SU1554507A1

SU1554507A1 - Nipple joint of pipe-line

Info

Publication number: SU1554507A1
Application number: SU884423212A
Authority: SU
Inventors: В.Н. Лебеденко; А.В. Кученков
Original assignee: Предприятие П/Я В-8315
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1988-05-13
Publication date: 1991-10-23

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежность и расширить функциональные возможности ниппельного соединени трубопроводов при работе в системах с ультра- чисты ми веществами посредством уменьшени натекани остаточных газов из технологических полостей и зазоров между элементами. Металлическое кольцо 15 установлено в замкнутое пространство между ниппелем (Н) 2 и штуцером 1. Две прокладки размещены в гнездах, выполненных на по15 10 13 11 I / 7 3 72 fa верхност х кольца 15 Прокладки выполнены из металла с меньшей жесткостью, чем материал кольца 15 На Н 2 и трубопроводе 6 выполнены внутренние кромки, контактирующие друг с другом, на к-рые наложен вакуум-плотный шов 9. Коомки имеют форму конуса. Н 2 со штуцером 1, кольцо 15 и прокладки выполнены соответственно из нержавеющей стали, бескислородной меди, инди . На поверхности накидной гайки 10 выполнено покрытие из металла более м гкого чем материал гайки 10, на выходе резьбы к-рой установлен упругий элемент 11 и выполнено диагностическое отверстие 12. На хвостовике Н 2 выполнены лыски под ключ рассто ние от к-рых до торца гайки 10 меньше длины сопр жени пары штуцер - гайка. На открытом торце Н 2 и трубопровода 6 выполнен прерывистый сварной шов 16. 4 з.п.ф-лы, 3 ил. 11 СП С СЛ СП СЛ о XI Г6The invention makes it possible to increase the reliability and expand the functionality of the nipple connection of pipelines when operating in systems with ultra-pure substances by reducing the leakage of residual gases from the process cavities and gaps between the elements. The metal ring 15 is installed in the closed space between the nipple (H) 2 and fitting 1. Two gaskets are placed in the sockets made on po15 15 13 11 I / 7 3 72 fa surfaces of the ring 15 The gaskets are made of metal with lower rigidity than the ring material 15 On the H 2 and the pipe 6, internal edges are made in contact with each other, to which a vacuum-tight joint 9 is applied. The joints have the shape of a cone. H 2 with nozzle 1, ring 15 and gaskets are made of stainless steel, oxygen-free copper, indie, respectively. On the surface of the cap nut 10, a coating is made of a metal softer than the material of the nut 10, at the exit of the thread, a resilient element 11 is installed and a diagnostic hole 12 is made. On the H 2 shank, the flats of the wrench are spacing from to-end of the nut 10 is less than the length of the coupling pair - nut. At the open end of H 2 and pipeline 6, a discontinuous weld seam is made 16. 4 Cp f-crystals, 3 sludge. 11 JV C SL JV SL about XI G6

Description

Изобретение относитс к области приборостроени , преимущественно аналитического , и может использоватьс в экспериментальной дерной физике, физике твердого тела, химии, биологии, медицине и других област х науки и техники дл работы в системах с ультрачистыми веществами .The invention relates to the field of instrumentation, primarily analytical, and can be used in experimental nuclear physics, solid state physics, chemistry, biology, medicine, and other fields of science and technology for work in systems with ultrapure substances.

Цель изобретени - повышение надежности соединени при работе в системах с ультрачистыми веществами посредством уменьшени натекани остаточных газов из технологических полостей и зазоров между элементами соединени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the connection when operating in systems with ultrapure substances by reducing the leakage of residual gases from the process cavities and gaps between the elements of the connection.

На фиг.1 изображено ниппельное соединение трубопроводов с двум прокладками , общий вид; на фиг,2 - узел I на фиг.1; на фиг 3 - узел II на фиг.1.Figure 1 shows the nipple connection of pipelines with two gaskets, a general view; FIG. 2 shows the node I in FIG. Fig 3 - node II in Fig.1.

