной внутри фигурной втулки с возможностью взаимодействия одним концом с уплотняемой поверхностью одной из труб, а другим концом — с внутренним кольцевым выступом фигурной втулки, причем фигурная втулка наружным кольцевым выступом образует герметичное соединение с уплотняемой поверхностью другой трубы.