RU67211U1 - THIN-WALLED VESSEL - Google Patents

THIN-WALLED VESSEL Download PDF

Info

Publication number
RU67211U1
RU67211U1 RU2007118556/22U RU2007118556U RU67211U1 RU 67211 U1 RU67211 U1 RU 67211U1 RU 2007118556/22 U RU2007118556/22 U RU 2007118556/22U RU 2007118556 U RU2007118556 U RU 2007118556U RU 67211 U1 RU67211 U1 RU 67211U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
elements
vessel
lap
thin
Prior art date
Application number
RU2007118556/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Федулов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РИФ" технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РИФ" технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РИФ" технологии"
Priority to RU2007118556/22U priority Critical patent/RU67211U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU67211U1 publication Critical patent/RU67211U1/en

Links

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области производства тонкостенных сосудов, в том числе сосудов высокого давления, разнообразных лейнеров сосудов и пр., которые могут быть использованы для хранения различных жидкостей, сжатых и сжиженных газов в системах пожаротушения, дыхательных аппаратах и т.д. Технический результат - создание технологичной и достаточно простой конструкции герметичных тонкостенных сосудов, повышении производительности их изготовления и, соответственно, снижении издержек производства. Для этого в тонкостенном сосуде, элементы обечаек с открытых торцов контактируют между собой внахлест или встык, причем зоны стыков дополнительно снабжены, по меньшей мере, одним соединительным нахлесточным кольцом, при этом нахлесточный контакт элементов обечаек или элементов обечаек и нахлесточного кольца осуществляется с использованием герметизирующего слоя адгезивного состава и образованием клеевого соединения, причем величина взаимного нахлеста элементов обечаек или взаимного нахлеста для каждого элемента обечайки и нахлесточного кольца рассчитывается по формуле:The utility model relates to the production of thin-walled vessels, including pressure vessels, a variety of vessel liners, etc., which can be used to store various liquids, compressed and liquefied gases in fire extinguishing systems, breathing apparatus, etc. The technical result is the creation of a technologically advanced and fairly simple design of sealed thin-walled vessels, increasing the productivity of their manufacture and, accordingly, reducing production costs. To do this, in a thin-walled vessel, the shell elements from the open ends contact with each other lap or butt, and the joint zones are additionally provided with at least one connecting lap ring, while the lap contact of the shell elements or shell elements and the lap ring is carried out using a sealing layer adhesive composition and the formation of adhesive bonding, and the value of the mutual overlap of the elements of the shells or mutual overlap for each element of the shell and overlap ring of is calculated by the formula:

L≥p×D/(4×σ),L≥p × D / (4 × σ),

где: p - расчетное давление разрушения сосуда;where: p is the estimated pressure of the destruction of the vessel;

D - максимальный диаметр корпуса сосуда в зоне клеевого соединения;D is the maximum diameter of the vessel body in the area of the adhesive joint;

σ - расчетное напряжение разрушения полимеризованного слоя адгезива на сдвиг. 1 н. и 3 з.п. ф-лы; 8 ил.σ is the calculated shear stress of fracture of the polymerized adhesive layer. 1 n and 3 z.p. f-ly; 8 ill.

Description

Полезная модель относится к области производства тонкостенных сосудов, в том числе сосудов высокого давления, разнообразных лейнеров сосудов и пр., которые могут быть использованы для хранения различных жидкостей, сжатых и сжиженных газов в системах пожаротушения, дыхательных аппаратах и т.д.The utility model relates to the production of thin-walled vessels, including pressure vessels, a variety of vessel liners, etc., which can be used to store various liquids, compressed and liquefied gases in fire extinguishing systems, breathing apparatus, etc.

Известен баллон высокого давления, содержащий армированный слоем стекло- или углеродных волокон лейнер, состоящий из двух полубаллонов с днищами, соединенными по утолщенным кромкам посредством резьбы с втулкой-ниппелем и герметизированными сплавлением кромок или введением клеящих компонентов [Описание изобретения к патенту РФ №2168083 от 04.04.1996, МПК7 F16J 12/00, F17С 1/00, опубл. 30.10.1994].A known high-pressure cylinder containing a liner reinforced with a layer of glass or carbon fiber, consisting of two half-cylinders with bottoms connected along thickened edges by thread with a nipple sleeve and sealed by fusion of the edges or the introduction of adhesive components [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2168083 dated 04.04 .1996, IPC 7 F16J 12/00, F17C 1/00, publ. 10/30/1994].

