Способ изготовления разъемного резьбового соединения для стальных труб

 

Изобретение позволяет обеспечить герметичность соединения. Уплотнительную массу наносят на часть поверхности контура резьбы первого элемента. Свинчивают элементы. При этом другая часть поверхности без уплотнительной массы с усилием прижимается к ответной части контура резьбы второго элемента. Перед свинчиванием в один из элементов ввинчивают или навинчивают оправку с резьбой и каналами. Размеры оправки соответствуют пределам допуска второго элемента. В каналы, входящие в зазор между резьбами, вводят уплотнительную массу в виде синтетического материала, к-рый сцепляется с резьбой ответного элемента, образуя с ним составной элемент. Синтетический материал подвергают полимеризации. Затем путем обработки полимер оставляют только в зазорах между резьбами в границах допусков соединяемых элементов. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

<19> СВ

А3 (51) F 16 L 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

I. :ËéCÑà

5 . э!., ", /gag, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3964937/23-29 (22) 09. 10. 85 (31) 8415551 (32) 10.10.84 (33) FR (46) 30.06 ° 90. Бюл. Р 24 (71) Валлурек (FR) .(72) Бернар Плакэн и Поль Буки (FR) (53) 621.643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 901460, кл. F 16 L 15/00, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЛ РАЗЪЕМНОГО

РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ

ТРУБ (57) Изобретение позволяет обеспечить герметичность соединения. Уплотнительную массу наносят на часть поверхности контура резьбы первого эле.Изобретение относится к резьбовым соединениям труб и может найти применение в нефтяной промышленности.

Цель изобретения — обеспечение герметичности соединения.

На фиг. 1 представлен разрез стандартного соединения для нефтяной промышленности; на фиг. 2 - в увеличенном масштабе узел Х на фиг. 1, первый вариант выполнения резьбы стандартного соединения; на фиг. 3 - то же, второй вариант, разрез; на фиг. 4— то же, третий вариант; на фиг. 5— разрез наружной резьбы и внутренней резьбы согласно изобретению; на фиг. 6 -.

-г устройство, позволяющее получить резьбу в соответствии с изобретением;

2 мента. Свинчивают элементы. При этом другая часть поверхности без уплотнительной массы с усилием прижимается к ответной части контура резьбы второго элемента. Перед свинчиванием в один из элементов ввинчивают или навинчивают оправку с резьбой и каналами. Размеры оправки соответствуют пределам допуска второго элемента. В каналы, входящие в зазор между резьбами, вводят уплотнительную массу в виде синтетического материала, к-рый сцепляется с резьбой ответного элемента, образуя с ним составной элемент. Синтетический материал подвергают полимеризации. Затем путем обработки полимер оставляют только в зазорах между резьбами в границах допусков сое- диняемых элементов. 7 ил. на фиг. 7 — в увеличенном масштабе узел ЕЕ на фиг. 6.

Соединение (фиг.1) состоит из охватывающего элемента (или муфты)1, имеющего внутреннюю коническую резьбу 2, в которую входит охватываемый элемент 3 благодаря соответствующей наружной конической резьбе 4.

Упор 5, расположенный внутри охватывающего элемента, служит для опоры конца 6 охватываемого элемента с целью ограничения завинчивания, а пара поверхностей 7 и 8, расположенных соответственно на охватывающем и охватываемом элементах, обеспечивает герметичность соединения..

1575950

На фиг. 2 видно, каким образом нитка резьбы 9 охватываемого элемента

3 входит. во впадину 10 охватывающего элемента 1. С учетом того, что имеется упор 5 ограничения завинчивания, боковая поверхность 11 резьбы 9 сильно прижимается аксиально к боковой: поверхности 12 впадины 10.

Дно впадины резьбы 13 охватываемого элемента 3 сильно прижато радиально к вершине резьбы 14 охватывающего элемента вследствие конической формы резьбы и возникающего усилия насаживания.

В изображенном варианте выполнения вершины внутренней резьбы опираются на впадины наружной резьбы, но может быть и наоборот, если при обработке высоту зубьев резьбы 9 выполняют больше высоты впадин 10.

При рассмотрении полного периметра охватываемого элемента видно, что охватывающий элемент сильно прижат к охватываемому элементу в дне впадины резьбы 13 и на боковых поверхкостях 11, что обеспечивает герметичность на этом участке. Наоборот, на участке вершины 15 к задней поверхности 16 резьбы 9 охватываемого элемента неизбежно имеется свободное пространст-30 во 17 между охватывающим и охватываемым элементами.

Свободное пространство (зазор) 17 проходит по спирали вдоль всей резьбы между охватываемым и охватывающим 35 э лемен тами.

На фиг. 3 изображен другой вариант выполнения резьбы, в котором усилие завинчивания, возникающее во время завикчивакия наружной коничес- 40 кой резьбы во внутреннюю коническую резьбу, действует на боковые поверхности 18 и 19 резьбы, оставляя свободное пространство (зазор) 17 на вершинах как наружной, так и внутрен- 45 ней резьбы.

На фиг. 4 изображен другой вариант выполнения резьбы, где рабочая поверхность 11 охватываемого элемента и рабочая поверхность 12 охватыва- 5g ющего элемента образуют наклонный угол вперед относительно радиальной плоскости соединения, Этот тип резьбы также оставляет свободное пространство (зазор) 17 на вершине наруж55 ной резьбы 9 и на ее задней поверхности 16.

На фиг. 5 изображена резьба 9 охватываемого элемента, ее рабочая по- (верхность 11, вершина 15, задняя поверхность 16 и впадины резьбы 13.

В изображенном варианте охватываемый элемент представляет собой элемент обычного соединения, а охватывающий элемент 1 является составным элементом, который взаимодействует с охватываемым элементом.

