Узел трубопровода

Изобретение относится к строительству и используется при прокладке трубопроводов из чугунных труб. Узел трубопровода содержит две трубы, на концы которых надета муфта, соединенная с торцевых сторон сварными швами с каждой трубой. Трубы выполнены из высокопрочного чугуна. Приведены зависимости длины муфты и толщины ее стенки от диаметра условного прохода трубы. В частных случаях выполнения узла его элементы выполнены из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, а сварные швы - из никельсодержащего сплава или из высокопрочного чугуна. Повышает надежность узла трубопровода. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к строительству и может использоваться при прокладке трубопроводов при соединении чугунных труб между собой.

Наиболее близким к заявляемому является узел трубопровода, включающий две трубы, на концы которых надета муфта, соединенная с торцевых сторон сварными швами с каждой трубой (ГОСТ 16037-80 соединение Н4). Трубы и муфта выполнены из стали.

Недостатком известного технического решения является низкая стойкость узла трубопровода при изготовлении труб из высокопрочного чугуна.

Технический результат - повышение стойкости и надежности узла трубопровода, содержащего трубы из высокопрочного чугуна.

Технический результат достигается тем, что в узле трубопровода, включающем две трубы, на концы которых надета муфта, соединенная с торцевых сторон сварными швами с каждой трубой, трубы выполнены из высокопрочного чугуна, причем длина муфты составляет 0,10-1,22 от диаметра условного прохода трубы, а толщина стенки муфты составляет 0,8-3,5 от толщины стенки трубы. Муфта может быть выполнена из высокопрочного чугуна, при этом и муфта и трубы могут быть выполнены из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Сварные швы могут быть выполнены из никельсодержащего сплава или из чугуна, в том числе из высокопрочного.

Известно, что чугун имеет более высокую, по сравнению со сталью, коррозионную стойкость. Поэтому применение в узле трубопровода труб, выполненных из чугуна, повышает стойкость такого узла при использовании его в водо-, паро-, газо-, нефтепроводах. Однако сварной чугунный трубопровод по сравнению со стальным трубопроводом (при соединении труб встык) имеет повышенную склонность к разрушению в месте соединения труб между собой. Предложенная конструкция узла трубопровода, заключающаяся в соединении чугунных труб через муфту, предотвращает преждевременное разрушение узла трубопровода при условии выполнения размеров муфты в заявленном диапазоне.

Трубопроводы как на стадии изготовления еще при монтаже, так и при эксплуатации (особенно трубопроводы теплотрасс) испытывают как изгибающие, так и растягивающие нагрузки. Для предотвращения разрушения узла трубопровода, в котором трубы выполнены из высокопрочного чугуна, при одновременном повышении его стойкости и надежности длина муфты должна составлять 0,10-1,22 от диаметра условного прохода трубы, а толщина стенки муфты должна составлять 0,8-3,5 от толщины стенки трубы. При меньшем значении длины и толщины стенки муфты ее жесткость и прочность становятся недостаточной и такая муфта будет быстро разрушаться как в центре, так и с торцевых сторон - в области сварных швов. Если значения длины и толщины муфты будет превышать верхние пределы, то узел становится громоздким, дополнительная излишняя масса создаст новые напряжения в узле, что снижает его надежность и сокращает стойкость.

Муфта может быть выполнена как из стали, так и из чугуна, причем дополнительного повышения качества, стойкости и долговечности узла трубопровода удается достичь в том случае, если муфта выполнена из высокопрочного чугуна, а лучший вариант, если муфта и трубы выполнены из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Сварные швы могут быть выполнены из никельсодержащего сплава или из чугуна, в том числе высокопрочного.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен узел трубопровода, где 1 и 2 - соединяемые трубы, 3 - муфта, 4 и 5 - сварные швы, В - длина муфты, К - катет сварного шва, S - толщина стенки трубы, h - толщина стенки муфты.

Ниже приведен пример выполнения узла трубопровода.

Узел трубопровода состоит из двух труб из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с диаметром условного прохода трубы Dy=100 мм, толщина стенки трубы составляет S=6 мм. Муфта, надетая на концы труб, выполнена из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Длина муфты составляет В=0,5·Dy=50 мм. Толщина стенки муфты составляет h=1,25·S=7,5 мм. Сварные швы, соединяющие с торцевых сторон муфту с каждой трубой, выполнены из сплава с содержанием никеля 80% по массе.

Технико-экономическое преимущество изобретения состоит в повышении качества, стойкости и надежности узла трубопровода, содержащего трубы из высокопрочного чугуна при использовании его в водо-, газо-, паро-, нефтепроводах.

1. Узел трубопровода, включающий две трубы, на концы которых надета муфта, соединенная с торцевых сторон сварными швами с каждой трубой, отличающийся тем, что трубы выполнены из высокопрочного чугуна, причем длина муфты составляет 0,10÷1,22 от диаметра условного прохода трубы, а толщина стенки муфты составляет 0,8÷3,5 от толщины стенки трубы.

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что муфта выполнена из высокопрочного чугуна.

3. Узел по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что трубы и муфта выполнены из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

4. Узел по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сварные швы выполнены из никельсодержащего сплава.

5. Узел по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что сварные швы выполнены из чугуна.

6. Узел по п.5, отличающийся тем, что сварные швы выполнены из высокопрочного чугуна.