Способ предварительного нагружения резьбовых шпилек крышек сосудов высокого давления и устройство для его осуществления

 

О П И С А-Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (111743858

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.05.78 (21) 2618198/25-28 (51) М. Кл.-

В 25В 21/00 с присоединением заявки ¹ 2643312/25-28

ГосУдаРственный комитет (23) Приори ло делам изобретений (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень М 24 (53) УДК 621.883 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.06.80 и открытий (72) Авторы изобретения

В. Д. Продан, О, С. Чехов, Э. Б. Фельдман, Л. Н. Романов и Л. М. Штеренлихт

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения и Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт синтеза минерального сырья (71) Заявители (54) СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО Н А Г Р У)К Е Н И Я

РЕЗЬБОВЫХ ШПИЛЕК КРЫШЕК СОСУДОВ ВЫСОКОГО

ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области эксплуатации сосудов высокого давления и может быть использовано в химической, атомной и других отраслях промышленности. 5

Известен способ предварительного нагруженпя крепежных шпилек сосудов высокого давления с помощью гидравлических устройств.

Недостатком этого способа является нс- 10 обходимость создания высокого давлсния рабочей жидкости.

Известен способ предварительного нагружения резьбовых шпилек сосудов высокого давления, заключающийся в том, что 15 устанавливают на крышке сосуда упорный стакан с гильзой и тягой, соединяют последнюю со шпилькой, нагревают гильзы, доворачивают гайку до контакта с крышкой сосуда и отсоединяют тягу от шпильки. 20

По этому способу устройство устанавливают на крышку сосуда, соединяют его c монтажным участком крепежной шпильки, подводя тепло к нагружающему устройству.

Нагревание стакана устройства приводит к 25

его удлинению, что вызывает удлинение соединенной нагружающим устройством крепежной шпильки. Между гайкой и шайбой (крышкой) образуется зазор, который выбирается проворачпванпем гайки до упора с шайбой (крышкой). После этого нагружающее устройство охлаждают, снимая тем самым напряжение в стакане, и устройство снимают.

Этот способ является наиболее близким к предлагаемому изобретешпо по существу технического решснпя и достигаемому эффекту.

Такой способ осуществляют устройством, содержащим тягу с шайбой, связываемую с резьбовой шпилькой, теплопроводящий узел и упорный стакан.

Недостаток этого способа заключается в длительности процесса нагревания — охлаждения устройства.

Цель изобретения — увеличение нагружающей способности.

Эта цель достигается тем, что каждую предыдущую гильзу прп нагружении шпильки нагревают до температуры выше, чем температура последующей гильзы, а после доворачиванпя гайки каждую последующую гильзу нагревают до температуры выше, чем температура предыдущей гильзы, Этот способ реализуется устройством, отличие которого состоит в том, что оно снаб743858 жено набором последовательно соединенных концентрических гильз, внешняя и внутренняя из которых взаимодействуют

cîoòâåTñòíñнно с упорным стаканом и шайбой тяги. 5

Целесообразно каждую последующую гильзу выполнить из материала с меньшим коэффициентом термического удлинения, чем материал предыдущей.

Кроме того, каждая последующая гильза имеет термоизоляцию.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа, продольный разрез.

Устройство состоит из упорного стакана

1 с окнами 2, на который упираются последовательно соединенные и концентрически расположенные гильзы 3, 4, 5, 6 и 7.

Внутренняя гильза 7 упирается в шайбу

8 тяги 9 крепежной шпильки 10. Между 20 гильзами размещены теплоподводящие усгройства (змеевики) 11 и 12.

Осуществление способа с помощью описываемого устройства проводится в следующем порядке. 25

Устройство устанавливают на крышку 13 сосуда и соединяют с тягой 9 крепежной шпильки 10 с помощью гайки 14. В змеевики 11 подают теплоноситель с более высокой температурой. чем в змеевики 12, тем ЗО самым предыдущие гильзы 3, 5, и 7 нагревают до более высокой температуры, чем последующие гильзы 4 и 6. Чем больше разность температуры между предыдущими и последующими гильзами, тем больше от- 35 носительное перемещение Л1 нижнего торца гильзы 3 и верхнего торца гильзы 7, и тем больше усилие нагружения крепежной шпильки 10.

Относительное перемещение определяется 40 по формуле

И = l и 0 . Ы вЂ” (n — 1) a, ht ), где l — высота гильзы (принята одинакова для всех гильз); 45 и — число предыдущих гильз; а — коэффициент термического удлинения материала предыдущих гильз;

М1 — температура нагрева предыдущих 50 гильз; а — коэффициент термического удлинения материала последующих гильз;

Л/ — температура нагрева последующих гильз.

После вытяжки крепежной шпильки 10 между гайкой 15 и крышкой 13 образуется зазор, который выбирают поворотом гайки

15 до упора с крышкой 13. В змеевики 12 подают теплоноситель с более высокой температурой чем в змеевики 11, тем самым последующие гильзы 4» 6 нагревают до более высокой температуры, чем предыдущие гильзы 3, 5 и 7. Гильзы 4 и 6 удлиняются на большую величину, чем гильзы

3, 5 и 7, что приводит к снятию напряжения в гильзах и, следовательно, дает возможность снять устройство, нс охлаждая его полностью по известному способу (по прототипу).

Формула изобретен ия

1. Способ предварительного нагружения резьбовых шпилек крышек сосудов высокого давления, заключающийся в том, что устанавливают на крышке сосуда упорный стакан с гильзами и тягой, соединяют последнюю со шпилькой, нагревают гильзы, доворачивают гайку до контакта с крышкой сосуда и отсоединяют тягу от шпильки, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью увеличения нагружающей способности, каждую предыдущую гильзу при нагружении шпильки нагревают до температуры выше, чем температура последующей гильзы, а после доворачивания гайки каждую последующую гильзу нагревают до температуры выше, чем температура предыдущей гильзы.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее тягу с шайбой, связываемую с резьбовой шпилькой, теплоподводящий узел и упорный стакан, о тл и ч аю щ ее с я тем, что оно снабжено набором последовательно соединенных концентрических гильз, внешняя и внутренняя из которых взаимодействукгг соответственно с упорным стаканом и шайбой тяги.

3. Устройство по п. 2, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что каждая последующая гильза выполнена из материала с меньшим коэффициентом термического удлинения, чем материал предыдущей.

4. Устройство по пп. 2 и 3, отл ич а ющ е е с я тем, что каждая последующая гильза имеет термоизоляцию.

743858

Составитель И. Лихачев

Техред Л. Куклина

Корректор Л. Слепая

Редактр Л. Павлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1006/1 Изд. К 355 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5