Способ неразъемного муфтового соединения металлических труб


 


Владельцы патента RU 2557153:

Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" (RU)

Изобретение относится к области строительства высоконапорных трубопроводов из металлических труб, включая нефтедобывающую промышленность. Технический результат - упрощение изготовления труб для их соединения муфтой и снижение себестоимости соединения труб с одновременным сохранением прочности соединения труб при строительстве нефтепромысловых трубопроводов высокого давления. В способе неразъемного муфтового соединения металлических труб, включающем размещение на наружной поверхности концов труб уплотнительных колец, установку внутри концов труб втулки, а снаружи концов труб муфты и соединение труб путем обжатия муфты редуцированием, на наружной поверхности втулки выполняют кольцевые выступы с острой кромкой, между которыми оставляют широкие кольцевые проточки и обжимают муфту путем редуцирования вместе с концами труб до уменьшения внутреннего диаметра концов труб до величины, меньшей, чем наружный диаметр кольцевых проточек втулки, при котором кольцевые выступы втулки с острыми кромками врезаются в металл концов труб. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства высоконапорных трубопроводов из металлических труб во всех отраслях промышленности, включая нефтедобывающую промышленность.

Известен способ неразъемного соединения металлических труб, включающий насадку труб на герметизирующую цилиндрическую втулку с кольцеобразным фланцем, установку на трубы с внешней стороны обжимной цилиндрической муфты с кольцевой проточкой на наружной поверхности с сечением в виде трапеции, расположение боковых сторон трапеции по разные стороны от стыка, а редуцирование муфты производят от одного торца к другому, направляя редуцирующую силу под углом 70-84° к наружной поверхности обжимной муфты (патент RU №2016338, заявка №4855725/29 от 31.07.1990).

Недостатком данного способа соединения труб является низкая надежность по прочности для труб, используемых при строительстве трубопроводов на рабочее давление Рр≥20 МПа (200 кгс/см2), где гидравлическое испытание трубопроводов на прочность проводят с коэффициентом, равным 1,25 Рр или 1,5 Pp. Прочность соединения обеспечивается только муфтой, где утолщенные концы муфты образуют с концами труб замки, но на трубах большого диаметра не обеспечивается высокая прочность замкового соединения.

Известен способ неразъемного соединения металлических труб, который взят за прототип (патент RU №2155291, заявка №99102444/06 от 09.02.1999), где муфта имеет на наружной поверхности кольцевую проточку в сечении в виде трапеции, образуя по концам утолщения, а напротив утолщений муфты на внутренней поверхности нарезают резьбу, наносят антикоррозионное покрытие на внутреннюю поверхность муфты, заполняют впадины резьбы герметизирующим материалом и деформируют муфту до затекания металла труб во впадины резьбы муфты. Дополнительно нарезают резьбы на концах труб на длине не более, чем половина длины кольцевой проточки муфты, нанося при этом на внутреннюю поверхность муфты антикоррозионное покрытие толщиной, превышающей высоту профиля резьбы, нарезанных на наружной поверхности концов труб и в процессе деформации муфты происходит затекание части материала антикоррозионного покрытия муфты во впадины резьбы концов труб.

Недостатком данного способа соединения является также низкая прочность соединения для труб, используемых при строительстве нефтепромысловых трубопроводов высокого давления. В этом способе соединения металл трубы не полностью врезается во впадины резьбы муфты, так как не очень-то большое расстояние между соседними гребнями резьбы.

Известен способ неразъемного муфтового соединения металлических труб с внутренним покрытием, включающий выполнение кольцевых проточек на наружной поверхности концов труб с образованием между ними кольцевых гребней с острой кромкой, размещение герметика между наружной поверхностью концов труб и муфтой, установку вкладыша внутри концов труб и муфты с наружной кольцевой проточкой снаружи концов труб и соединение труб путем редуцирования муфты от одного конца к другому до получения замкового соединения с концами труб с натягом и герметизацией внутренней поверхности концов труб вкладышем, где на наружной поверхности концов труб на расстоянии от их торцов не менее, чем толщина стенки труб и на длине меньшей, чем половина длины муфты, делают кольцевые проточки глубиной до 4 мм и шириной, превышающей толщину стенки труб, оставляя между ними кольцевые выступы шириной меньшей, чем толщина стенки труб, устанавливают в одну или несколько кольцевых проточек каждой из труб уплотнительные кольца, а на наружной поверхности концов муфты делают кольцевые проточки, ширина которых превышает толщину стенки труб, устанавливают муфту на концах труб, при которой кольцевые проточки муфты частично охватывают крайние внутренние кольцевые проточки труб, и редуцируют муфту до затекания металла муфты в кольцевые проточки труб с одновременной врезкой кольцевых выступов труб в металл муфты и с образованием кольцевыми проточками муфты замкового соединения с концами труб за пределами крайних внутренних кольцевых проточек труб (Патент РФ №2245478, МПК кл. F16L 13/00, заявлено 11.03.2003 г., опубликовано 27.01.2005 г.).