Использование нескольких самостоятельных технологических переходов (соединение при помощи резьбы и герметизация при помощи клеящих компонентов), каждый из которых потенциально является самодостаточным, делают технологию производства лейнера известного баллона неоправданно сложной.The use of several independent technological transitions (joining with thread and sealing with adhesive components), each of which is potentially self-sufficient, makes the production technology of the liner of a famous balloon unreasonably complicated.

Известен газовый баллон высокого давления, содержащий силовую оболочку из композитного материала, например, из «кевлара», встроенную герметизирующую оболочку (т.н. лейнер) из металла с днищами и фланцами [Описание изобретения к патенту РФ №2118356 от 10.11.2000, МПК7 F17С 1/06, F17С 1/16, опубл. 27.08.2000]. Для склеивания элементов баллона используются клеи на основе лейконатов, а прочность соединения обеспечивается сваркой.Known gas cylinder of high pressure, containing a power shell made of composite material, for example, from Kevlar, a built-in sealing shell (the so-called liner) of metal with bottoms and flanges [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2118356 from 10.11.2000, IPC 7 F17C 1/06, F17C 1/16, publ. 08.27.2000]. For gluing the elements of the cylinder are used adhesives based on leukonates, and the strength of the connection is ensured by welding.

Сварочное соединение, фактически дублирует клеевое, что делает конструкцию баллона и технологический процесс его изготовления достаточно сложными.The welding joint, in fact, duplicates the glue, which makes the design of the cylinder and the manufacturing process of its manufacture quite complicated.

Известен металлопластиковый баллон высокого давления, включающий тонкостенный стальной лейнер, содержащий среднюю цилиндрическую часть и два днища, соединенные между собой при помощи сварки [Описание изобретения к патенту РФ №2289062 от 12.04.2005, МПК8 F17С Known metal-plastic high-pressure cylinder, including a thin-walled steel liner containing the middle cylindrical part and two bottoms, interconnected by welding [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2289062 from 04/12/2005, IPC 8 F17C

1/00, В21D 51/24, опубл. 10.12.2006].1/00, B21D 51/24, publ. 12/10/2006].

Использование сварки для соединения тонкостенных деталей лейнера значительно усложняет технологический процесс его изготовления, поскольку это требует организации специальных рабочих мест, использования дорогостоящего сварочного оборудования и привлечения специалистов высокой квалификации.The use of welding to connect thin-walled parts of the liner significantly complicates the manufacturing process, since this requires the organization of special jobs, the use of expensive welding equipment and the involvement of highly qualified specialists.

Известен тонкостенный металлический лейнер композитного газового баллона высокого давления, содержащий, среднюю цилиндрическую часть и две донные, соединенные со средней частью посредством подкладных колец при помощи сварки [Описание изобретения к патенту РФ №2077682 от 29.04.1994, МПК5 F17С 1/06, опубл. 20.04.1997, бюл. №11]. По сравнению с предыдущими техническими решениями сварные соединения тонкостенных средней цилиндрической части и двух донных осуществляется с использованием подкладных колец, что снижает требования к технологическим режимам сварки тонких стенок лейнера.Known thin-walled metal liner of a composite gas cylinder of high pressure, containing, the middle cylindrical part and two bottom, connected to the middle part by means of washer rings by welding [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2077682 from 04.29.1994, IPC 5 F17C 1/06, publ. . 04/20/1997, bull. No. 11]. Compared with previous technical solutions, welded joints of thin-walled middle cylindrical parts and two bottom ones are carried out using backing rings, which reduces the requirements for technological modes of welding thin walls of the liner.

Тем не менее, их производство требует организации специальных рабочих мест, использования дорогостоящего сварочного оборудования и привлечения специалистов высокой квалификации, в частности для работы на установках лазерной и электронно-лучевой сварки, а также их обслуживания.Nevertheless, their production requires the organization of special jobs, the use of expensive welding equipment and the involvement of highly qualified specialists, in particular for work on laser and electron beam welding installations, as well as their maintenance.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков заявляемому в качестве полезной модели техническому решению, является тонкостенный металлический сосуд, выполненный в виде герметичного корпуса с днищами, при этом, корпус состоит из двух элементов обечаек, каждая из которых имеет открытый торец [Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирования сварных конструкций: Учеб. пособие. - М.: Высш. школа, 1983, с.3, 11-15, рис.12.12.].The closest in the set of essential features to the technical solution claimed as a utility model is a thin-walled metal vessel made in the form of a sealed case with bottoms, while the case consists of two shell elements, each of which has an open end [Nikolaev G.A., Kurkin S.A., Vinokurov V.A. Welded construction. Manufacturing technology. Automation of production and design of welded structures: Textbook. allowance. - M .: Higher. School, 1983, p. 3, 11-15, fig. 12.12.].

Данному сосуду присущи те же недостатки, что и у вышеупомянутых изделий.This vessel has the same disadvantages as the above products.

