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"Joint pour tuyaux et tubes de fer ou d'acier"
La présente invention concerne notamment les joints servant à assembler les éléments de tuyaux de fer ou d'acier dans les canalisations établies pour conduire des huiles et des gaz, qui doivent en conséquence être de nature à empêcher les fuites des fluides contenus dans la canalisation, qui sont souvent sous une pression oon- sidérable, et qui doivent également être capables de résister à Inaction oorrosive des sulfures et autres
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constituantsde ces fluides .
Des joints de tuyaux destinés à cette sorte de tra- vail doivent aussi satisfaire certaines autres nécessi- tés, parmi lesquelles on peut citer la facilité d'assem; blage sur place, pour permettre d'accoupler facilement les éléments de tuyaux et de terminer économiquement et rapidement les joints entre ces éléments, quand bien même leurs extrémitésauraient été légèrement abîméesou dé- formées d'autre façon pendant leur transport et leur ma- nipulation avant qu'ils soient assemblés pour former la canalisation .
En outre, en raison de la grande concur- rence régnant dans l'industrie des tayaux, il est, néces- saire que les parties coopérantes des éléments de tuyaux entrant dans la formation du joint, quelle que soit sa nature, puissent être établies pendant la fabrication même des tuyaux sans augmentation importante de leur prix de revient .
La présente invention a donc peur but én premier lieu de créer un joint qui soit capable de remplir de façon satisfaisante les conditions signalées ci-dessus et qui soit en conséquence éminemment approprié à l'as- semblage des éléments de tuyaux pour canalisations d'hui- les, de pétroles, de gaz et pour lesquelles on emploie à peu près exclusivement des tuyaux de fer .
L'invention vise également à ce que les extrémités coopérantes des éléments de tuyaux soient en contact in- time quand le joint est assemblé sur une étendue rela- tivement grande, de façon qu'après que le joint a été en usage pendant un certain.laps de temps les surfaces en contact rouillent ensemble et contribuent ainsi de façon
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importante à mettre le joint à l'abri des fuites, ainsi qu'à augmenter sa résistance définitive, d'où il résulte que sous des conditions ordinaires d'emploi dans des ca- nalisations le joint demeure opérant de façon satisfai- sante quand bien même la soudure par laquelle les éléments, de tuyau sont reliés, comme décrit ci-après, tombe pour une raison quelconque .
L'invention a encore pour but que les parties coopé- rantes des éléments de tuyau puissent être amenées en contact intime sur une surface relativement grande en exerçant une pression en bout relativement petite pendant un court laps'de temps seulement, en évitant ainsi la nécessité d'employer une grande quantité de force pour emboîter les éléments les uns dans les autres au cours de la formation du joint, conne dans les sortes de joints
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drl:t1r:J lotiquala lod !j1.u',!.'U.UOG (IOPI)6raLiLciti dciti 61tJüdul:
/j Botli cylindriques et établies pour s'ajuster étroitement 1 une dans l'autre
En outre, l'invention vise à ce que, quand les élé- ments de tuyau sont assemblés d'alignement longitudinal et disposés selon une position sensiblement horizontale avec leurs surfaces coopérantes en contact l'une avec l'autre et lorsque ces éléments sont placés sur la surface du sol ou dans une tranchée, ils tendent à conserver leur position relative d'assemblage sans séparation longitudi- nale notable pendant l'opération subséquente de soudure des éléments entre eux, d'où il résulte qu'ordinairement il n'est pas nécessaire aux ouvriers de maintenir les éléments de tuyau dans'la position relative d'assemblage pendant l'opération de soudage et jusqu'à ce que cette
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opération soit terminée .