Задачей изобретения является упрощение изготовления труб для их соединения муфтой и снижение стоимости соединения труб с одновременным сохранением прочности соединения труб при строительстве нефтепромысловых трубопроводов высокого давления.

Поставленная задача достигается тем, что в способе неразъемного муфтового соединения металлических труб, включающем размещение на наружной поверхности концов труб уплотнений, установку внутри концов труб втулки, а снаружи концов труб муфты и соединение труб путем обжатия муфты редуцированием, где новым является то, что на наружной поверхности втулки выполняют кольцевые выступы с острой кромкой, между которыми оставляют широкие кольцевые проточки и обжимают муфту путем редуцирования вместе с концами труб до уменьшения внутреннего диаметра концов труб до величины меньшей, чем наружный диаметр кольцевых проточек втулки, при котором кольцевые выступы втулки с острыми кромками врезаются в металл концов труб. Новым является то, что между втулкой и концами труб устанавливают уплотнительные элементы. Новым является то, что склеивают между собою контактируемые поверхности втулки и концов труб. Новым является то, что втулку изготавливают из металла, твердость которого не ниже, чем у металла труб.

Благодаря указанным отличительным признакам, упрощается изготовление труб для их соединения муфтой и снижается стоимость соединения труб с одновременным сохранением прочности соединения труб при строительстве нефтепромысловых трубопроводов высокого давления.

На чертеже показан общий вид соединения труб, полученного предлагаемым способом неразъемного муфтового соединения металлических труб, где 1 - металлические трубы; 2 - втулка; 3 - кольцевые выступы с острыми кромками; 4 - кольцевые уплотнительные элементы; 5 - уплотнительные кольца; 6 - муфта, имеющая по концам утолщения; 7 - замковые соединения муфты 6 с концами металлических труб 1.

Способ осуществляют следующим образом. На наружной поверхности втулки 2 выполняют кольцевые выступы с острой кромкой 3, между которыми оставляют широкие кольцевые проточки. В кольцевые проточки устанавливают кольцевые уплотнительные элементы 4. На наружной поверхности концов металлических труб 1 размещают уплотнительные кольца 5, изготовленные из резины, имеющие в поперечном сечении форму прямоугольника. Надевают муфту 6 на одну из металлических труб 1. Устанавливают внутри конца этой металлической трубы 1 втулку 2. При этом втулка 2 упирается со своим упором в торец металлической трубы 1. Затем на втулку 2 надвигают вторую металлическую трубу 1, которая упирается в торец первой металлической трубы 1. Перемещают муфту 6 на вторую металлическую трубу 1. При этом муфта 6 одинаково охватывает концы металлических труб 1. При помощи гидравлической установки, имеющей разъемные фильеру и упор, обжимают муфту 6 путем редуцирования вместе с концами металлических труб 1 до уменьшения внутреннего диаметра концов металлических труб 1 до величины, меньшей, чем наружный диаметр кольцевых проточек втулки. При этом кольцевые выступы 3 втулки 2 своими острыми кромками врезаются в металл концов металлических труб 1. Утолщения муфты 6 образуют с концами металлических труб 1 замковые соединения 7. Кроме того, для увеличения прочности соединения склеивают между собою контактируемые поверхности втулки 2 и концы металлических труб 1. Также втулку 2 изготавливают из металла, твердость которого не ниже, чем у металлических труб 1.

Как видно из описания, что отпадает необходимость делать кольцевые выступы на концах металлических труб, что упрощает изготовление труб для их соединения муфтой и снижает стоимость соединения труб с одновременным сохранением прочности соединения труб при строительстве нефтепромысловых трубопроводов высокого давления.