Задача, решаемая настоящей полезной моделью и достигаемый технический результат, заключаются в создании технологичной и достаточно простой конструкции герметичных тонкостенных сосудов, повышении производительности их изготовления и, соответственно, снижении издержек производства.The problem solved by this utility model and the technical result achieved is to create a technologically advanced and fairly simple design of sealed thin-walled vessels, increase the productivity of their manufacture and, accordingly, reduce production costs.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата в известном тонкостенном сосуде, выполненном в виде герметичного корпуса с днищами, причем, корпус состоит, по меньшей мере, из двух элементов обечаек, каждая из которых имеет, по меньшей мере, один открытый торец, элементы обечаек с открытых торцов контактируют между собой внахлест или встык, причем зоны стыков дополнительно снабжены, по меньшей мере, одним соединительным нахлесточным кольцом, при этом нахлесточный контакт элементов обечаек или элементов обечаек и нахлесточного кольца осуществляется с использованием герметизирующего слоя адгезивного состава и образованием клеевого соединения, причем величина взаимного нахлеста элементов обечаек или взаимного нахлеста для каждого элемента обечайки и нахлесточного кольца рассчитывается по формуле:To solve the problem and achieve the claimed technical result in a known thin-walled vessel made in the form of a sealed housing with bottoms, moreover, the housing consists of at least two shell elements, each of which has at least one open end, elements the shells from the open ends are in contact with each other overlapping or end-to-end, and the joint zones are additionally provided with at least one connecting lap ring, while the lap contact of the elements of the shells or elements about the beech and lap ring is carried out using a sealing layer of adhesive composition and the formation of an adhesive joint, and the mutual overlap of the shell elements or mutual overlap for each element of the shell and lap ring is calculated by the formula:

L≥p×D/(4×σ),L≥p × D / (4 × σ),

где: p - расчетное давление разрушения сосуда;where: p is the estimated pressure of the destruction of the vessel;

D - максимальный диаметр корпуса сосуда в зоне клеевого соединения;D is the maximum diameter of the vessel body in the area of the adhesive joint;

σ - расчетное напряжение разрушения полимеризованного слоя адгезива на сдвиг.σ is the calculated shear stress of fracture of the polymerized adhesive layer.

Кроме этого:Besides:

- часть, по меньшей мере, одного из элементов обечайки, обеспечивающая нахлесточное соединение выполнена ступенчатой;- part of at least one of the elements of the shell, providing lapping connection is made stepwise;

- части, по меньшей мере, двух контактирующих между собой встык элементов обечаек в месте соединения с нахлесточным кольцом выполнены ступенчатыми;- parts of at least two end-to-end contacting shell elements at the junction with the lap ring are made stepwise;

- герметичный корпус выполнен с, по меньшей мере, тремя элементами обечаек, одна часть открытых торцов которых контактирует между собой внахлест, а другая - встык.- a sealed housing is made with at least three elements of the shells, one part of the open ends of which is in contact with each other with an overlap, and the other end-to-end.

Следует отметить, что под термином «элемент обечайки» понимается цилиндрическая часть любой детали герметичного корпуса тонкостенного сосуда, посредством которой, в случае настоящей полезной модели, обеспечивается их неразъемное соединение, за исключением нахлесточного кольца - дополнительной технологической детали, обеспечивающей возможность нахлесточного соединения двух соседних элементов обечаек. Таким образом, элементы обечаек присутствуют на торцах как одного днища корпуса It should be noted that the term “shell element” refers to the cylindrical part of any part of the sealed body of a thin-walled vessel, through which, in the case of this utility model, their one-piece connection is provided, with the exception of the lap ring - an additional technological part that provides the possibility of lap joint of two adjacent elements shells. Thus, the elements of the shells are present at the ends of one body bottom

сосуда в виде его цилиндрической части, так и на другом - в случае изготовления герметичного корпуса из двух днищ, одно из которых имеет горловину, а другое выполнено глухим, а также, безусловно, с двух торцов собственно обечайки - в случае изготовления герметичного корпуса из двух днищ с цилиндрической обечайкой или несколькими цилиндрическими обечайками между ними. Независимо от конструкции днища и наличия в нем горловины, а также для обеспечения возможности реализовать заявленную полезную модель необходимо, чтобы его открытая с торца часть была цилиндрической, т.е. - содержала бы элемент обечайки.the vessel in the form of its cylindrical part, and on the other - in the case of making a sealed enclosure from two bottoms, one of which has a neck and the other is made blind, and, of course, from the two ends of the shell itself - in the case of making a sealed enclosure of two bottoms with a cylindrical shell or several cylindrical shells between them. Regardless of the design of the bottom and the presence of a neck in it, as well as to ensure the possibility of realizing the claimed utility model, it is necessary that its part open from the end be cylindrical, i.e. - would contain a shell element.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где:The utility model is illustrated in the drawing, where:

- на фиг.1 показана типовая конструкция тонкостенного сосуда;- figure 1 shows a typical design of a thin-walled vessel;

- на фиг.2-4 изображены варианты конструкции тонкостенного сосуда;- figure 2-4 shows the design options of a thin-walled vessel;

- на фиг.5-8 - возможные варианты соединения деталей в тонкостенном сосуде.- figure 5-8 - possible options for connecting parts in a thin-walled vessel.