Ниппельное соединение содержит изготовленные из нержавеющей стали штуцер 1, ниппель 2 с конической поверхностью 3 и лысками 4 и 5 под ключ, трубопровод б с конической поверхностью 7 и внутренним рабочим объемом 8, вакуум-плотный шов 9 ниппел и трубопровода, накидную гайку 10 с упругим элементом 11, диагностическим отверстием 12 и гальваническим покрытием 13 и 14 медью, а также изготовленное из бескислородной меди и подвергнутое отжигу в вакууме кольцо 15, прерывистый шов 16 на открытом внешнем торце ниппел и трубопроводе , гнезда 17 и 18 кольца, прокладки 19 и 20.Nipple joint contains stainless steel fitting 1, nipple 2 with a conical surface 3 and flush keys 4 and 5, a pipeline b with a conical surface 7 and an internal displacement of 8, a vacuum-tight joint 9 nipple and pipeline, a cap nut 10 with an elastic element 11, diagnostic hole 12 and electroplated coating 13 and 14 with copper, as well as a ring 15 made of oxygen-free copper and annealed in vacuum, intermittent seam 16 at the open outer end of the nipple and pipeline, sockets 17 and 18 subcontroller 19 and 20.

Конические поверхности 3 и 7 ниппел и трубопровода сформированы совместно до наложени шва 9. Така форма кромок уменьшает нагрузку шва 9 при работе соединени в системах с высоким избыточным давлением. Вакуум-плотный шов 9 и прерывистый шов 16 наложены посредством ар- гонно-дуговой сварки, глубина каждого шва не превышает толщины стенки трубопровода . Гнезда 17 и 18 выполнены в виде кольцевых канавок квадратного сечени , ширина канавок составл ет примерно третью часть толщины кольца 15, Диаметр индиевой проволоки - заготовки прокладок 19 и 20 - равен глубине гнезд 17 и 18. Площадь сечени упругого элемента 11 выбрана из расчета возможности создани необходимого дл герметизации соединени усили сжати кольца 15 при работе узла с избыточным давлением рабочего вещества (рабочий объем 8) 15 МПа. Длина упругого элемента 11 - ширина резьбовой канавки накидной гайки 10 -удовлетвор етусловию компенсации различи температурных колебаний размеров элементов соединени при работе узла в интервале температур от -200 до +300°С. Место размещени лысок 4The conical surfaces 3 and 7 of the nipple and the piping are jointly formed before applying the seam 9. Such an edge shape reduces the load of the seam 9 when the joint is operated in systems with high overpressure. Vacuum tight weld 9 and intermittent weld 16 are superimposed by argon arc welding, the depth of each weld does not exceed the wall thickness of the pipeline. The sockets 17 and 18 are made in the form of annular grooves of square section, the width of the grooves is about a third of the thickness of the ring 15. The diameter of the indium wire - the workpiece of gaskets 19 and 20 is equal to the depth of the sockets 17 and 18. The cross-section area of the elastic element 11 necessary for sealing the connection of the compressing force of the ring 15 when the node with an overpressure of the working substance (working volume 8) of 15 MPa is working. The length of the elastic element 11 - the width of the threaded groove of the cap nut 10 is satisfactory. Place of baldness 4

и 5 под ключ на хвостовике ниппел 2 выбрано так, что рассто ние от ближайших к гайке кромок лысок до торца гайки меньше длины сопр жени пары штуцер - гайка па величину , равную сумме толщины кольца и двух- трех шагов резьбы гайки 10. Прерывистый шов 16 имеет три участка разрыва, размещенных равномерно по поверхности трубопровода , длина каждого разрываand 5 under the key on the shank of the nipple 2 is chosen so that the distance from the lip sides closest to the nut to the nut end is less than the mating length of the pair of nipples - nut size equal to the sum of the thickness of the ring and two to three nut threads 10. Intermittent seam 16 It has three fracture sites located evenly along the surface of the pipeline; the length of each fracture

0 сравнима с длиной прилегающих участков шва. Шов 16 предохран ет вакуум-плотный шов 9 от разрушающих нагрузок, источник которых св зан с деформаци ми трубопровода .0 is comparable to the length of the adjacent sections of the seam. The seam 16 protects the vacuum-tight seam 9 from breaking loads, the source of which is associated with pipeline deformations.