1. Способ неразъемного муфтового соединения металлических труб, включающий размещение на наружной поверхности концов труб уплотнительных колец, установку внутри концов труб втулки, а снаружи концов труб муфты и соединение труб путем обжатия муфты редуцированием, отличающийся тем, что на наружной поверхности втулки выполняют кольцевые выступы с острой кромкой, между которыми оставляют широкие кольцевые проточки и обжимают муфту путем редуцирования вместе с концами труб до уменьшения внутреннего диаметра концов труб до величины, меньшей, чем наружный диаметр кольцевых проточек втулки, при котором кольцевые выступы втулки с острыми кромками врезаются в металл концов труб.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между втулкой и концами труб устанавливают кольцевые уплотнительные элементы.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что склеивают между собою контактируемые поверхности втулки и концов труб.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что втулку изготавливают из металла, твердость которого не ниже, чем у металла труб.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединению металлических труб. Соединение состоит из двух сваренных между собой труб и размещенной внутри них металлической втулки с цилиндрической проточкой в центральной части и кольцевыми канавками в торцевых зонах и антикоррозионным покрытием на поверхности за исключением цилиндрической проточки, с теплоизоляционным материалом и установочными упорами в цилиндрической проточке, с уплотнительными элементами в кольцевых канавках и герметизирующим материалом в зазоре между трубами и втулкой.

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 трубному устройству. .

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.

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

Изобретение относится к способам и устройствам для выравнивания неповоротных и поворотных кромок, при сварке стыков труб, и может быть использовано во внутреннем центраторе, при строительстве трубопроводов.

Изобретение относится к механическому неразъемному соединению труб, а именно к соединению труб с антикоррозионным внутренним покрытием для транспортировки химически активных жидкостей.

Изобретение относится к области сварки полимерных труб встык оплавлением и может использоваться для сварки полиэтиленовых труб при низких температурах окружающего воздуха.

Изобретение относится к области эксплуатации магистральных трубопроводов, в частности к отбраковке сварных косых стыков. Задачей изобретения является упрощение процесса замера косины стыка и определение критерия допустимости косины кольцевого стыка стальных трубопроводов в зависимости от параметров стыка и участков трубопроводов. Технический результат достигается способом отбраковки косого сварного стыка стального трубопровода где Li - база замера косины, мм; hi - значение отклонения линейки относительно продольной образующей второй трубы при принятии базы отклонения как катет, гипотенузу треугольника или одну из двух длинных сторон острого равнобокого треугольника, мм; m, kн - соответственно коэффициенты условий работы и надежности по назначению освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на прочность и деформативность; - нормативное сопротивление растяжению металла труб, равное минимальному значению предела текучести, МПа; αф, αп - соответственно коэффициент формы шва и коэффициент подреза кольцевого сварного стыка; - максимальные суммарные продольные напряжения в трубопроводе, МПа; δ - толщина стенки трубопровода, мм; b - ширина сварного стыка, мм. 1 ил.

Изобретение относится к добыче углеводородов и может быть использовано при изготовлении колонн для нагнетания теплоносителя в нефтяной пласт. Способ включает коаксиальное размещение внутренней трубы с изоляцией, газопоглотителями и центраторами в наружной трубе. Помещение собранной на прихватках с одного торца конструкции в вакуумную камеру. Нагрев внутренней и наружной труб осуществляют в вакууме 10-4-10-3 мм рт.ст. до конечной температуры 400°С. Откачку межтрубного пространства ведут через кольцевые зазоры между втулкой и наружной трубой до давления 10-4-10-3 мм рт.ст. Скорость нагрева труб в процессе вакуумной откачки задают таким образом, чтобы давление в межтрубном пространстве не превышало 0,1 мм рт.ст. Наружную и внутреннюю трубы соединяют через стальные втулки путем приваривания их к трубам вакуумно-плотными швами с помощью электронно-лучевой сварки в вакууме. Термообработку сварных швов проводят после развакуумирования для повышения пластичности сварных швов путем снятия термических напряжений в сварных швах и околошовной зоне. Выполнение внешней резьбы на концах наружной трубы осуществляют после механической обработки вакуумно-плотных швов. Обеспечивается снижение тепловых потерь при прохождении теплоносителя через колонну, повышение эксплуатационной надежности колонны и производительности сборки секции колонны. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх