CS204576B1

CS204576B1 - Transmission joint of the steel pipe with the aluminium head

Info

Publication number: CS204576B1
Application number: CS143679A
Authority: CS
Inventors: Ivo Charvat
Original assignee: Ivo Charvat
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález se týká přechodového spoje ocelové trubky s trubkou hliníkovou, který je výhodný především pro nízká teploty·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

V zařízení na zkapalňování a dělení plynů jsou kladeny vysoké požadavky na těsnost spojů, která musí být zachována v širokém rozmezí pracovních tlaků a teplot ( + 100 -200 C). Jakákoliv netěsnost spoje především na potrubí kapalných plynů způsobuje veliká ztráty. Jednotlivé aparáty nízkoteplotních zařízení jsou nejčastěji zhotovovány z hliníku a jeho slitin. Z pevnostních důvodů je nutné některé aparáty zhotovovat ze slitinových austenitických ocelí. Jedná se o materiály, které si zachovávají za nízkých pracovních teplot dobré mechanické vlastnosti. Vzhledem k různým materiálům, které jsou používány pro konstrukci a výrobu jednotlivých aparátů nízkoteplotních zařízení, tj. především hliník a jeho slitiny a auatenitické oceli, vzniká požadavek těsného potrubního spoje, který by umožňoval spojení těchto dvou vzájemně obtížně svařitelných materiálů. Přírubové spoje nevykazují dostatečnou těsnost. Jsou známé různé druhy svěrných spojů a spojů pájených, které jsou však velmi nákladné a pracné především u větších světlostích potrubí. Jsou známé i spoje s využitím tenkého bimetalického plechu typu nerez - hliník, který je vevařen mezi ocelovou přírubu a hliníkovou obrubu. Tento typ spoje však vyžaduje dva obvodové svary blízko sěbe a při menších světlostech může docházet vlivem přehřátí bimetalu k narušení těsnosti. Tenký bimetalický plech se mimo to obtížně vyrábí a je nákladný.In the liquefaction and gas separation plant, high demands are placed on the tightness of the joints, which must be maintained over a wide range of working pressures and temperatures (+ 100 -200 C). Any leakage of the joint, especially on the liquid gas pipeline, causes great losses. Individual apparatuses of low-temperature devices are most often made of aluminum and its alloys. For strength reasons it is necessary to make some apparatuses from austenitic alloy steels. These are materials that retain good mechanical properties at low working temperatures. Due to the different materials used for the construction and manufacture of the individual apparatuses of the low-temperature equipment, namely, aluminum and its alloys and auatenitic steel, there is a need for a tight pipe joint that would allow the joining of the two hardly weldable materials. Flange connections do not show sufficient tightness. Various types of clamp joints and brazed joints are known, but they are very expensive and laborious especially with larger pipe diameters. Joints are also known using a thin bimetallic stainless steel-aluminum sheet welded between a steel flange and an aluminum flange. However, this type of joint requires two circumferential welds near the joint, and at smaller diameters, tightness may be impaired due to bimetal overheating. In addition, thin bimetallic sheet is difficult to manufacture and expensive.

576576

204 578204 578

Nevýhody stávajících řešeni spojů trubky ocelové e hliníkovou jsou odstraněny přechodovým spojem dle vynálezu, který sestává především z příruby, obruby, otočné příruby a příslušných šroubů β maticemi jehož principem je to, Že příruba přivařeňá k ocelovému potrubí je Z bimetalického plechu ocel-hliník s případnou nejméně jednou mezivrstvou a jiné; ho kovu e výhodou mědi, přičemž hliníkové obruba je přivařene k hliníkové straně příruby, buč přímo, nebo přes navařeno» mezivretvu na obvodu obruby. Přitom se pod pojmem hliník rozumí hliník a jeho slitiny.Disadvantages of existing solutions of steel and aluminum pipe joints are eliminated by a transition joint according to the invention, which consists mainly of a flange, flange, rotating flange and corresponding screws β nuts whose principle is that the flange welds to the steel pipe at least one interlayer and the other; The metal flange is preferably copper, wherein the aluminum flange is welded to the aluminum side of the flange, either directly or through a welded intermediate spool on the periphery of the flange. The term aluminum refers to aluminum and its alloys.

Přechodový spoj dle vynálezu umožňuje vyrábět spoje nerezového potrubí a hrdlech a hliníkovým potrubím při nižších výrobních nákladech, než u dosud známých spojů. Příruba přivařeňá k ocelové trubce je z bimetalického materiálu u kterého je podkladová část z auetenitické ocele. Takové bimetalické plechy se vyrábějí jednodušším způsobem plátováním výbuchem a při plátování dochází k malé deformaci silnějšího podložného materiálu. V důsledku toho je celý spoj lacinější než spoje dosud užívané při spolehlivé funkci. Při přivařování hliníkové obruby k hliníkové části příruby je tepelně minimálně namáhán bimetalic ký plech a spoj je spolehlivý i u malých světlostí trubek.The transition joint according to the invention makes it possible to produce stainless steel pipe and socket connections and aluminum pipes at a lower production cost than previously known joints. The flange welded to the steel pipe is made of bimetallic material with the base part made of auetenitic steel. Such bimetallic sheets are manufactured in a simpler manner by explosion cladding and little cladding of the thicker backing material occurs during cladding. As a result, the entire joint is cheaper than the joints hitherto used for reliable operation. When welding the aluminum flange to the aluminum flange part, the bimetallic sheet is minimally thermally stressed and the joint is reliable even with small pipe diameters.