Un autre but de l'invention est de créer un joint pour tuyaux de fer de nature telle que les parties du tuyau qui coopèrent quand les éléments sont assemblera pendant l'établissement du joint puissent être fabri- quées facilement et économiquement, qui ne réduise pas la grandeur du passage ou conduit pour les fluides pas- sant par le tuyau et qui soit établi de façon à empêcher l'entrée de l'huile ou du gaz, ou de substances corrosi- ves ou détériorantes, telles que du sulfure, contenues dans ces fluides, entre les surfaces adjacentes du joint, ce qui les rongerait progressivement j'invention comprend en outre divers autres avanta- ges et caractéristiques nouvelles de conception,
de cons- truction et de disposition décrits plus spécialement ci-après ou qui ressortiront de la description qui suit d'un joint construit conformément à ses principes et représenté dans le dessin annexé, dans lequel :
Fig. 1 est une coupe longitudinale centrale par- tielle de deux éléments de tuyau adjacents dont les ex- trémités coopérantes sont amenées l'une dans l'autre lon- gitudinalement, comme opération préliminaire dans la for- mation du joint .
Fig. 2 est une vue,similaire du joint terminé .
Les mêmes numéres de référence désignent les mêmes parties dans les deux figures .
1 et 2 désignent respectivement deux éléments adja- cents de tuyau . L'élément 1 comporte à une extrémité un manchon 3 de plus grand diamètre formant une sorte de cloche . La tranche extérieure 4 de ce manchon est de
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préférence disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe du tuyau' et, à partir do oette tranche, la. paroi ou sur- face intérieure de ce manchon est tronconique, c'est-à- dire inclinée vers l'intérieur en direction de l'axe du tuyau, comme représenté en 6, sur une distance relative- ment imper tante, en formant ainsi une surface 'légèrement tronconique s'étendant vers l'intérieur à partir de l'ex- trémité du manchon d'emboîtement .
Pourplus de clarté,' a ' l'inclinaison de cette surface/été légèrement exagérée sur le dessin, mais en pratique il est désirable qu'elle soit relativement légère, 3 mm sur trente centimètres et même moins ayant été trouvé comme donnant des résultats Satisfaisants . A partir de l'extrémité intérieure de cet- te surface inclinée 6, la paroi intérieure du manchon d'accouplement est rêtrécie progressivement, de façon à se raccorder finalement avec la paroi cylindrique du con- duit 7 passant par la majeure partie de l'élément de tuyau, à peu près en 7', d'où il résulte que le profil de cette partie 8 de la surface intérieure du manchon d'accouple- ment qui s'étend du point 6' à l'extrémité intérieure de la surface inclinée 6 au point 7' forme une courbe s'at- ténuant progressivement,
légèrement renversée quand elle approche le pont 7', comme on le voit mieux dans la fi- gure 1 . La paroi extérieure du manchon d'accouplement de l'élément de tuyau, de la tranche 4 au point où il se raccorde avec le corps de l'élément de tuyau, est sensi- blement parallèle à sa paroi intérieure, grâce à. quoi la partie de la paroi se trouvant approximativement entre les points 6 .et 7' forme une région ayant sensiblement la même épaisseur que la paroi principale de l'élément et
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sert à relier la partie extérieure du manchon entourant la surface conique 6 avec le corps du tuyau .
Le manchon d'accouplement peut être façonné en repoussant un mandrin de forme appropriée dans l'extrémité du tuyau quand ce dernier est froid ou de toute autre façon convenable pré- férée ; cependant il est désirable, quel que soit le pro- cédé employé pour le façonner que sa paroi intérieure , quand -11 est terminée soit relativement lisse et ne pré- sente pas de croûtes ou autres aspérités .
L'extrémité de l'autre élément de tuyau 2, qui doit être assemblé avec l'élément 1 dans le joint terminé et qui forme l'élément mâle de l'assemblage, est établie pour coopérer intimement avec la surface 6 etune partie de la surface 8 du manchon et compote en conséquence sur sa paroi extérieure une zone conique 10 qui converge vers l'intérieur selon une angularité correspondant à l'inclinaison de la surface 6, d'un point 11 situé à une distance appropriée de sa tranche 12 à un point 13 placé assez voisin de cette tranche, la largeur de cette zone, mesurée dans le sens de la longueur du tuyau, étant de préférence légèrement supérieure à la largeur de la sur- face 6, mesurée de la tranche' 4 au point 6'.