5Соединение работает следующим образом .5The connection works as follows.

Кажда сборка ниппельного соединени выполн етс с соблюдением правил вакуумной гигиены в следующейEach nipple assembly is performed in compliance with the vacuum hygiene rules in the following

0 последовательности0 sequences

На ниппель 2 устанавливаетс кольцо 15 с вмонтированными в него прокладками 19 и 20, причем прокладка 19 всегда находитс на ближайшей к штуцеру 1 сторонеThe nipple 2 is fitted with a ring 15 with gaskets 19 and 20 mounted into it, and the gasket 19 is always on the side nearest to the fitting 1

5 кольца 15, предохран кольца 15 от нанесени забоин. Затем осуществл етс стыковка штуцера 1 и ниппел 2 с фиксацией взаимного положени посредством накидной гайки 10. На лыски 4 и 5 ниппел уста0 навпиваетс ключ, с помощью которого предохран етс от прокручивани ниппель 2 относительно штуцера 1 при завинчивании накидной гайки 10, контролиру при этом усилие сжати кольца 15 Пекле этого5 rings 15, prevents the rings 15 from being applied to the nicks. Then, the fitting 1 and the nipple 2 are mated with the relative position locked by the cap nut 10. The key is fixed on the nipple 4 and 5 of the nipple, with which it is prevented from turning the nipple 2 relative to the cap 1 when tightening the cap nut 10, while controlling the force squeeze rings 15 bake it

5 осуществл етс герметизаци узла, провер етс герметичность соединени и сохранность шва 9 посредством вакуумных испытаний узла с помощью гелиевого reue- искател - по натеканию гели в 5, the unit is sealed, the joint is checked for tightness, and the seam 9 is preserved by vacuum testing the unit with a helium reue finder - by leakage of helium into

0 объем 8 через диагностическое отверстие 12 и участки разрыва шва 16, провер етс герметичность уплотнени при избыточном давлении гели в рабочем объеме 8 - по натеканию гели из рабочегс объема в ат0 volume 8 through diagnostic hole 12 and seam rupture areas 16, the tightness of the seal is checked at an overpressure of the gels in the working volume 8 - by leakage of the gels from the working volume to atm.

5 мосферу через диагностическое отверстие 12 и участки разрыва шва 165 mosphere through the diagnostic hole 12 and the areas of rupture of the seam 16

Разборка ниппельного соединени осуществл етс следующим образом.Disassembly of the nipple connection is carried out as follows.

На лыски 4 и 5 устанавливаетс ключ, сA key is set on flats 4 and 5, with

0 помощью которого предохран етс от прокручивани ниппепь 2 относительно штуцера 1. По мере свинчивани накидной гайки 10 ее торец достигает установленную в лыски головку ключа, при этом гайка создаетWith the help of which, the nipple 2 is prevented from turning over the nozzle 1. As the cap nut 10 is screwed together, its end reaches the key head installed in the flattening, and the nut creates

е необходимое дл удалени ниппел 2 осевое усилие, причем расстыковка штуцера 1 и ниппел 2 достигаетс в таком состо нии пары штуцер - гайка, когда до полного свинчивани гайки 10 остаетс два-три витка резьбы, что предохран ет выброс ниппел 2There is an axial force required to remove nipple 2, and the uncoupling of choke 1 and nipple 2 is achieved in such a state of a pair of choke-nut when two or three turns of thread remain before the nut 10 is fully screwed in, which prevents the nipple 2 from escaping

под дейстпцрм остаточного изб:лочнои давлени рабочего пеи е-ств р o6te 1 8under the effect of residual huts: dummy pressure of the working field e-stv p 6te 1 8

Повторна сборка узпз ппонодитс по спе замены использованных 15 и прокладок 19 и 20 нг нопые.The reassembly of the harness is used to replace the used 15 and gaskets 19 and 20 ng nopye.