Тонкостенный сосуд выполнен в виде герметичного корпуса 1 с днищами 2 (и 2'), при этом корпус 1 состоит, по меньшей мере, из двух элементов обечаек 3, 4 и 5, 6, каждая из которых имеет, по меньшей мере, один открытый торец 7, 8 или 9, 10. В зависимости от типа соединения элементов обечаек можно выделить два характерных варианта конструкции корпуса 1.The thin-walled vessel is made in the form of a sealed housing 1 with bottoms 2 (and 2 '), while the housing 1 consists of at least two shell elements 3, 4 and 5, 6, each of which has at least one open end face 7, 8 or 9, 10. Depending on the type of connection of the shell elements, two characteristic variants of the construction of the housing 1 can be distinguished.

Для первого варианта - элементы обечаек 3 и 4 с открытых торцов 7 или 8 контактируют между собой внахлест (см. фиг.1, 2, 5 и 6), при этом нахлесточный контакт элементов обечаек 3 и 4 осуществляется с использованием герметизирующего слоя адгезивного состава и образованием клеевого соединения (условно не показано, но - подразумевается).For the first option, the elements of the shells 3 and 4 from the open ends 7 or 8 are in contact with each other overlap (see figures 1, 2, 5 and 6), while the lap contact of the elements of the shells 3 and 4 is carried out using a sealing layer of adhesive composition and the formation of adhesive joints (not conventionally shown, but - implied).

Для второго варианта - элементы обечаек 5 и б с открытых торцов 9 или 10 контактируют между собой встык (см. фиг.3, 4, 7 и 8), причем зоны стыков дополнительно снабжены, по меньшей мере, одним соединительным нахлесточным кольцом 11, при этом нахлесточный контакт элементов обечаек 5 и 6, и нахлесточного кольца 11 также осуществляется с использованием герметизирующего слоя адгезивного состава и образованием клеевого соединения (также условно не показано, но - подразумевается).For the second option, the elements of the shells 5 and b from the open ends 9 or 10 are contacted end-to-end (see Figs. 3, 4, 7 and 8), and the joint zones are additionally equipped with at least one lap joint ring 11, with this lap contact of the shell elements 5 and 6, and lap ring 11 is also carried out using a sealing layer of an adhesive composition and the formation of an adhesive joint (also conditionally not shown, but is implied).

Величина взаимного нахлеста L элементов обечаек 3 и 4 или для каждого элемента обечайки 5 и 6, и нахлесточного кольца 11 рассчитывается The value of the mutual overlap L of the elements of the shells 3 and 4 or for each element of the shell 5 and 6, and lap ring 11 is calculated

по формуле:according to the formula:

L≥p×D/(4×σ),L≥p × D / (4 × σ),

где: p - расчетное давление разрушения сосуда;where: p is the estimated pressure of the destruction of the vessel;

D - максимальный диаметр корпуса сосуда в зоне клеевого соединения;D is the maximum diameter of the vessel body in the area of the adhesive joint;

σ - расчетное напряжение разрушения полимеризованного слоя адгезива на сдвиг.σ is the calculated shear stress of fracture of the polymerized adhesive layer.

Величина взаимного нахлеста L была определена из условия, что напряжение разрушения полимеризованного слоя адгезива на сдвиг σ равняется отношению сдвигающего усилия к площади сдвигаемой поверхности. В свою очередь, сдвигающее усилие равняется площади проекции днища 2 или 2', помноженной на расчетное давление p разрушения сосуда, а площадь сдвигаемой поверхности равняется длине соответствующей окружности элемента обечайки 2, 4 или 5, 6 в зоне их соединения между собой или их соединения с нахлесточным кольцом 11, помноженной на ширину полимеризованного слоя адгезива - она же - величина взаимного нахлеста L.The value of the overlapping L was determined from the condition that the fracture stress of the polymerized adhesive layer by shear σ equals the ratio of the shear force to the area of the sheared surface. In turn, the shear force is equal to the projection area of the bottom 2 or 2 ', multiplied by the design pressure p of the destruction of the vessel, and the area of the shifted surface is equal to the length of the corresponding circumference of the shell element 2, 4 or 5, 6 in the area of their connection to each other or their connection with lap ring 11, multiplied by the width of the polymerized adhesive layer - it is also the value of the mutual overlap L.

Адгезивный состав (он же - полимерная композиция) представляет собой, например, анаэробный или какой-либо другой клей, выпускаемый отечественной промышленностью (например, см. каталог [Составы анаэробные уплотняющие (герметики). Клеи акриловые. ФГУП «НИИ полимеров», Дзержинск, 1999]) или его зарубежных аналогов, распространяемых под торговой маркой LOCTITE®, AGA и др.An adhesive composition (also known as a polymer composition) is, for example, anaerobic or some other adhesive manufactured by the domestic industry (for example, see the catalog [Anaerobic sealing compounds (sealants). Acrylic adhesives. FSUE NII Polymers, Dzerzhinsk, 1999]) or its foreign analogues distributed under the trademark LOCTITE ® , AGA, etc.

Особенностями конструкции корпуса 1 является то, что часть, элементов обечайки 3 или 4 (см. фиг.5 или 6), обеспечивающая нахлесточное соединение выполнена ступенчатой. Точно так же, части двух, контактирующих между собой встык элементов обечаек 5 и 6 в месте соединения с нахлесточным кольцом 12 (см. фиг.7 или 8) выполнены ступенчатыми. Следует отметить, что ступенька (раздача, обжим, калибровка, вытяжка и т.д.) может выполняться на детали исходя из соображений технологичности, условий эксплуатации баллона, возможностей оборудования и т.д., именно по этой причине на фигурах чертежей представлены лишь характерные варианты ступенчатой формы элементов обечаек 3, 4 и 5, 6.Features of the design of the housing 1 is that the part of the elements of the shell 3 or 4 (see figure 5 or 6), providing overlapping connection is made stepwise. In the same way, the parts of the two shell-contacting elements of the shells 5 and 6 at the junction with the lap ring 12 (see Fig. 7 or 8) are made stepwise. It should be noted that the step (distribution, crimping, calibration, exhaust, etc.) can be performed on the parts based on considerations of manufacturability, cylinder operating conditions, equipment capabilities, etc., for this reason only characteristic figures are presented in the figures of the drawings options for the stepped shape of the shell elements 3, 4 and 5, 6.

Перечисленные выше особенности герметичного корпуса 1 могут быть реализованы одновременно в одном сосуде, т.е. открытые торцы 7 и 8 The above features of the sealed housing 1 can be implemented simultaneously in one vessel, i.e. open ends 7 and 8

элементов обечаек 3 и 4 со стороны, например, одного днища 2 могут контактировать между собой внахлест, а открытые торцы других, условно не показанных элементов обечаек (это может быть соединение другого днища с другим концом обечайки - условно не показаны) могут контактировать между собой встык, включая, также возможность выполнения составленной по тому же принципу цилиндрической обечайки 12, которой условно можно считать правую часть корпуса 1 на фигурах чертежа (в дополнение к тому, что в других случаях это может быть вытянутое или раскатанное днище 2').elements of shells 3 and 4 from the side, for example, of one bottom 2 can overlap with each other, and the open ends of other, not shown elements of shells (this can be a connection of the other bottom with the other end of the shell - not shown conditionally) can be contacted end to end including, also, the possibility of performing a cylindrical shell 12 made up by the same principle, which can conditionally be considered the right part of the housing 1 in the figures of the drawing (in addition to the fact that in other cases it can be extended or rolled out bottom 2 ').

Перечисленные выше особенности герметичного корпуса 1 могут быть реализованы одновременно в конструкции другого сосуда, т.е. открытые торцы 7 и 8 элементов обечаек 3 и 4 двух днищ 2 и 2' могут контактировать между собой внахлест, а открытые торцы других, условно не показанных элементов обечаек (это может быть соединение другого днища с другим концом обечайки) могут контактировать между собой встык, включая, также возможность выполнения составленной по тому же принципу цилиндрической обечайки, которой условно можно считать правую часть корпуса 1 на фигурах чертежа.The above features of the sealed housing 1 can be implemented simultaneously in the design of another vessel, i.e. the open ends 7 and 8 of the elements of the shells 3 and 4 of the two bottoms 2 and 2 'can overlap each other, and the open ends of other, not shown elements of the shells (this can be a connection of the other bottom to the other end of the shell) can be contacted end to end, including, also, the possibility of performing a cylindrical shell composed by the same principle, which can conditionally be considered the right side of the housing 1 in the figures of the drawing.