Entre l'ex- trémité intérieure de cette zone conique 10 et la tranche 12 de l'élément de tuyau 2, la paroi extérieure de cet élément est progressivement recourbée vers l'intérieur conformément à .la partie correspondante de la surface 8 du manchon, en formant ainsi une zone 14 susceptible de venir en contact intimement avec cette surface 8 lorsque les éléments sont assemblés , La trànche 12 de l'élément 2peut, si on le désire,
être disposée dans un plan sensi-
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blement perpendiculaire à 1 axe'de'l'élément et l'angle intérieur formé à la jonction de la tranche 12 et de la paroi cylindrique du conduit ou canal 15 passant par l'é- lément peut être chanfreiné en'16 de façon à éviter de former un angle vif à cet endroit .
On conçoit que,, l'extrémité arrondie et conique de l'élément 2 peut être facilement introduite dans le manohon de l'autre élément et enfoncé dedans en place jusqu'à ce que les zones 10 et 14 soient respectivement amenées en contact intime avec la surface ou zone 6 et la partie extérieure de la surface ou zone 8 , comme le montre la figure 2 .
En raison du fait que la conicité ou inclinaison des surfaces ou zones conjuguées 6 et 10 est relativement faible, les deux éléments quand ils sont assemblés, tendent, sous des conditions ordinaires et lorsqu'ils sont supportés sur une surface horizontale ou sensiblement horizontale, à rester, tout au moins temporairement, assemblés, ce qui ne serait pas le cas si l'inclinaison de ces surfaces était sensiblement plus grande . Par ailleurs éta.nt donné que l'extrémité menante
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du 1n61SlneTu est du lilati ptitIL diamëbro qu<j l'xb1'6J1\1.b6 extérieure du manchon, il est possible de faire entrer très facilement cette extrémité de l'élément 2 dans ce manchon quand on assemble le tuyau sur le terrain sous des conditions normales,
et quand bien même l'angle du manchon formé à la jonction de la tranche 4 et de la sur- face intérieure 6, ou l'angle de l'élément 2 à la jonc- tion de la surface 14 et de la tranche 12, aurait été légèrement détérioré,ou déformé au cours du transport ou de la manipulation .
En outre, comme il n'y a pas de
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friction entre les surfaces coopérantes des éléments jusqu'avant qu'ils soient amenés à la position finale, à ces éléments n'ont pas/être repoussés à force l'un dans l'autre par une pression importante exercée en bout et appliquée continuellement à partir du moment où l'extré- mité d'un élément est introduite dans l'autre jusqu'à ce que la position finale soit atteinte, comme cela est le cas dans ces sortes de joints quand les surfaces coopé- rantes des deux éléments sont cylindriques sur toute leur longueur et établies pour s'engager étroitement l'une dans l'autre .
De plus, dans cette sorte de joints, toute bavure, aplatissement ou autre déformation de l'extrémité de l'un ou l'autre élément rend extrêmement difficile, sinon impossible, de faire entrer l'un des éléments dans l'autre et de les amener ensuite dans la position d'assem- blage convenable
Les deux éléments de tuyau ayant ainsi été amenés l'un dans l'autre à l'alignement sensiblement axial et avec leurs surfaces ou zones coopérantes en contact inti- me sur toute ou sensiblement toute leur longueur, la tran- che 4 du manchon est soudée à la surface périphérique de l'élément 2, tout autour de ce dernier, par tout procédé de soudure autogène approprié, soit électrique, soit oxy- acétylénique, ce dernier étant habituellement préféré,
le métal de soudure 18 étant déposé dans l'angle formé entre la tranche 4 et la surface adjacente de l'élément de tuyau
2 et' servant à unir fermement les deux éléments de tuyau, une partie importante du métal de soudure étant ordinaire- ment fournie par une barre ou un fil de soudure, qui est fondu pendant l'opération de soudure, comme cela sera
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facilement compris par les personnes familiarisées avec ce travail .
