Ниппельное соединение трубопроводов

 

Изобретение позволяет повысить надежность и расширить функциональные возможности ниппельного соединения трубопроводов при работе в системах с ультрачисты ми веществами посредством уменьшения натекания остаточных газов из технологических полостей и зазоров между элементами. Металлическое кольцо 15 установлено в замкнутое пространство между ниппелем (Н) 2 и штуцером 1. Две прокладки размещены в гнездах, выполненных на по15 10 13 11 I / 7 3 72 fa верхностях кольца 15 Прокладки выполнены из металла с меньшей жесткостью, чем материал кольца 15 На Н 2 и трубопроводе 6 выполнены внутренние кромки, контактирующие друг с другом, на к-рые наложен вакуум-плотный шов 9. Коомки имеют форму конуса. Н 2 со штуцером 1, кольцо 15 и прокладки выполнены соответственно из нержавеющей стали, бескислородной меди, индия. На поверхности накидной гайки 10 выполнено покрытие из металла более мягкого чем материал гайки 10, на выходе резьбы к-рой установлен упругий элемент 11 и выполнено диагностическое отверстие 12. На хвостовике Н 2 выполнены лыски под ключ расстояние от к-рых до торца гайки 10 меньше длины сопряжения пары штуцер - гайка. На открытом торце Н 2 и трубопровода 6 выполнен прерывистый сварной шов 16. 4 з.п.ф-лы, 3 ил. 11 СП С СЛ СП СЛ о XI Г6

гФ. ф

СОГОЭ СОЮЗЕ ГСКИл

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

IsiIs F 16 L 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMVITF I

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

15 jL7 13 11 (л (л

Ф (Л

С3 3 ий. (21) 4423212/29 (22) 13.05.88 (46) 23.10.91. Бюл, N. 39 (72) В.Н. Лебеденко и А.В Кученков (53) 621.643(088.8) (56) Орлов П.И. Основы конструирования, М.: Машиностроение, 1977, т.3, с.215-217. (54) НИППЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение позволяет повысить надежность и расширить функциональные возможности ниппельного соединения трубопроводов при работе в системах с ультрачистыми веществами посредством уменьшения натекания остаточных Газов из технологических полостей и зазоров между . элементами. Металлическое кольцо 15 установлено в замкнутое пространство между ниппелем (Н) 2 и штуцером 1, Две прокладки размещены в гнездах, выполненных на по„„Я „„1554507 А1 верхностях кольца 15. Прокладки выполнены из металла с меньшей жесткостью, чем материал кольца 15. На Н 2 и трубопроводе

6 выполнены внутренние кромки, контактирующие друг с другом, на к-рые наложен вакуум-плотный шов 9. Кромки имеют форму конуса, Н 2 со штуцером 1, кольцо 15 и прокладки выполнены соответственно из нержавеющей стали, бескислородной меди, индия, На поверхности накидной гайки 10 выполнено покрытие из металла более мягкого, чем материал гайки 10, на выходе резьбы к-рой установлен упругий элемент 11 и выполнено диагностическое отверстие 12.

На хвостовике Н 2 выполнены лыски под ключ, расстояние от к-рых до торца гайки 10 меньше длины сопряжения пары штуцер— гайка. На открытом торце Н 2 и трубопровода 6 выполнен прерывистый сварной шов

16. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1554507

20

30

40 натеканию гелия из рабочего обьема в атмосферу через диагностическ е отверстие

12 и участки разрыва шва 16.

Разборка ниппельного соединения осуществляется следующим образом.

На лыски 4 и 5 устанавливается ключ, с помощью которого предохраняется от прокручивания ниппель 2 относительно штуцера 1. По мере свинчивания накиднои гайки

10 ее торец достигает установленную е лыски головку ключа, при этом гайка создает необходимое для удаления ниппеля 2 осевое усилие, причем расстыковка штуцера 1 и ниппеля 2 достигается в таком состоян и пары штуцер — гайка, когда до полно о свинт чивания гайки 10 остается два-три витка

4 резьбы, что предохраняет выброс нип еля 2

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно аналитического, и может использоваться в экспериментальной ядерной физике, физике твердого тела, химии, биологии, медицине и других областях науки и техники для работы в системах с ультрачистыми веществами.

