УЗЕЛ СВАРКИ КОРПУСА И СЕДЛА ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры, а именно к конструкции узла сварки корпуса и седла трубопроводной арматуры и может быть использована в конструкции узлов сварки корпусов и седел в задвижках, затворах обратных, клапанах, а также в аналогичных сварных узлах других отраслей промышленности.
В свидетельстве на полезную модель RU №32228; U1; 7 F16K 3/00; 22.05.2003 г. приведена конструкция узла сварки корпуса и седла задвижки клиновой, которая содержит корпус и седло с установочным буртом под сварку. В патрубках задвижки выполнены кольцевые проточки под сварной шов. Недостатками данной конструкций узла сварки корпуса и седла, являются:
- трещина в седле, образующаяся в результате утяжки сварного шва, которая выявляется при металлографическом контроле качества шва на шлифах после разрезки узла сварки на пробных контрольных сварных соединениях;
- возможность появления щелевой коррозии в процессе эксплуатации по поверхности контакта корпуса и седла;
- повышенный коэффициент гидросопротивления из-за кольцевых проточек под сварной шов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является узел сварки корпуса и седла в затворе обратном (каталог «Арматура энергетическая, АО «Чеховский завод энергетического машиностроения», ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, 1997 г., Москва, с.122, содержащий корпус и седло с установочным буртом под сварку.
Недостатками данной конструкции являются:
- трещина в седле после сварки (зона А на Фиг.1);
- возможность появления щелевой коррозии в процессе эксплуатации по поверхности контакта корпуса и седла (поверхность В на Фиг.1).
Техническая задача, которая ставилась при разработке данной полезной модели - исключение появления трещины в седле после сварки и щелевой коррозии в процессе эксплуатации без усложнения конструкции узла.
Поставленная задача решается за счет того, что узел сварки корпуса и седла трубопроводной арматуры содержит корпус и седло, с установочным буртом под сварку, причем торцевая поверхность установочного бурта содержит расширяющийся в сторону торцевой поверхности кольцевой выступ высотой Н, которая обеспечивает возможность сохранения зазора между корпусом и торцевой поверхностью установочного бурта после сварки за счет неполного смятия кольцевого выступа, при этом выступ располагается со стороны внешнего диаметра торцевой поверхности установочного бурта седла.
На Фиг.1 изображен узел сварки корпуса с седлом затвора обратного до введения усовершенствований по данной полезной модели (прототип).
На Фиг.2 изображена предлагаемая конструкция узла сварки корпуса и седла трубопроводной арматуры (для затвора обратного).
Узел сварки корпуса и седла трубопроводной арматуры содержит корпус 1 и седло 2. На седле 2 содержится установочный бурт 3, на котором со стороны внешнего диаметра торцевой поверхности установочного бурта 3 выполнен кольцевой выступ, расширяющийся в сторону торцевой поверхности (треугольной формы) 4, высотой Н.
Сварка корпуса и седла трубопроводной арматуры выполняется следующим образом. На установочном бурте 3 седла 2 выполняется кольцевой выступ 4 треугольной формы высотой Н=1 мм. Кольцевой выступ 4 установочного бурта 3 седла 2 перед сваркой прижимается к корпусу 1 до соприкосновения, для фиксации установки взаимного расположения седла 2 и корпуса 1, далее выполняется сварка. После сварки в результате утяжки сварного шва при остывании, происходит смятие кольцевого выступа 4, который компенсирует (поглощает) усилия образования трещины в зоне А седла 2. При этом между установочным буртом 3 и корпусом 1 образуется
зазор h, который гарантирует отсутствие образования трещины в зоне А седла 2. Результаты металлографических исследований показали отсутствие трещины, при сохранении после сварки зазора h>0,2 мм между корпусом и торцевой поверхностью установочного бурта, при исходной высоте кольцевого выступа Н=1 мм. Практически опробована сварка седел в диапазоне диаметров ⌀ Д от 75 до 430 мм при толщине седла S до 15 мм. При высоте кольцевого выступа Н=0,5 мм зазор между корпусом и торцевой поверхностью установочного бурта после сварки отсутствовал, наблюдалась трещина в седле, т.к. кольцевой выступ сминался полностью, до компенсации всех усилий образования трещины. Наличие зазора позволяет полностью компенсировать усилия образования трещины. Кольцевой выступ 4 выполнен зацело с седлом 2 и имеет, расширяющуюся в сторону торцевой поверхности 3 установочного бурта форму, например, треугольную или трапецеидальную, с целью увеличения воспринимаемых усилий, за счет увеличения площади, по мере смятия кольцевого выступа. Кольцевой выступ 4 располагается со стороны внешнего диаметра торцевой поверхности установочного бурта 3 с целью исключения появления щелевой коррозии по поверхности В контакта седла 2 и корпуса 1. Возможность появления щелевой коррозии в предлагаемой конструкции после сварки устранена, т.к. пространство В Фиг.2 (IIв) загерметизировано от попадания рабочей среды сварным швом и кольцевым выступом.
Предлагаемая полезная модель узла сварки корпуса и седла исключает появление трещины в седле после сварки и появление щелевой коррозии в процессе эксплуатации и, при этом, проста в изготовлении.
Предлагаемая конструкция узла сварки корпуса и седла в настоящее время используется на ОАО «Контур», Великий Новгород в серийно выпускаемых задвижках и затворах обратных. Данное конструктивное выполнение узла сварки корпуса и седла можно применять в конструкции узлов сварки корпусов и седел в задвижках, затворах обратных, клапанах, а также в аналогичных сварных узлах других отраслей промышленности.