Cornue cela a été indiqué ci-dessus, il est habituellement inutile, pendant l'opération de soudage, de pousser ou de maintenir les éléments de tuyau assem- blés longitudinalement car l'assemblage à friction pro- duit entre leurs surfaces coopérantes, après que ces der- nières ont été amenées en contact intime, est ordinaire- ment suffisant pour les maintenir en place jusqu'à ce que la soudure soit terminée , Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle diminue la somme de travail nécessaire pour former le joint .
On remarquera que, dans le joint fini, il n'y a pas d'ouverture ou poche annulaire entre la paroi intérieure et la paroi extérieure périphérique des deux éléments de tuyau, qui coopèrent à la formation du joint danslequel le fluide même ou des substances, telles que,des sulfu- res provenant de ce fluide ou entraînées par luipuissent s'amasser pendant son passage dans la canalisation .
Or on a constaté que la présence de poches de ce genre dans certaines formes de joints imaginées jusqu'à présent est nuisible dans les conditions pratiques d'utilisation, pour la raison que le sulfure et d'autres ingrédients du fluide parcourant la canalisation ont une tendance à s'amasser dans ces poches et, par leur action détériorante sur la surface y exposée y compris celle du métal de la soudure, finissent par former des fuites dans le joint et, dans certains cas, à le mettre complètement hors d'état de service .
Dans le joint perfectionné de l'invention, les surfaces adjacentes et coppérantes sont constamment en contact intime T'une avec l'autre et, sous des conditions
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ordinaires d'utilisation, e,lles ne tardent pas à être solidarisées très fermement l'une à l'autre par la rouil- le en renforçant ainsi la résistance finale du joint et en empêchant l'entrée de tout fluide ou substances étran gères entre elles .
En outre, à cause de l'étendue rela- tivement grande de contact entre ces surfaces, les deux éléments de tuyau sont constamment et rigidement mainte- nus sensiblement à l'alignement axial et le métal 18 de la soudureest, dispensé dans ungrande mesure de résis- ter aux écarts d'alignement axiaux auxquels les éléments peuvent être soumis , A cet égard, le joint perfectionné de l'invention offre un avantage pratique qui le distin- gue des joints imaginés jusqu'à présent, dans lesquels l'extrémité cylindrique d'un élément de tuyau est emman- chée librement dans un manchon cylindrique prévu sur 1''autre élément et les éléments maintenus .assemblés par soudure entre l'extrémité de ce,manchon,et l'élément y emmanché , parce que, dans ces conditions,
la soudure est soumise à la double obligation d'empêcher la sépa- ration axiale des éléments et de les empêcher de s'écar-
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bar il(} l'fI.l1g)\tJJllol1' 1J.:x:to.l , d'où 11 rôaulto qun, lorMquo les éléments de tuyau ne sont pas supportés convenable- ment, l'effort énorme exercé de ce fait sur la soudure a souvent pour résultat de briser celle-ci et de causer une fuite au joint .
D'autre part, dans le joint perféc- tionné de l'invention toute tendance au désalignement axial est contrecarrée non seulement par la soudure même, mais par l'action commune des extrémités emboîtées inti- mement des éléments de tuyau, de sorte qu'une résistance supplémentaire s'ajoute à celle de la soudure même pour
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combattre le désalignement axial et qu'en conséquence le risque de rupture de cette soudure et de fuites qui en sont la conséquence est diminuée de façon correspon- dante .