Цель изобретения — повышение надежности соединения при работе в системах с ультрачистыми веществами посредством уменьшения натекания остаточных газов из технологических полостей и зазоров между элементами соединения.

На фиг.1 изображено ниппельное соединение трубопроводов с двумя прокладками, общий вид; на фиг,2 — узел I на фиг,1; на фиг.3 — узел II на фиг.1, Ниппельное соединение содержит изготовленные иэ нержавеющей стали штуцер

1, ниппель 2 с конической поверхностью 3 и лысками 4 и 5 под ключ, трубопровод 6 с конической поверхностью 7 и внутренним рабочим объемом 8, вакуум-плотный шов 9 ниппеля и трубопровода, накидную гайку 10 с упругим элементом 11, диагностическим отверстием 12 и гальваническим покрытием

13 и 14 медью, а также изготовленное иэ бескислородной меди и подвергнутое отжигу в вакууме кольцо 15, прерывистый шов 16 на открытом внешнем торце ниппеля и трубопроводе, гнезда 17 и 18 кольца, прокладки 19 и 20.

Конические поверхности 3 и 7 ниппеля и трубопровода сформированы совместно до наложения шва 9, Такая форма кромок уменьшает нагрузку шва 9 при работе соединения в системах с высоким избыточным давлением, Вакуум-плотный шов 9 и прерывистый шов 16 наложены посредством аргонно-дуговой сварки, глубина каждого шва не превышает толщины стенки трубопровода. Гнезда 17 и 18 выполнены в виде кольцевых канавок квадратного сечения. ширина канавок составляет примерно третью часть толщины кольца 15, Диаметр индиевой проволоки — заготовки прокладок

19 и 20 — равен глубине гнезд 17 и 18. Площадь сечения упругого элемента 11 выбрана из расчета возможности создания необходимого для герметизации соединения усилия сжатия кольца 15 при работе узла с избыточным давлением рабочего вещества (рабочий объем 8) 15 Mila. Длина упругого элемента 11 — ширина резьбовой канавки накидной гайки 10 — удовлетворяет условию компенсации различия температурных ко лебаний размеров элементов соединения при работе узла в интервале температур о

-200 до +300 С. Место размещения лысок и 5 под ключ на хвостовике ниппеля 2 выбрано так, что расстояние от ближаиших к гайке кромок лысок дп торца гайки меньше длины сопряжения пары штуцер — гайка lt3 величину, равную сумме толщины кольца и двухтрех шагов резьбы гайки 10, Прерывистый шов 16 имеет три участка разрыва, размещенных равномерно по поверхности трубопровода, длина каждого разрыва сравнима с длиной прилегающих участков шва. Шов 16 предохраняет вакуум-плотный шов 9 от разрушающих нагрузок, источник которых связан с деформациями трубопровода.

Соединение работает следуюгцим образом.

Каждая сборка ниппельного соединения выполняется с соблюдением правил вакуумной гигиены в следующей последовательности.

На ниппель 2 устанавливается кольцо

15 с вмонтированными в íего прокладками

19 и 20, причем прокладка 19 всегда находится на ближайшей к штуцеру 1 стороне кольца 15, предохраняя кольца 15 от нанесения забоин. Затем осуществляется стыковка штуцера 1 и ниппеля 2 с фиксацией взаимного положения посредством накидной гайки 10. На лыски 4 и 5 ниппеля устанавливается ключ, с помощью которого предохраняется от прокручивания ниппель

2 относительно штуцера 1 при эавинчивании накидной гайки 10, контролируя при этом усилие сжатия кольца 15. По-ле этого осуществляется герметизация узла, проверяется герметичность соединения и сохранность шва 9 посредством ва уумных испытаний узла с помощью гелиевого ге еискателя — по натеканию åëèÿ в арабо ий объем 8 через диагностическое отверстие 12 и участки разрыва шва 16, проверяется герметичность уплотнения при избыточном давлении гелия в рабочем объеме 8 — по