И, наоборот - открытые торцы 9 и 10 элементов обечаек 5 и 6 днища 2 могут контактировать между собой встык, а открытые торцы других, условно не показанных элементов обечаек могут контактировать между собой внахлест. И так - в любых сочетаниях.And, on the contrary, the open ends 9 and 10 of the shell elements 5 and 6 of the bottom 2 can contact end-to-end, and the open ends of other, not shown shell elements can overlap. And so - in any combination.

Рассмотрим типовые примеры изготовления тонкостенных сосудов.Consider typical examples of the manufacture of thin-walled vessels.

Исходные данные для проектирования.Initial data for design.

Необходимо изготовить тонкостенный сосуд, рассчитанный на рабочее давление р=15 МПа, герметичный металлический корпус 1 которого выполнен из стали 10Х18Н10Т (хотя, корпус 1 может быть выполнен из алюминиевого сплава, быть неметаллическим, например, композитным и т.д.) с минимальной толщиной стенки 1 мм с максимальным диаметром D в зоне соединения деталей корпуса 1 равным 150 мм. Расчетное напряжение разрушения полимеризованного слоя адгезива на сдвиг - σ=20 МПа. Принятое давление разрушения сосуда - 36 МПа определяется путем умножения величины рабочего давления на нормативный коэффициент k=2,4, определенный в ПБ 03-576-03 («Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»).It is necessary to make a thin-walled vessel designed for an operating pressure of p = 15 MPa, the sealed metal case 1 of which is made of 10X18H10T steel (although the case 1 can be made of aluminum alloy, be non-metallic, for example, composite, etc.) with a minimum thickness walls of 1 mm with a maximum diameter D in the area of the connection of parts of the housing 1 equal to 150 mm The calculated fracture stress of the polymerized adhesive layer by shear is σ = 20 MPa. The accepted vessel destruction pressure of 36 MPa is determined by multiplying the working pressure by the standard coefficient k = 2.4, defined in PB 03-576-03 (“Rules for the Construction and Safe Operation of Pressure Vessels”).

Рассчитаем величину взаимного нахлеста L элементов обечаек 3 и 4 (или взаимного нахлеста L для каждого элемента обечайки 5 и 6, и нахлесточного кольца 11):We calculate the value of the mutual overlap L of the shell elements 3 and 4 (or the mutual overlap L for each shell element 5 and 6, and the lap ring 11):

L≥p×D/(4×σ)=(36×l50)/(4×20)=67,5 ммL≥p × D / (4 × σ) = (36 × l50) / (4 × 20) = 67.5 mm

Для дальнейшего проектирования, величину взаимного нахлеста L принимаем равной 70 мм.For further design, the value of the mutual overlap L is taken equal to 70 mm.

Пример 1. Тонкостенный сосуд включает два днища 2 и 2', например, как показано на фиг.1.Example 1. A thin-walled vessel includes two bottoms 2 and 2 ', for example, as shown in figure 1.

Берут днище 2 с горловиной, как менее тяжелое, и на внутреннюю поверхность нахлесточного участка 3 по окружности наносят адгезивный состав на величину 70 мм. Подготовленное днище 2 надевают на глухое днище 2' на величину 70 мм. Адгезив в этом случае выполняет функцию смазки, позволяя достаточно легко преодолеть силу трения в зазоре между соединяемыми деталями. Собственно, адгезив может вначале наноситься и на глухое днище 2' - все зависит от конкретных условий производства, технологических возможностей, привычки работников, устоявшихся традиций и т.д. По истечении технологически установленного времени при соответствующей температуре в зазоре между деталями происходит полимеризация состава с образованием неразъемного соединения, несущего функцию уплотнения. После полной полимеризации адгезива достигается надежная герметизация соединения и надежная фиксация деталей 2 и 2' относительно друг друга.The bottom 2 with the neck is taken, as less heavy, and an adhesive composition of 70 mm is applied to the inner surface of the lap region 3 around the circumference. The prepared bottom 2 is put on the blind bottom 2 'by a value of 70 mm. In this case, the adhesive acts as a lubricant, making it easy to overcome the frictional force in the gap between the parts to be joined. Actually, the adhesive can first be applied to the blank bottom 2 '- it all depends on the specific conditions of production, technological capabilities, the habits of workers, established traditions, etc. After a technologically established time has elapsed at the appropriate temperature in the gap between the parts, the composition polymerizes to form an integral compound that has the function of sealing. After complete polymerisation of the adhesive, reliable sealing of the joint and reliable fixation of parts 2 and 2 'relative to each other are achieved.