Enfin, au cas où après un long usage, le métal 18 de la soudure deviendrait poreux ou se désagrégerait dans une mesure quelconque, le "joint de rouille" qui
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lilolil fureta tJt:Si1tlt:l.1 au botl1VI:I ettbfo lop j:j r4ltllfRopm Àf1 41é- ments de tuyau s'ajustant entreelles à l'origine sensi- .blement sans aucune aspérité, aurait pour effet de ré- la duire à un minimum/possibilité de fuite .
Dans certainesformes de'''joint à emboîtement ima- ginées antérieurement, l'extrémité intérieure du manchon était reliée à la partie cylindrique principale du tuyau par une bride annulaire dirigée suivant un angle très net vers l'extérieur à partir de ce tuyau pour renoon- trer le manchon et. se trouvant ainsi presque perpendicu- ldire à l'axe du tuyau . Nlais lesreplis relativement nets qui se produisent ainsi nécessairement aux jonctions de la bride avec le.manchon et avec la partie principale du tuyau sont nuisibles car ils rendent le joint extrê- mement faible aux endroits où les fibres du métal sont nécessairement soumises à des changements de direction très nets .
On remarquera cependant que, conformément à la construction perfectionnée de , l'invention il n'y a -pas d'angle ou changement dedirection si net avec la faiblesse en résultant, la partie de la paroi reliant le Manchon convenablement avec la partie principale du tuyau étant en tous points aussi forte que ce tuyau et qu'en conséquence'la canalisation dans son ensemble est aussi robuste au voisinage des joints qu'à tout autre point de
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son cours De plus, avec ce joint perfectionnée le métal de soudure 18 n'a aucune chance de s'infiltrer à l'inté- rieur du tuyau ou joint pendant l'opération de soudage et d'obstruer ou de réduire de ce fait le passage et il n'y a aucun rétrécissement de ce passage soit au voisina- ge du joint, soit ailleurs .
Le dessin annexé ne représente que les extrémités adjacentes de deux éléments de tuyau coopérant dans la formation d'un joint perfectionné conformée l'invention, mais en pratique chaque élément de tuyau est pourvu à une extrémité d'un manchon 3 et à l'autre extrémité de zones arrondies et coniques 14 et 10 et peut ainsi être assem- blé avec d'autres éléments similaires et adjacents pour former une canalisation de toute longueur désirée .
Bien qu'on ait décrit et représenté trèsspécifique- ment un mode de réalisation de joint comportant les prin- cipes de l'invention, des modifications de détail peuvent être apportées à la construction, à la longueur et à l'inclinaison des surfaces coopérantes prévues sur les deux éléments conjugués du tuyau sans s'écarter de l'es- prit de l'invention et sans sortir de sa portée.
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"Joint for pipes and tubes of iron or steel"
The present invention relates in particular to the joints used to assemble the elements of iron or steel pipes in the pipelines established to conduct oils and gases, which must therefore be such as to prevent the leaks of the fluids contained in the pipeline, which are often under considerable pressure, and which must also be capable of resisting the oorrosive inaction of sulphides and the like
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constituents of these fluids.
Pipe joints intended for this kind of work must also satisfy certain other necessities, among which may be mentioned ease of assembly; clamping in place, to allow the pipe elements to be easily coupled and the joints between these elements to be finished economically and quickly, even if their ends have been slightly damaged or deformed in other ways during their transport and their handling before that they are assembled to form the pipeline.
Furthermore, owing to the great competition in the pipe industry, it is necessary that the cooperating parts of the pipe elements entering into the formation of the joint, whatever its nature, can be established during even the manufacture of pipes without a significant increase in their cost price.
The present invention is therefore primarily aimed at creating a joint which is capable of satisfactorily fulfilling the conditions indicated above and which is therefore eminently suitable for the assembly of pipe elements for oil pipelines. - oil, gas, and for which iron pipes are used almost exclusively.