Příkladné řešení spoje dle vynálezu je zobrazeno na obr. 1, kde je schematicky znázorněno spojení nerezového potrubí a austenitické chromniklové ocelí s potrubím z hliníku pro zařízení na zkapalňování dusíku. Na obr. 2 je příklad svařovaného spoje trubky z legované slitiny AlMg 3 s trubkou z austenitické oceli.An exemplary joint solution according to the invention is shown in Fig. 1, which schematically illustrates the connection of stainless steel pipes and austenitic chromium-nickel steel to aluminum pipes for nitrogen liquefaction equipment. Fig. 2 shows an example of a welded joint of an AlMg 3 alloy tube to an austenitic steel tube.

Základním článkem spoje je bimetalický plech ocel - hliník, který je nejčaatěji vyráběn plátováním výbuchem. V některých případech pro zvýěení soudružnoeti hliníkové vrstvy s vrstvou ocelovou může být naplétována mezivrstva. Příkladně z mědi nebo z niklu. Na zobrazeném přikladu sestává bimetalický plech ze ailné vrstvy austenitické ocele 1, která tvoří vlastní nosnou část příruby. Na tuto vrstvu je neplátována mezivrstva mědi 2 a koneč ně vrstva hliníku g. Příruba je ze strany ocele přivařena svarem g k trubce 8. Hliníková obruba £, přivařeňá k hliníkové trubce 6 svarem £ je přivařena svarem 10 k hliníkové vrstvě £ na přírubě. Svar 10 v podstatě slouží jako svar těsnostní a vlastní namáháni je přenášeno do hliníkového potrubí otočnou přírubou 11 a šrouby £ s maticemi gg. Ke kompenzaci různé tepelné roztažnosti dílů apoje jsou použity kompensační podložky 12. Jiné příkladné spojení dle vynálezu je zobrazeno ne obr. 2. V tomto případě jde o spojení trubky z legované hliníkové slitiny AlMg 3 s trubkou z austenitické chromniklové oceli. Jde o příklad použiti bimetalického plechu, který sestává z vrstvy austenitické oceli 1, mezivretvy mědi 2, a vrstvy čistého hliníku g. V obrubě £, které je z materiálu AlMg 3, je vytvořena drážka vyvařena mezivrstvou 14 materiálu AIMn. Ta je pak přivařena svarem 10 k vrstvě čistého hliníku g příruby. Tento typ spoje je vhodný pro vyěší pracovní tlaky, kde je nutné použít hliníkových slitin.The basic element of the joint is bimetallic sheet steel - aluminum, which is most often produced by explosion cladding. In some cases, an intermediate layer may be plaited to increase the composite aluminum layer with the steel layer. For example, copper or nickel. In the illustrated example, the bimetallic sheet consists of an austenitic steel 1 layer which forms the actual supporting part of the flange. The copper interlayer 2 and finally the aluminum layer g are not clad on this layer. The flange is welded to the pipe 8 by welding g to the pipe 8. The aluminum flange 6 is welded to the aluminum pipe 6 by welding 10 to the aluminum layer 6 on the flange. The weld 10 essentially serves as a leak weld and the stress itself is transferred to the aluminum pipe by a rotatable flange 11 and bolts 8 with nuts gg. Compensation pads 12 are used to compensate for the different thermal expansion of the parts and joint. Another exemplary connection according to the invention is shown in FIG. This is an example of using a bimetallic sheet consisting of an austenitic steel layer 1, a copper interlayer 2, and a pure aluminum layer g. In the flange 6, which is made of AlMg 3, a groove is formed by the intermediate layer 14 of AIMn. This is then welded by welding 10 to a layer of pure aluminum g of the flange. This type of joint is suitable for higher working pressures where it is necessary to use aluminum alloys.

Přechodový spoj dle vynálezu řeší těsný spoj ocelové trubky s trubkou hliníkovou, který najde široké uplatnění především v technice zkapalňování a dělení vzduchu. Hlavní výhodou spoje je jeho výrobní jednoduchost a spolehlivost.The transition joint according to the invention solves a tight joint of a steel pipe with an aluminum pipe, which finds wide application especially in the technique of liquefaction and air separation. The main advantage of the joint is its manufacturing simplicity and reliability.

Claims

CLAIMS 1. Transition joint of a steel-aluminum pipe consisting primarily of a flange, a flange, a rotating flange and respective bolts and a nut, characterized in that the flange is formed of a bimetallic sheet consisting of austenitic steel layer (1) and an aluminum-plated layer. (3) wherein the aluminum skirt (4) is welded to the aluminum side of the flange, either directly or through a welded intermediate layer (14) on the periphery of the aluminum skirt (4).

Transition joint according to claim 1, characterized in that between the austenitic steel layer (1) and the non-clad aluminum layer (3) there is an intermediate layer of the medium (2).