Способ неразъемного соединения труб


 


Владельцы патента RU 2466324:

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ФГУП "ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в неразъемных соединениях металлических законцовок труб и труб из композиционных материалов, например в трубопроводах и топливных баках ракеты-носителя. Способ неразъемного соединения труб включает операцию выполнения рифтов и операцию нанесения слоя клея на соединяемые поверхности, при этом металлическая законцовка трубы охватывает трубу из композиционного материала и затем соединение помещают в индуктор. На трубе из композиционного материала непосредственно в месте соединения выполняют рифты и устанавливают внутри соединения съемную центрирующую матрицу, после этого посредством индуктора создают магнитно-импульсное поле, которым обеспечивают обжатие трубы в месте их соединения, последовательно двумя импульсами тока разряда. Первым импульсом изменяют физико-механические свойства материала, а вторым импульсом уменьшают величину упругой деформации металлической законцовки трубы с одновременным затвердеванием клея марки УЛ5-233У, выполняющего роль демпфирующей прослойки. Изобретение повышает надежность соединения за счет обеспечения герметичности неразъемного соединения трубы из композиционного материала с металлической законцовкой трубы. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в неразъемных соединениях металлических законцовок труб и труб из композиционных материалов, например, в трубопроводах и топливных баках ракеты-носителя и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ неразъемного соединения металлических труб (патент RU №2155291), включающий размещение герметика между муфтой и концами труб, установку на трубы с внешней стороны обжимной цилиндрической муфты с кольцевой проточкой на наружной поверхности с сечением в виде трапеции и соединение труб путем деформирования муфты и концов труб до придания внешней поверхности муфты цилиндрической формы, при этом нарезают резьбы на внутренней поверхности утолщений муфты, наносят антикоррозионное покрытие на внутреннюю поверхность муфты, заполняют герметизирующим материалом впадины резьб и деформируют муфту до затекания металла труб во впадины резьб муфты.

Известен способ соединения труб (патент RU №2091656), состоящий в выполнении операций по их центровке и установки в зону стыка, при этом в зоне стыка создают постоянное магнитное поле, в трубе образуют направленный поток ферромагнитных частиц, зазор в месте стыка заполняют ферромагнитными частицами и подвергают их индукционному нагреву.

Недостатками вышеописанных способов соединения труб являются их ограниченные возможности, т.к. способы соединения не рассчитаны для криогенных сред и являются трудоемкими в изготовлении соединения, а также известные соединения предназначены только для труб, выполненных из однородных материалов (например, стали).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является выбранный в качестве прототипа способ неразъемного соединения тонкостенных стеклопластиковых труб (патент RU №2266459 - прототип), в котором конец одной из труб нагревают, расширяют до образования временного раструба при помощи вставляемого в трубу приспособления, фиксируют положение раструба охлаждением, затем удаляют расширяющее приспособление из первой трубы и вводят в раструб конец второй трубы, на наружную поверхность которого предварительно наносят эпоксидный клеевой состав, и осуществляют нагрев участка соединения.

Недостатками известного способа неразъемного соединения труб, выполненных из однородного материала, являются низкая надежность соединения при работе в агрессивных средах, при различных температурных колебаниях, что приводит к потере герметичности соединения, а также трудоемкий процесс способа соединения труб (нагревание, формирование раструба, охлаждение, нанесение клеевого состава, повторное нагревание).

Задачей изобретения является повышение надежности соединения за счет обеспечения герметичности неразъемного соединения трубы из композиционного материала с металлической законцовкой трубы и повышение технологичности способа соединения.

Поставленная задача достигается тем, что в способе неразъемного соединения труб включающем операцию выполнения рифтов и операцию нанесения слоя клея на соединяемые поверхности, при этом металлическая законцовка трубы охватывает трубу из композиционного материала и затем соединение помещают в индуктор, при этом на трубе из композиционного материала непосредственно в месте соединения выполняют рифты и устанавливают внутри соединения съемную центрирующую матрицу, после этого посредством индуктора создают магнитно-импульсное поле, которым обеспечивают обжатие трубы в месте их соединения, последовательно двумя импульсами тока разряда, при этом первым импульсом изменяют физико-механические свойства материала, а вторым импульсом уменьшают величину упругой деформации металлической законцовки трубы с одновременным затвердеванием клея марки УЛ5-233У, выполняющего роль демпфирующей прослойки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено неразъемное соединение труб со съемной центрирующей матрицей, помещенное в индуктор.