It is also the object of the invention that the co-operating ends of the pipe members are in intimate contact when the joint is assembled over a relatively large extent, so that after the joint has been in use for some time. the contact surfaces rust together and thus contribute significantly
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It is important to protect the seal against leaks, as well as to increase its final resistance, from which it follows that under ordinary conditions of use in ducts the seal remains operating satisfactorily when well even the weld by which the pipe elements are connected, as described below, for some reason falls off.
A further object of the invention is that the cooperating parts of the pipe members can be brought into intimate contact over a relatively large area by exerting a relatively small end pressure for only a short time, thus avoiding the need. to use a large amount of force to fit the elements together during the formation of the joint, such as in the kinds of joints
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drl: t1r: J lotiquala lod! j1.u ',!.' U.UOG (IOPI) 6raLiLciti dciti 61tJüdul:
/ j Botli cylindrical and drawn to fit tightly 1 into each other
Furthermore, the invention aims that when the pipe elements are assembled in longitudinal alignment and arranged in a substantially horizontal position with their cooperating surfaces in contact with each other and when these elements are placed on the ground surface or in a trench, they tend to maintain their relative position of assembly without noticeable longitudinal separation during the subsequent operation of welding the elements together, from which it usually follows that it is not It is not necessary for workers to keep the pipe elements in the relative assembly position during the welding operation and until this
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operation is completed.
Another object of the invention is to provide a joint for iron pipes of such a nature that the parts of the pipe which cooperate when the elements are assembled during the establishment of the joint can be easily and economically manufactured, which does not reduce the size of the passage or conduit for fluids passing through the pipe and which is established so as to prevent the entry of oil or gas, or corrosive or damaging substances, such as sulphide, contained in these fluids, between the adjacent surfaces of the seal, which would gradually eat away at them. I further include various other advantages and novel design features,
of construction and arrangement described more especially below or which will emerge from the following description of a seal constructed in accordance with its principles and shown in the accompanying drawing, in which:
Fig. 1 is a partial central longitudinal section of two adjacent pipe elements whose cooperating ends are brought into each other lengthwise, as a preliminary step in forming the joint.
Fig. 2 is a similar view of the finished joint.
Like reference numbers designate the same parts in both figures.
1 and 2 denote two adjacent pipe elements respectively. Element 1 has at one end a sleeve 3 of larger diameter forming a kind of bell. The outer edge 4 of this sleeve is
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preferably arranged in a plane perpendicular to the axis of the pipe 'and, from oette section, the. wall or inner surface of this sleeve is frustoconical, that is to say inclined inwardly towards the axis of the pipe, as shown at 6, over a relatively short distance, thus forming a slightly frustoconical surface extending inwardly from the end of the interlocking sleeve.
For the sake of clarity, 'a' the inclination of this surface / has been slightly exaggerated in the drawing, but in practice it is desirable that it be relatively light, 3 mm by thirty centimeters and even less having been found to give satisfactory results. . From the inner end of this inclined surface 6, the inner wall of the coupling sleeve is gradually narrowed, so as to finally connect with the cylindrical wall of the duct 7 passing through the major part of the pipe. pipe element, approximately 7 ', whereby the profile of that part 8 of the inner surface of the coupling sleeve which extends from point 6' to the inner end of the surface inclined 6 at point 7 'forms a gradually attenuating curve,
slightly reversed as it approaches bridge 7 ', as best seen in Figure 1. The outer wall of the pipe member coupling sleeve, from wafer 4 to the point where it connects with the pipe member body, is substantially parallel to its inner wall, due to. whereby the part of the wall lying approximately between points 6. and 7 'forms a region having substantially the same thickness as the main wall of the element and
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serves to connect the outer part of the sleeve surrounding the conical surface 6 with the body of the pipe.
The coupling sleeve can be shaped by pushing a suitably shaped mandrel into the end of the pipe when the pipe is cold or in any other suitable manner preferred; however, it is desirable, regardless of the process employed to shape it, that its interior wall, when completed, be relatively smooth and free from crusts or other roughness.
