RU2235939C2 - Способ изготовления узла соединения металлических труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области изготовления труб, а именно узлов их соединения, и может быть использовано при изготовлении электроизолирующих, компенсационных и других вставок из композиционных материалов в нефтегазопродуктопроводах, тепловых сетях и т. д. Способ включает изготовление металлических законцовок с образованием на наружной поверхности каждой из них не менее двух буртов, установку законцовок на оправку соосно друг другу, укладку на них с охватом буртов, с поочередным заполнением впадин межу ними, армирующего ровинга, например стеклонитей, пропитанного полимерным связующим. Заполнение впадин производят поочередно продольными и кольцевыми слоями. При этом в процессе заполнения нити продольных слоев протягивают над впадинами и закрепляют на оправке с натягом, наматывают кольцевые слои, прижимая ими продольные к поверхности впадин. Обрезают нити продольных слоев, оставляя свободные концы, равные длине впадин, загибают их, укладывают на кольцевые слои и производят намотку кольцевыми витками поверх загнутых нитей, после чего операции повторяют. Изобретение повышает прочность заделки продольных слоев, повышает уровень допустимых нагрузок и надежность конструкции. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области изготовления труб, а именно узлов их соединения, и может быть использовано при изготовлении электроизолирующих, компенсационных и других вставок из композиционных материалов в нефтегазопродуктопроводах, тепловых сетях и т.д.

Известен способ изготовления электроизолирующей вставки (см. патент Великобритании, заявка №1347419, 1971г.), включающий изготовление двух металлических заготовок с наружными буртовыми утолщениями, монтаж законцовок соосно на вал с зазором, установку вала в намоточное приспособление, заполнение зазора электроизолирующим материалом, укладку на наружную поверхность законцовок силовой втулки из слоев армирующего наполнителя.

Известен аналогичный способ изготовления электроизолирующей вставки по патенту РФ №2119114, отличающийся от вышеприведенного тем, что законцовки и кольцевой зазор между ними получают после ее демонтажа из намоточного приспособления, например, механической обработкой.

В конструкции вставки, выполненной по последнему способу, продольным слоям для обеспечения прочности конструкции отводится незначительное место, что, в целом, снижает надежность ее работы, особенно тогда, когда на нее действуют большие осевые нагрузки.

Известно, что такие нагрузки возникают в процессе прокладки и эксплуатации магистральных трубопроводов (газопроводов) вследствие воздействия давления транспортируемой среды и внешних силовых факторов (силовых геодинамических процессов, температурных перепадов и т.д.). В частности, такие нагрузки реально могут иметь место при прокладке трубопровода “Россия-Турция” в горной местности и подводных переходах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления узла соединения металлических труб по патенту РФ №2111404.

Способ включает изготовление двух металлических законцовок с образованием на наружной поверхности каждой из них не менее двух буртов, установку законцовок соосно друг другу и с зазором на оправку, укладку на них с охватом буртов, с поочередным заполнением впадин между ними, армирующего ровинга, например, стеклонитей, пропитанного полимерным связующим, при этом спиральные слои укладывают с переменным, увеличивающимся по мере удаления от наружных поверхностей законцовок натяжением и/или модулем упругости однонаправленного материала.

Этот способ позволяет повысить надежность работы узла соединения труб за счет более равномерного распределения нагрузки на продольные слои ровинга.

В то же время при значительных осевых нагрузках возможно выдергивание продольных слоев (прежде всего из впадин, близлежащих к зазору) и последующее разрушение конструкции до исчерпания несущей способности самих продольных слоев.

Технической задачей настоящего изобретения является предотвращение выдергивания продольных слоев из впадин до полного исчерпания прочности продольных слоев, в результате чего возрастает несущая способность соединения в целом.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления узла соединения металлических труб, включающем изготовление двух металлических законцовок с образованием на наружной поверхности каждой из них не менее двух буртов, установку законцовок соосно друг другу на оправку, укладку на них с охватом буртов, с поочередным заполнением впадин между ними, армирующего ровинга, например, стеклонитей, пропитанного связующим, заполнение впадин производят поочередно продольными и кольцевыми слоями, при этом в процессе заполнения нити продольных слоев протягивают над впадинами и закрепляют на оправке с натягом, наматывают кольцевые слои, прижимая ими продольные слои к поверхности впадин, обрезают нити продольных слоев, оставляя свободными концы, равные ширине впадин, загибают их, укладывают на кольцевые слои и производят намотку кольцевыми витками поверх загнутых нитей, после чего операции повторяют.

Способ поясняется с помощью чертежа.

На две металлические законцовки 1, 2 приваривают завальцованные под их наружный радиус металлические профилированные кольца (бурты) 3, 4, 5 и 6, 7, 8. Затем законцовки устанавливают на оправку 9 соосно друг другу, выдерживая зазор а между смежными торцами законцовок. После этого в зазор и пространство между близлежащими буртами послойно выкладывают или укладывают заранее отформованный электроизолирующий элемент 10 из невулканизованной резины. После нанесения на металлическую поверхность законцовок гермослоя из невулканизованной резины и прижатия его кольцевыми витками 11 начинают укладывать силовые продольные слои ровинга стеклянного, сформировав ленту из жгутов, например марки РВМПН10-1200-14.

Набор продольного слоя 12 производят, протягивая ленту вдоль трубы с натяжением, обеспечивающим укладку ленты без провиса. Расположив ленты вдоль трубы с натяжением с помощью механизма натяжения, установленного на оправке, производят намотку кольцевых слоев 13 во впадины поверх продольного слоя (например из жгутов марки РБФН10-1260(78)), при этом ленты продольного слоя должны плотно прилегать к поверхности впадин. При необходимости ослабляют или усиливают натяжение продольных лент. Не обрезая кольцевой ленты, обрезают нити продольного слоя, оставив длину свободных концов 14, достаточную для загиба и охвата кольцевого слоя. После чего производят намотку кольцевых витков 15 поверх загнутых нитей. Операции заполнения впадин повторяют. Последующие операции после заполнения впадин являются стандартными: укладывают поочередно продольные и кольцевые слои до получения установленных размеров узла соединения, после чего производят его термообработку.

В изготовленном по данному способу узле продольные и кольцевые слои ровинга в полости впадин образуют замки, что существенно повышает прочность заделки продольных слоев, повышает уровень допустимых нагрузок, надежность конструкции.

Claims (1)

1. Способ изготовления узла соединения металлических труб, включающий изготовление двух металлических законцовок с образованием на наружной поверхности каждой из них не менее двух буртов, установку законцовок на оправку соосно друг другу, укладку на них с охватом буртов, с поочередным заполнением впадин межу ними, армирующего ровинга, например стеклонитей, пропитанного полимерным связующим, отличающийся тем, что в нем заполнение впадин производят поочередно продольными и кольцевыми слоями, при этом в процессе заполнения нити продольных слоев протягивают над впадинами и закрепляют на оправке с натягом, наматывают кольцевые слои, прижимая ими продольные к поверхности впадин, загибают их, укладывают на кольцевые слои и производят намотку кольцевыми слоями поверх загнутых нитей, после чего операции повторяют.