После выдерживания сосуда он отправляется на следующую технологическую операцию, например, на обмотку волокном для получения силовой оболочки и т.д.After keeping the vessel, it goes to the next technological operation, for example, to a fiber winding to obtain a power sheath, etc.

Пример 2. Аналогичен примеру 1.Example 2. Similar to example 1.

Разница заключается в том, что днища собираются «всухую», а низковязкий адгезив наносят на зону стыка, предварительно повернув корпус 1 днищем 2 вниз.The difference is that the bottoms are collected “dry”, and the low-viscosity adhesive is applied to the joint zone, after turning the body 1 with the bottom 2 down.

Низковязкий адгезив за счет капиллярных свойств растекается в зазоре между деталями, заполняя тем самым тот объем зазора, который равен объему использованного жидкого состава.Due to capillary properties, the low-viscosity adhesive spreads in the gap between the parts, thereby filling the gap that is equal to the volume of the used liquid composition.

Пример 3. Тонкостенный сосуд включает днище 2 с горловиной, цилиндрическую обечайку 12, глухое днище 2' и нахлесточное кольцо 11, например, как показано на фиг.3 и фиг.6.Example 3. A thin-walled vessel includes a bottom 2 with a neck, a cylindrical shell 12, a blind bottom 2 'and an lap ring 11, for example, as shown in Fig.3 and Fig.6.

Берут днище 2 с горловиной и на наружную поверхность нахлесточного участка 5 по окружности наносят адгезивный состав на величину 70 мм и надевают нахлесточное кольцо 11, которое имеет ширину 70+70=140 мм. По истечении технологически установленного времени происходит полимеризация состава с образованием неразъемного соединения элемента обечайки 5 и нахлесточного кольца 11.A bottom 2 with a neck is taken, and an adhesive composition of 70 mm is applied around the circumference of the lap section 5 and a lap ring 11 is put on, which has a width of 70 + 70 = 140 mm. After the technologically established time has elapsed, the composition polymerizes to form an integral connection of the shell element 5 and the lap ring 11.

Далее на открытую внутреннюю поверхность нахлесточного кольца 11 (на величину 70 мм) также наносят анаэробный состав. Одновременно на глухое днище 2' на ступенчатый участок (элемент обечайки) 4 тоже, на величину 70 мм, наносят анаэробный состав.Further, an anaerobic composition is also applied to the open inner surface of the lap ring 11 (by a value of 70 mm). At the same time, an anaerobic composition is also applied on the blind bottom 2 ′ to the stepped portion (shell element) 4, to a value of 70 mm.

Подготовленные днища 2 и 2' надевают на цилиндрическую обечайку 12. В одном случае открытый торец 9 днища 2 контактирует с открытым торцом 10 обечайки 12 встык при посредничестве нахлесточного кольца 11, в другом - элемент обечайки 4 днища 2' контактирует с элементом 3 обечайки 12. Автоматически обеспечивается нахлест на величину L с обеих сторон. Адгезив полимеризуется и корпус 1 отправляется на армирование пластмассой.Prepared bottoms 2 and 2 'are put on a cylindrical shell 12. In one case, the open end 9 of the bottom 2 is in contact with the open end 10 of the shell 12 end-to-end through the lap ring 11, in the other, the shell element 4 of the bottom 2' is in contact with the element 3 of the shell 12. An overlap of L is automatically provided on both sides. The adhesive is polymerized and the housing 1 is sent for reinforcement with plastic.

Далее - аналогично примеру 1.Further, similarly to example 1.

Возможны другие примеры реализации полезной модели - в рамках использования существенных признаков и их различном сочетании. Во всех случаях в конструкции тонкостенного сосуда металлический корпус 1 обеспечивает герметичность будущего изделия.Other examples of the implementation of the utility model are possible - in the framework of the use of essential features and their various combinations. In all cases, in the design of a thin-walled vessel, the metal housing 1 ensures the integrity of the future product.

Таким образом, использование полезной модели позволяет создать разнообразные технологичные варианты достаточно простой конструкции тонкостенных сосудов, повысить производительность их изготовления и снизить издержки производства.Thus, the use of a utility model allows you to create a variety of technological options for a fairly simple design of thin-walled vessels, increase the productivity of their manufacture and reduce production costs.