The end of the other pipe element 2, which is to be assembled with the element 1 in the finished joint and which forms the male element of the assembly, is set to cooperate intimately with the surface 6 and a part of the surface 8 of the sleeve and consequently compotes on its outer wall a conical zone 10 which converges inwardly at an angularity corresponding to the inclination of the surface 6, from a point 11 located at an appropriate distance from its edge 12 to a point 13 placed fairly close to this slice, the width of this zone, measured in the direction of the length of the pipe, preferably being slightly greater than the width of the surface 6, measured from slice '4 to point 6 '.
Between the inner end of this conical zone 10 and the edge 12 of the pipe element 2, the outer wall of this element is progressively curved inwards in accordance with the corresponding part of the surface 8 of the sleeve, thus forming a zone 14 capable of coming into intimate contact with this surface 8 when the elements are assembled, the trench 12 of the element 2 can, if desired,
be arranged in a sensi-
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it is perpendicular to the axis of the element and the interior angle formed at the junction of the section 12 and the cylindrical wall of the duct or channel 15 passing through the element can be chamfered at 16 so as to avoid forming a sharp angle at this point.
It will be appreciated that, the rounded and conical end of the element 2 can be easily introduced into the manohon of the other element and pushed into place until the zones 10 and 14 are respectively brought into intimate contact with it. the surface or zone 6 and the outer part of the surface or zone 8, as shown in figure 2.
Due to the fact that the taper or inclination of the mating surfaces or areas 6 and 10 is relatively small, the two elements when assembled, tend, under ordinary conditions and when supported on a horizontal or substantially horizontal surface, to remain, at least temporarily, assembled, which would not be the case if the inclination of these surfaces were appreciably greater. Moreover, it was given that the leading end
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1n61SlneTu is lilati ptitIL diamëbro which <j the xb1'6J1 \ 1.b6 outside the sleeve, it is possible to very easily fit this end of element 2 into this sleeve when the pipe is assembled in the field under normal conditions,
and even if the angle of the sleeve formed at the junction of the wafer 4 and the interior surface 6, or the angle of the element 2 at the junction of the surface 14 and the wafer 12, may have been slightly damaged, or deformed during transport or handling.
Moreover, since there is no
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friction between the cooperating surfaces of the elements until before they are brought to the final position, these elements have not / be forced into each other by a large pressure exerted at the end and applied continuously to from the moment when the end of one element is introduced into the other until the final position is reached, as is the case in these kinds of joints when the cooperating surfaces of the two elements are cylindrical over their entire length and set to engage closely with one another.
In addition, in this kind of joints, any burrs, flattening or other deformation of the end of one or the other element makes it extremely difficult, if not impossible, to fit one of the elements into the other and to then bring them to the correct assembly position
The two pipe elements having thus been brought one into the other into substantially axial alignment and with their cooperating surfaces or zones in intimate contact over their entire or substantially all of their length, the section 4 of the sleeve is welded to the peripheral surface of the element 2, all around the latter, by any suitable autogenous welding process, either electric or oxy-acetylene, the latter being usually preferred,
the weld metal 18 being deposited in the angle formed between the wafer 4 and the adjacent surface of the pipe member
2 and 'serving to firmly join the two pipe elements, a substantial part of the weld metal usually being supplied by a welding bar or wire, which is melted during the welding operation, as will be done.
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easily understood by those familiar with this work.
As indicated above, it is usually unnecessary, during the welding operation, to push or hold the pipe members together longitudinally because the friction joint occurs between their cooperating surfaces, after these latter have been brought into intimate contact, is usually sufficient to hold them in place until the weld is complete. This feature is particularly advantageous in that it decreases the amount of work required to form the weld. attached.
It will be noted that, in the finished joint, there is no annular opening or pocket between the inner wall and the peripheral outer wall of the two pipe elements, which cooperate in the formation of the joint in which the fluid itself or substances. , such as, sulphides from this fluid or entrained by it may collect as it passes through the pipeline.