Охватывающий элемент 1 содержит впадину 10 с рабочей поверхностью

12 и вершины резьбы 14.

Впадина 10 покрыта набивкой из синтетического материала 20, которая прочно прилегает к металлической части охватывающего элемента 1 и дно 21 и задняя поверхность 22 которой имеют форму, соответствующую в затянутом положеHHH резьбы профилю резьбы охватываемого элемента, размеры которого соответствуют низшему пределу допуска, предусмотренного для о6работки резьбы охватываемого элемента.

Из этого следует, что при завинчивании охватываемого элемента на охватывающий элемент 1, причем охватываемый элемент выполнен в низшем пределе допусков, не остается никакого свободного пространства между охватывающим и охватываемым элементами, с учетом того, что контакт с охватываемым элементом обеспечивается посредством металлических частей 12, 14 охватывающего элемента или периферии 21, 22 набивки из синтетического материала охватываемого элемента.

При завинчивании резьба охватываемого элемента слегка прижимает набивку из синтетического материала 20 охватывающего элемента, улучшая полученную герметичность.

На чертеже штриховой линией 23 на охватывающем элементе изображена периферия резьбы охватываемого элемента в затянутом состоянии соединения .

Полученное соединение обеспечивает полную герметичность резьбы, так как размер резьбы охватываемого эле- мента изменяется вдоль спиральной периферии этой резьбы в пределах допусков на обработку таким образом, что по меньшей мере на одном участке этого спирального пути вершина 15 и задняя поверхность резьбы охватываемого элемента обеспечивают достаточное сжатие синтетического материала

20 для получения полного уплотнения вдоль резьбы. При этом нет необходимости предусматривать набивку из синтетического материала 20 вдоль всей

157 резьбы и можно удовлетвориться выполнением этой набивки tt запанном месте.

Важно выполнит» набивку из синтетического материала 20 ндспг всей резьбы с целью улучшения монолитности соединения, н основном н том случае,. когда соединение выполнено с одной или несколькими цнпнггдрггческими резьбами, которые ttr зг пяют о::ватываемому элементу совершзt» боковые перемещения относительно охватывающего элемента.

На фиг. 6 и 7 изображено устройство, с помощью которого выполняется составной охватывающий элемент, изображенный на фиг. 5.

На фиг. 6 изображен разрез охватывающего элемента 1, на котором необходимо выполнить набивку из синтетического материала 20.

Для этого в охватывающий элемент завинчивают оправку 24, резьба которой была обработана тзк, чтобы точно соответствовать минимапьньи допускам на обработку охватываемого .".лемента, который требуется соединить с охваты:вающим элементом.

Оправка 24 зев Огчена в элемент 1 с моментом затяжки, достаточным дпя обеспечения контакта боковых поверхностей, впадин и рабочих вершин соот" ветствующих охнатываемых и охватывающих резьб.

Оправка снабжена множеством каналов 25, выходящих в пространство 17 между наружной резьбой оправки 24 и резьбой 2 охватывающего элемента 1, при этом данные каналы объединены в основной канал 26, позволяющий впрыскивать под давлением синтетический материал в пространство 17.

Канал 25 (фиг. 7) выходит в пространство 17 между вершиной 15 и задней (нерабочей) поверхностью 22 охватываемого элемента и впадиной 10 и нерабочей поверхностью 16 охватывающего элемента для впрыскивания массы синтетического материала 20, прочно сцепляющегося с охватывающим элементом, свободная поверхность которого точно соответствует форме резьбы, соответствующей размерам, минимально совместимым с допусками на изготовление.

Для того, чтобы синтетический материал не сцеплялся с оправкой при выемке из формы посредством развинчива5950 6 ния, достаточно покрыть поверхность последнего противосценляюгв«мся мате риалом.

В соответствии с изобретением при.

5 меняемый синтетический материал представляет собой эластомер уретана, известный под названием попатан ХРЕ.

Б другом варианте изобретения мож10 но впрыскивать синтетический материал та;-.-.им образом, чтобы он полностьЮ заполнял н покрывал резьбу охватывающего элемента, применяя, например, оправку без резьбы, а затем, когда синтетический материал 20 затвердел, при механической обработке оставлять толька ",îò синтетический материал, который соответствует изображенному на фиг. 7.

20 D представленных вариантах вын.гнения изобретения составными элементами являются охватынающие элементы, гоэтому на них накладывается слой синтетического материала, имеется также возможность наложения этой набивки из синтетического материала на охватываемый элемент (при этом охватывающий элемент является стандартным), осуществляя этот процесс, например, с помощью оправки с внутренней резь30 бой

Формула изобретения

Способ изготовления разъемного резьбонî"o соединения дпя стальных

З5 труб, включающий нанесение уплотнительной массы:«a часть поверхности контура резьбы одного элемента, свинчинание э«гементон, при котором другая часть поверхности контура резьбы без уппотнитепьной массы с усилием прижимается к ответной части контура-резьбы второго элемента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения герметичности соединения„ rtepep снгп«чиванием элементов в один из них ннинчинают ипи навинчивают оправку с резьбой, размеры которой соответствуют пределам допуска второго злемен;,та и создают наибольший возможный за50 зор между элементами, и каналами, выходящими н зазор между резьбами, вводят н них уплотнитепьную массу н виде синтетического материала, который сцепляется с резьбой ответного элемента, образуя с ним составной элемент, f575950 .1,

11 Я 5 уу у

ФОГ 2

1575950

7б авитель Р

Корректор Н.Король

Заказ 1794

Тираж 566

Подписн ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор О.Спесивых Техред А.Кравчук

Фиг. 6