Трубный телескопический компенсатор-ловушка трещин

 

Сущность изобретения: патрубки основного трубопровода телескопически скреплены соединительной частью, выполненной в виде двух коаксиальных труб. В зазоре между трубами и с обеих сторон с натягом размещены патрубки основного трубопровода . Трубы соединительной части выполнены из материала, имеющего коэффициент температурного расширения, отличный от коэффициента материала основного трубопровода . Натяг между патрубками и трубами определяют в зависимости от заданного неравенства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

5U 1807285 Al союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я F 16 1 27/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР), ц Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4883291/29 (22) 16,11.90 (46) 07.04.93. Бюл, ¹ 13 (71) Днепропетровский государственный университет (72) А,А.Марков, В,Г.Хейфец и А,А.Быстряков

{56) Патент Японии

¹ 60 — t587, кл. F 16 1. 27/12, 1985, (54) ТРУБНЫЙ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ КОМП Е Н САТО Р-ЛОВУШКА ТРЕЩИН

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве трубопроводов, Целью изобретения является продление срока службы и повышение надежности трубопровода за счет создания трубопроводного соединения, компенсирующего температурные деформации в трубопроводах и способного локализовать протяженные разрушения.

Конструкция предлагаемого трубного телескопического компенсатора-ловушки трещин показана на фиг, 1-4, где патрубки

1 основного трубопровода скреплены соединительной частью, состоящей из двух коаксиальных труб: наружной трубы 2 и внутренней трубы 3, Трубы 2 и 3 конструкции, показанной на фиг. 1 и 2, выполнены из материала, имею-, щего больший КТР, чем КТР материала основного трубопровода 1, и соединены между собой кольцом 4 (фиг. 1) или шпильками 5 (фиг. 2) по середине длины. (57) Сущность изобретения: патрубки основного трубопровода телескопически скреплены соединительной частью, выполненной в виде двух коаксиальных труб. В зазоре между трубами и с обеих сторон с натягом размещены патрубки основного трубопровода, Трубы соединительной части выполнены из материала, имеющего коэффициент температурного расширения, отличный от коэффициента материала основного трубопровода, Натяг между патрубками и трубами определяют в зависимости от заданного неравенства. 1 з.п, ф-лы, 4 ил, Трубы 2 и 3 конструкции, показанной на фиг. 3. выполнены из материала, имеющего меньший КТР, чем KTP материала основного трубопровода 1. На основном трубопроводе с обеих сторон от соединительной части, на расстоянии от нее не более глубины посадки труб 1 в зазор между трубами 2 QQ и 3, выполнены стопорные кольца 6.

Отличие конструкции, показанной на фиг, 4, от конструкции, показанной на фиг.

3, лишь B том, что наружная труба 2 выпол- О нена из материала основного трубопровода, причем сборка конструкции произведена при температуре, не меньшей максимальной температуры при эксплуатации соединения. шй

Концы трубы 3 конструкций, показанных на всех фигурах, а на фиг. 3 и труб 1, выполнены коническими для снижения турбулентности, вызванной высокоскоростным потоком через компенсатор.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом, 1807285

Фиг, 1, 2 — нагрев компенсатора значительно ослабляет натяг между трубами 1 и трубой 2, но дополнительно прижимает внутреннюю трубу 3 к патрубкам 1, что способствует герметизации между 1 и 3 и обеспечивает телескопическое взаимное сближение патрубков 1 под воздействием удлиняющегося трубопровода. Описанный эффект предохраняет трубопровод от потери устойчивости и сводит к минимуму эксплуатационные напряжения, Охлаждение компенсатора обжимает с дополнительным натягом патрубки 1 внутри соединительной части, препятствуя выводу

1 из зазора между трубами 2 и 3, Фиг. 3 — в зависимости от температурной-деформации герметизация компенсатора осуществляется прижатием патрубков 1 соответственно при нагреве к наружной трубе 2, при охлаждении к внутренней трубе

3.

Фиг, 4 — способ сборки конструкции обеспечивает герметичность между патрубками 1 и трубой 3 при любой эксплуатационной температуре, В качестве примера возможен трубный

-телескопический компенсатор-ловушка трещин, в котором основной трубопровод выполнен из Ст20, 17Г1С, X70 (KTP 11-12 10

K ), а соединительная часть: для компенсатора, показанного на фиг, 1, 2 иэ Х18Н9Т (16.106), фиг, 3 — из титанового сплава

4200, ОТ4, АТ3 (8-9.10 6), фиг. 4 — труба 2 из

Ст20, 17Г1С, Х70, а труба 3 из титанового сплава.

Локализация разрушений во всех вариантах предлагаемой телескопической трубы обеспечивается за счет несоединения концов основного трубопровода. В случае разрушения одного из патрубков трещина либо остановится, либо разрушит наружную трубу 2 компенсатора, что также не приведет к дальнейшему распространению трещины, Положительный эффект предлагаемого изобретения, по сравнению с прототипом, заключается в том, что наряду с возможностью свободного осевого смещения соединительных концов трубопровода друг относительно друга заявляемая телескопическая труба обеспечивает полную герметичность в соединении, что позволяет продлить срок службы и повышает надежность трубопровода.

Освоение предлагаемого изобретения предполагается на опытном заводе НПО

10 внити.

Применение предлагаемого изобретения позволит исключить разрушения трубопроводов, вызванные осевыми деформациями различной физической при":5 роды, а также локализовать катастрофиче-. ские разрушения, возникающие вследствие других причин.

Формула изобретения

1. Трубны@телескопический компенса20 тор-ловушка трещин, включающий патрубки основного трубопровода, телескопически скрепленные соединительной частью, о тл и ч а ю шийся тем, что соединительная часть выполнена в виде двух коаксиальных труб, в зазоре между которыми с обеих сторон с натягом размещены патрубки основного трубопровода, причем трубы соединительной части выполнены из материала, имеющего коэффициент температурного расширения (KTP), отличный от KTP материала основного трубопровода, 2. Компенсатор-ловушка трещин пЬ и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что натяг Р между патрубками основного трубопровода и тру35 бами соединительной части определяется из неравенства

О

a — КТР;

p — коэффициент Пуассона;

F — площадь поперечного сечения основного трубопровода;

45 Т вЂ” перепад температур

Г б 2

Составитель А.Марков

Техред М,Моргентал

Корректор Л.Филь

Редактор

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

У

Заказ 1371 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5