However, it has been observed that the presence of pockets of this kind in certain forms of joints imagined so far is detrimental in practical conditions of use, for the reason that the sulphide and other ingredients of the fluid flowing through the pipe have a tendency to accumulate in these pockets and, by their deteriorating action on the surface exposed to them including that of the metal of the weld, end up forming leaks in the joint and, in certain cases, to put it completely inoperable on duty .
In the improved seal of the invention, the adjacent and co-operating surfaces are constantly in intimate contact with each other and, under conditions
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ordinary use, they quickly become very firmly attached to each other by the roller, thus reinforcing the final resistance of the joint and preventing the entry of any fluid or foreign substances between them.
Further, because of the relatively large extent of contact between these surfaces, the two pipe members are constantly and rigidly maintained substantially in axial alignment and the metal 18 of the weld is dispensed to a great extent. In this regard, the improved seal of the invention offers a practical advantage which distinguishes it from the seals imagined heretofore, in which the cylindrical end of one pipe member is freely fitted into a cylindrical sleeve provided on the other member and the members held together by welding between the end of this sleeve and the member fitted therein, because, in These conditions,
the weld is subject to the double obligation of preventing the axial separation of the elements and of preventing them from moving apart.
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bar il (} l'fI.l1g) \ tJJllol1 '1J.:x:to.l, hence 11 rôaulto qun, lorMquo the pipe elements are not properly supported, the enormous force exerted as a result on the weld often results in breaking the weld and causing the joint to leak.
On the other hand, in the perfected joint of the invention any tendency for axial misalignment is counteracted not only by the weld itself, but by the joint action of the closely interlocked ends of the pipe elements, so that additional resistance is added to that of the weld even for
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to combat axial misalignment and that consequently the risk of this weld breaking and of leaks which are the consequence thereof is correspondingly reduced.
Finally, in the event that after long use the metal 18 of the weld becomes porous or disintegrates to any extent, the "rust seal" which
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lilolil fureta tJt: Si1tlt: l.1 au botl1VI: I ettbfo lop j: j r4ltllfRopm Àf1 41- pipe elements fitting between them at the origin appreciably without any roughness, would have the effect of reducing to a minimum / possibility of leakage.
In some forms of " socket joint previously imagined, the inner end of the sleeve was connected to the main cylindrical part of the pipe by an annular flange directed at a very sharp angle outward from that pipe for renoon - tread the sleeve and. thus being almost perpendicular to the axis of the pipe. But the relatively clean folds which thus necessarily occur at the junctions of the flange with the sleeve and with the main part of the pipe are detrimental because they make the joint extremely weak at the places where the fibers of the metal are necessarily subjected to changes of. direction very clear.
It will be appreciated, however, that in accordance with the improved construction of the invention there is no such sharp angle or change of direction with the resulting weakness, the part of the wall connecting the sleeve suitably with the main part of the sleeve. pipe being in all points as strong as this pipe and that consequently the pipe as a whole is as robust in the vicinity of the joints as at any other point of
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In addition, with this improved joint the weld metal 18 has no chance of infiltrating the interior of the pipe or joint during the welding operation and thereby obstruct or reduce the pressure. passage and there is no constriction of this passage either in the vicinity of the joint or elsewhere.
The accompanying drawing shows only the adjacent ends of two pipe elements cooperating in forming an improved joint according to the invention, but in practice each pipe element is provided at one end with a sleeve 3 and at the other. end of rounded and conical areas 14 and 10 and can thus be joined with other similar and adjacent elements to form a pipe of any desired length.
Although an embodiment of a joint embodying the principles of the invention has been very specifically described and shown, modifications of detail may be made in the construction, length and inclination of the intended cooperating surfaces. on the two conjugate elements of the pipe without departing from the spirit of the invention and without going beyond its scope.
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