НЕРАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ

Полезная модель относится к производству и ремонту неразъемных соединений труб полиэтилен-сталь для работы в трубопроводах в условиях агрессивных сред и высоких давлений в химической, газовой и нефтяной промышленностях.
Известно неразъемное соединение труб, состоящее из полиэтиленовой трубы, стальной трубы и муфты, установленной на внешней поверхности рабочей части полиэтиленовой трубы, охватывающей рабочую часть стальной трубы, при этом рабочая часть полиэтиленовой трубы выполнена в виде раструба, муфта, длина которой превышает длину рабочей части труб, установлена таким образом, что ее концы выступают за пределы рабочей части трубы, а в качестве материала муфты использован полиэтилен с коэффициентом линейного расширения, равным коэффициенту линейного расширения полиэтиленовой трубы. (См. патент РФ №2127394, МКИ F 16 L 13/007, 47/00, приоритет от 09.04.1997 г.)
Недостатком известной конструкции является использование полиэтиленовой муфты и невозможность ее применения при сооружении тяжело нагруженных трубопроводов из армированных полимерных труб, а также негерметичность получаемого соединения.
Известно неразъемное соединение труб, состоящее из стальной трубы, пластмассовой трубы, охватывающей своей рабочей частью рабочую часть стальной трубы, и муфты, установленной на рабочей части пластмассовой трубы таким образом, что она дополнительно перекрывает участок пластмассовой армированной трубы, примыкающий к ее рабочей части. При этом муфта, выполненная из полиэтилена установлена на полиэтиленовой трубе посредством сварки с закладными нагревательными инструментами, а при выполнении муфты стальной - она устанавливается на полиэтиленовой трубе посредством резьбы. При выполнении стальной трубы с кольцевым
приливом, на который нанесена резьба, стальная муфта может входить в дополнительное соединение с этой резьбой на приливе трубы. (См. патент РФ №2220355, «Неразъемное соединение труб и способ его изготовления», МПК F 16 L 13/007, заявл. 25.12.2001 г., опубл. 27.12.2003 г.)
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного неразъемного соединения труб, принятого за прототип, относится то, что в соединении не обеспечивается герметичность между стальной и полимерной трубами, а также то, что муфта (металлическая или полимерная) крепится фактически только на полимерной трубе, что ненадежно при высоких давлениях в трубопроводе. Выполнение на стальной трубе прилива с резьбой, в дополнительное зацепление с которой входит муфта, только усложняет и удорожает работу. Кроме того, выполнение муфты дополнительно перекрывающей участок пластмассовой армированной трубы утяжеляет конструкцию, увеличивает расход металла, не добавляя герметичности самому соединению, и при этом неясно, каким образом осуществляется резьбовое соединение стальной муфты и пластмассовой трубы.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании неразъемных соединений из труб разного материала, а именно: из стальных и металлопластовых труб, используемых в трубопроводах высокого давления.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в повышении герметичности и надежности соединений из стальных и металлопластовых труб.
Указанный технический результат достигается тем, что в неразъемном соединении труб, включающем стальную трубу и полимерную трубу с усилителем прочности, охватывающую своей рабочей частью рабочую часть стальной трубы, и металлическую муфту, согласно изобретению, стальная труба выполнена в виде отрезка с приваренным к нему установочным кольцом, при этом, торцовая часть кольца, внутренняя поверхность отрезка
стальной трубы и поверхность его рабочей части выполнены с полимерным покрытием, муфта приварена к установочному кольцу, а рабочая часть металлопластовой трубы с усилителем прочности в виде равномерно расположенных по окружности продольных элементов арматуры и навитых на них с заданным шагом спиральных элементов, сваренных в местах их пересечения точечной сваркой, приварена к полимерному покрытию рабочей части отрезка стальной трубы, который, в свою очередь, приварен к стальной трубе.
Муфта содержит сухарь с выполненной в нем резьбой, шаг которой соответствует шагу навивки спиральных элементов усилителя прочности металлопластовой трубы.
Выполнение стальной трубы в виде отрезка облегчает сборку соединения, позволяет осуществить радиальную сварку трением.
Наличие установочного кольца облегчает сборку соединения, позволяет приварить муфту к стальной трубе, что повышает надежность работы при высоких давлениях.
Выполнение полимерного покрытия на внутренней стороне стального отрезка предохраняет его от воздействия агрессивной среды в трубопроводе.
Полимерное покрытие на торцовой стороне установочного кольца и рабочей части стального отрезка позволяет произвести сварку трением с металлопластовой трубой и герметизировать соединение.
Наличие усилителя прочности в рабочей части металлопластовой трубы позволяет производить установку труб с натягом и последующую сварку трением, что повышает надежность соединения.
Наличие в муфте сухаря с шагом резьбы соответствующим шагу навивки спиральных элементов усилителя прочности полимерной трубы позволяет повысить надежность муфтового соединения.
Неразъемное соединение труб представлено на чертеже:
Фиг. - Неразъемное соединение труб, продольный разрез.
Устройство содержит соединяемые металлопластовую трубу 1, отрезок стальной трубы 2, металлическую муфту 3 с сухарем 4. К отрезку трубы 2 приварено установочное кольцо 5. На рабочую поверхность 6 (рабочую часть) стального отрезка 2, торцовую поверхность 7 установочного кольца 5 и внутреннюю поверхность отрезка трубы 2 нанесено полимерное покрытие 8.
Металлопластовая труба 1, содержит усилитель прочности в виде жесткого сварного каркаса 9, сваренного из продольных 10 и навитых на них спиральных элементов 11. Сухарь 4 муфты 3 для повышения надежности соединения может быть выполнен с резьбой, шаг которой соответствует шагу навивки спиральных элементов 11 усилителя прочности металлопластовой трубы 1.
Сборку соединения осуществляют следующим образом.
На подготовленный предварительно отрезок стальной трубы 2 приваривают установочное кольцо 5. Обрабатывают рабочую поверхность 6 трубы 2 и торцовую поверхность 7 установочного кольца 5 механическим путем до заданных размеров. Наносят полимерное покрытие 8 на рабочий торец установочного кольца 5, на внутреннюю и рабочую 6 поверхности отрезка стальной трубы 2. Осуществляют сопряжение металлопластовой трубы 1 с отрезком стальной трубы 2 с натягом по посадочным рабочим поверхностям 6. Относительным вращением труб 1 и 2 производят радиальную сварку трением I поверхностей 6, чем обеспечивают герметичность соединения. На соединение поверх металлопластовой трубы 1 устанавливают муфту 3 и приваривают ее к установочному кольцу 5 стальной трубы 2, чем обеспечивают прочность и надежность соединения.
Затем стальной отрезок 2 приваривают к стальной трубе трубопровода (на фиг. не показано). При сварке двух симметричных стальных отрезков между собой получают ремонтный стык в металлопластовом трубопроводе.
Таким образом, изложенные сведения показывают, что полезная модель, а именно: неразъемное соединение труб, предназначена для
использования в трубопроводах в нефтяной, газовой и химической отраслях промышленности. При этом появляется возможность использования предлагаемого соединения в виде ремонтных стыков в металлопластовых трубопроводах при упрощении ремонта и повышении надежности работы соединений в условиях агрессивных сред и высоких давлений.