Неразъемное соединение труб включает в себя металлическую законцовку трубы 1, выполненную из титана ОТ-4, толщиной стенки от 1 до 2 мм и трубу 2 из композиционного материала, выполненную из стеклопластика или углепластика с толщиной стенки до 5 мм и диаметром от 50 до 100 мм. На концах трубы 2 из композиционного материала непосредственно в месте соединения выполняют рифты 3 при помощи проточки на токарном станке. Высота рифтов 3 соизмерима с толщиной стенки трубы. На поверхность рифтов 3 наносят слой клея 4 марки УЛ5-233У, который играет роль демпфирующей прослойки. Далее внутри трубы 2 и металлической законцовки трубы 1, в месте их соединения устанавливают съемную центрирующую матрицу 5. Затем трубы соединяют, при этом металлическая законцовка трубы 1 охватывает трубу 2 из композиционного материала. Соединение помещают в индуктор 6 и воздействуют в зоне соединения последовательно двумя импульсами тока разряда посредством магнитно-импульсной штамповки (на чертеже не показано). От первого импульса физико-механические свойства материала изменяются в сторону повышения пластичности. От второго импульса уменьшают величину упругой деформации металлической законцовки трубы 1. Под воздействием этих импульсов создается магнитно-импульсное поле и происходит обжатие трубы 2 из композиционного материала металлической законцовкой трубы 1. При штамповке с двумя импульсами тока разряда создаются условия, способствующие быстрому затвердеванию клея.

Предлагаемый способ неразъемного соединения труб позволяет получить соединение с высокой надежностью за счет обеспечения герметичности и упростить технологию изготовления соединения труб.

Способ неразъемного соединения труб, заключающийся в том, что включает операцию выполнения рифтов и операцию нанесения слоя клея на соединяемые поверхности, при этом металлическая законцовка трубы охватывает трубу из композиционного материала, и затем соединение помещают в индуктор, отличающийся тем, что на трубе из композиционного материала непосредственно в месте соединения выполняют рифты и устанавливают внутри соединения съемную центрирующую матрицу, после этого посредством индуктора создают магнитно-импульсное поле, которым обеспечивают обжатие трубы в месте их соединения, последовательно двумя импульсами тока разряда, при этом первым импульсом изменяют физико-механические свойства материала, а вторым импульсом уменьшают величину упругой деформации металлической законцовки трубы, с одновременным затвердеванием клея марки УЛ5-233У, выполняющего роль демпфирующей прослойки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к изготовлению гибких металлических оболочек типа сильфонов. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может найти применение при монтаже трубопроводов в коррозионно-стойком исполнении из металлопластмассовых труб и труб с полимерным внутренним покрытием с полимерной наружной изоляцией для системы нефте- и газосбора, а также трубопроводов для транспортировки пресной и пластовой воды.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сварке и пайке металлов, и может быть использовано для изготовления различных изделий в ядерной энергетике и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сварке и пайке металлов, и может быть использовано для изготовления различных изделий в ядерной энергетике и других отраслях машиностроения.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. .

Изобретение относится к соединениям труб опрессовкой и касается способа опрессовки пресс-фитинга для соединения его с вставленной в пресс-фитинг трубой посредством опрессовочного инструмента.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для неразъемного соединения стальных труб с внутренним полимерным покрытием методом обкатки.

Изобретение относится к трубному устройству

Изобретение относится к технологии прокладки, монтажа и ремонта трубопроводов различного назначения из труб с любым видом внутреннего антикоррозионного покрытия или без него

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано при ремонте и реконструкции трубопроводов, резервуаров, котлов и сосудов высокого давления

Изобретение относится к выхлопному устройству транспортного средства

Изобретение относится к соединениям труб и более конкретно к соединительному комплекту для труб, способу соединения трубы с фитингом, к гайке и к инструменту для монтажа соединения трубы с фитингом

Изобретение относится к узлу сварного соединения труб и способу его осуществления

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для соединения полимерных труб друг с другом или с металлическими трубами, а также полимерными и металлическими емкостями

Изобретение относится к сварке плавлением деталей малых толщин с деталями больших толщин

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и способам защиты трубопроводов от коррозии и может быть использовано при изготовлении труб с внутренним и наружным покрытиями и сооружении из них трубопроводов
Наверх