Claims (4)

1. Тонкостенный сосуд, выполненный в виде герметичного корпуса с днищами, при этом, корпус состоит, по меньшей мере, из двух элементов обечаек, каждая из которых имеет, по меньшей мере, один открытый торец, отличающийся тем, что элементы обечаек с открытых торцов контактируют между собой внахлест или встык, причем зоны стыков дополнительно снабжены, по меньшей мере, одним соединительным нахлесточным кольцом, при этом нахлесточный контакт элементов обечаек или элементов обечаек и нахлесточного кольца осуществляется с использованием герметизирующего слоя адгезивного состава и образованием клеевого соединения, причем величина взаимного нахлеста элементов обечаек или взаимного нахлеста для каждого элемента обечайки и нахлесточного кольца рассчитывается по формуле1. A thin-walled vessel made in the form of a sealed housing with bottoms, the housing consists of at least two shell elements, each of which has at least one open end, characterized in that the shell elements are from open ends overlap or end-to-end contact, moreover, the joint zones are additionally equipped with at least one connecting lap ring, while lap contact of shell elements or shell elements and lap ring is carried out using sealant curing layer of the adhesive composition and the formation of adhesive bonding, and the value of the mutual overlap of the elements of the shells or mutual overlap for each element of the shell and lap ring is calculated by the formula L≥p·D/(4·σ),L≥p · D / (4 · σ), где p - расчетное давление разрушения сосуда;where p is the estimated pressure of the destruction of the vessel; D - максимальный диаметр корпуса сосуда в зоне клеевого соединения;D is the maximum diameter of the vessel body in the area of the adhesive joint; σ - расчетное напряжение разрушения полимеризованного слоя адгезива на сдвиг.σ is the calculated shear stress of fracture of the polymerized adhesive layer. 2. Сосуд по п.1, отличающийся тем, что часть, по меньшей мере, одного из элементов обечайки, обеспечивающая нахлесточное соединение выполнена ступенчатой.2. The vessel according to claim 1, characterized in that the part of at least one of the elements of the shell, providing lapping connection is made stepwise. 3. Сосуд по п.1, отличающийся тем, что части, по меньшей мере, двух контактирующих между собой встык элементов обечаек в месте соединения с нахлесточным кольцом выполнены ступенчатыми.3. The vessel according to claim 1, characterized in that the parts of at least two end-to-end contacting elements of the shells at the junction with the lap ring are made stepwise. 4. Сосуд по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что герметичный корпус выполнен с, по меньшей мере, тремя элементами обечаек, одна часть открытых торцов которых контактирует между собой внахлест, а другая - встык.
Figure 00000001
4. A vessel according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sealed housing is made with at least three shell elements, one part of the open ends of which is in lap contact and the other is butt.
Figure 00000001
RU2007118556/22U 2007-05-21 2007-05-21 THIN-WALLED VESSEL RU67211U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118556/22U RU67211U1 (en) 2007-05-21 2007-05-21 THIN-WALLED VESSEL

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007118556/22U RU67211U1 (en) 2007-05-21 2007-05-21 THIN-WALLED VESSEL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU67211U1 true RU67211U1 (en) 2007-10-10

Family

ID=38953406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007118556/22U RU67211U1 (en) 2007-05-21 2007-05-21 THIN-WALLED VESSEL

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU67211U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA039389B1 (en) * 2020-01-31 2022-01-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Отопления" Container for fluid medium

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA039389B1 (en) * 2020-01-31 2022-01-21 Общество С Ограниченной Ответственностью "Центр Отопления" Container for fluid medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1056968B1 (en) Threaded connection for internally clad pipe
US4619470A (en) Flange connection assembly for fiber-reinforced plastic pipe members
US6312024B1 (en) Threaded assembly of metal tubes designed to contain a corrosive fluid
US6863313B1 (en) Threaded connection for internally clad pipe
JP5646653B2 (en) Pressure piping connection structure
JPH038437B2 (en)
US7481350B1 (en) Socket-welded pipe joint
RU67211U1 (en) THIN-WALLED VESSEL
RU2338955C1 (en) High-pressure vessel (versions)
CN206669164U (en) A kind of sealing structure of pipe end flange tooth form
EA014086B1 (en) Method of joining a pair of tubular ends
RU2686129C1 (en) Method for connection of metal pipes with inner plastic lining
US7011343B1 (en) Socket-welded pipe joint
CN206929396U (en) A kind of high-precision sanitation-grade rupture disk
JPS5952034B2 (en) Friction welding method for double pipes
CN214146879U (en) High-bonding-strength butt-welding type aluminum-plastic composite pipe
RU2594036C1 (en) Pipe with internal plastic shell
JPH03234996A (en) Joint structure of pipe
CN214368495U (en) Repeatedly usable's compound tubular connection structure of reinforcing
CN214466713U (en) Composite pipeline
CN212455906U (en) Large-caliber high-temperature-resistant fluorine-lined elbow
RU2227241C1 (en) Connection of enameled pipes and method for making thereof
CN209800880U (en) Threaded connection enhanced composite pipe
RU2616429C1 (en) Pipe with internal protective coating
RU2168083C2 (en) High-pressure cylinder

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130522