Рабочее состо ние соединен и л достигаетс Q результате следующих взаимодействий между элементами узлз. Резьбогза пара св зана через медное, покрытие поверхности резьбы гайки - покрытие 13, три этом локоытие выполн ет функцию смазки, исключа необходимость использовани смазочных материалов - потенциальных за- грззненгй рабочего объема 8 Мсталличе- кое покрытие 14 уменьшает гпечие между ниппелем 2 и накидной гайкой 10, ю дохра- н от ра фушени шов 9. Сжэ-; не кольиа 15 приводит, в первую очередь, к герметизации гнезд 17 и 18 а такте зачора .между штуцером 1 и ниппелем 2 в зоне оа&сиего объема 8 - внутренний зазор По меге сжати кольца 15 объем гнезд 1 Р меньша- итс с одноврем -иным вытеснс; иом из исто газов посредство - растекани чндиевых прокл лок 19 и 20 Датьнеишее сжттие кольца 15 приводит к инжзкции инди Б оставшиес микрозазоры между кольцом 15 и уплотн емыми поверхност ми штуцера 1 и ниппел 2 с вытеснением из чих газоэ вплоть до выхода инди во внутренний за- зор.The operating state is connected and l is reached by Q as a result of the following interactions between nodes of nodes. The screw thread is bonded through copper, the nut thread surface coating is coating 13, three of which locomotive performs the function of lubrication, eliminating the need for using lubricants — potential working volume 8 Mistlichny coating 14 reduces the fit between the nipple 2 and the cap nut 10 , y protected from raspus seam 9. Szhe-; First of all, it does not seal 15 to seal the nests 17 and 18 and the transfer stroke. Between fitting 1 and nipple 2 in the volume of 8 volume - internal clearance. By compression of the ring 15, the volume of the sockets 1 P is smaller with simultaneously otherwise displaced; From the source of gases through the spreading of black bowls 19 and 20. The compression of the ring 15 leads to the injection of indie B, the remaining micro gaps between the ring 15 and the sealing surfaces of the fitting 1 and nipple 2 with the displacement of gas from the gas nozzle to zor

Claims

Claims 1 Nipple connection of the wiring DOR BKLUCH General UJTV iej, nielle tr / P1O - wire, w-uum-dense and si and detachable nut, metal slug installed into the closed space between the h and the connecting rod with the fact that, in order to increase the NR of the SA-OSGP nnw

pa jore in systems with ulyrachistmmi things by gpami by reducing the leakage of residual gases from technological cavities and gaps between the elements are connected, it is equipped with at least two gaskets installed in a closed space, and on the ring surfaces, to the nipple and fitting, the sockets are made, in which the said gaskets are placed, made of metal with a lower rigidity than the ring material, while the nipple and the pipeline have inner edges that are in contact with each other. It imposed a raft ny vacuum seal.

2. Connection pop 1, characterized by the fact that the nipple with the fitting, ring and gaskets are made of stainless steel, oxygen-free copper and indium, respectively, and on the check of the cap nut, the coating is made of a metal softer than the material of the nut itself, re.by which is installed elastic element and zpolnochecho diagnostic hole

3 Connection polp.1 and 2, which differs from the fact that, in order to expand the functional capabilities, turnkey flats are made on the nipple shank, the distance from which to the nut butt is shorter than the length of the mating of the fitting-to-nut pair.

4 Compound according to claim 1, 3, characterized in that the edges of the nipple and the pipework in the area of their contact have the shape of a cone.

5. Connection of flow 1-4, the flow of flow is e: by the fact that the UJOE is intermittently connected to the valve end of the nipple and the pipeline.

J

fie z

I

15

fig.Z