Різьбове з’єднання труб з полімерних композиційних матеріалів

Винахід стосується галузі з'єднання труб, а саме гвинтових з'єднань з ущільнюючими кільцями, що використовуються для жорстких труб з пластмас. Відоме з'єднання труб з полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) фірми Ameron, яке складається з муфтової та ніпельної частин та є нероз'ємним з конічною круглою різьбою EUE 8 (Композит-каталог нефтегазового оборудования и услуг. Указатель фирм. Предметный указатель компании. Gulf Publishing Company, т.1, 1993, с.108). Дане з'єднання забезпечує достатній рівень герметичності, але є нероз'ємним. Відомі також різьбові з'єднання фірми Fiber Glass Systems (Композит-каталог нефтегазового оборудования и услуг. Указатель фирм. Предметный указатель компании. Gulf Publishing Company, т.З, ч.2, 1993, 1974), зокрема різьба (патент №4999389) з покращеного композитного матеріалу, що також складається з муфтової та ніпельної частин, є найбільш близька до винаходу по сукупності ознак. Ця різьба підвищеної якості, яка витримує значні тиски (14 - 28МПа). Для виготовлення даної труби використовують спеціальний композитний матеріал, в склад якого входять: епоксидна смола, графіт, кераміка та ін. Технологія її виготовлення є трудомісткою. Це обумовлює велику вартість труби. В умовах експлуатації, наприклад при транспортуванні нафти з підвищеною температурою трубопровід може зазнавати значних тисків. У випадку нероз'ємного з'єднання виникають труднощі при заміні пошкоджених ділянок трубопроводів. Використання ж спеціального композитного матеріалу в поєднанні з трудомісткою технологією значно збільшує вартість труб. В основу винаходу покладено завдання створити таке з'єднання труб з полімерних композиційних матеріалів, яке було б роз'ємним, відповідало вимогам його герметичності, міцності та було недорогим. Завдання вирішується таким чином. У відоме з'єднання, що складається з муфтової та ніпельної частин, згідно з винаходом, введені конічні стабілізуючі пояски, які відносно різьби з'єднання знаходяться по обидві її сторони та які зміцнені металевими кільцями; муфтовий кінець містить металеве кільце ззовні, а ніпельний - з внутрішнього боку. Різниця кутів нахилу муфтової та ніпельної частин конічних стабілізуючих поясків становить величину 1 - 2°. Одночасно в простір між різьбою та внутрішнім конічним стабілізуючим пояском встановлене ущільнююче кільце з тефлону. Введення в конструкцію конічних стабілізуючих поясків з незначною різницею кутів нахилу поверхні дозволяє досягти ефекту клина, що при скручуванні труб забезпечує кращу герметизацію. Ефект зміцнення кільцями дає можливість використовувати більш дешевий композиційний матеріал та роботи труби менш матеріаломісткими. Ущільнююче кільце з тефлону підвищує герметичність з'єднання. На фіг.1 даний загальний вид різьбового з'єднання труб з полімерних композиційних матеріалів; на фіг.2 - вузол I на фіг.1. З'єднання містить ніпельну 1 та муфтову 2 частини труб, що скручують між собою за допомогою конічної трубної різьби 3. З обидвох боків від різьби знаходяться конічні стабілізуючі пояски 4 та 5, в зоні яких кінці труб містять стальні кільця 6 та 7 - муфтовий кінець - ззовні, ніпельний зсередини. Між різьбою та внутрішнім конічним пояском знаходиться тефлонове кільце 8. З'єднання працює слідуючим чином. Перед скручуванням труб на ніпель надягають тефлонове кільце 8; потім труби затягують. При цьому за рахунок різниці кутів нахилу ніпельної А2 та муфтової А1 частин конічних стабілізуючих поясків відбувається контакт в першу чергу в найвіддаленіших ділянках з'єднання. По мірі затягування зона контакту поясків збільшується, при цьому деформація і можливість руйнування кінцівок суттєво знижується стальними кільцями 6 та 7. Тефлонове кільце стискається муфтовою та ніпельною частинами та притискається з певним зусиллям до стінок ніппеля та муфти, забезпечуючи кращу герметичність з'єднання. Використання даного винаходу дозволить досягти герметичності та міцності роз'ємного різьбового з'єднання труб з полімерних композиційних матеріалів при невеликій їх вартості.