Подкладное кольцо под сварку

Обновлено: 15.05.2024

Съемные подкладные кольца ( рис. 92, б) применяют при сварке труб из аустенитных сталей диаметром ПО мм и более. Съемные кольца окантовывают медью, чтобы сварной шов не приварился к кольцу и не препятствовал его снятию. Внутренние диаметры стыкуемых частей труб в этом случае обрабатывают до одинакового диаметра. Затем съемное кольцо вставляют в конец трубы так, чтобы медная окантовка оказалась на стыке. Кольцо закрепляют распорным конусом, а через другую трубу протягивают цепь или канат. Эту трубу ( или фасонную часть, арматуру) надвигают на кольцо до образования на стыке труб требуемого зазора, после чего стык сваривают; затем вытаскивают распорный клин и секторы разъемного кольца канатом. [31]

Плавающие подкладные кольца из проволоки прихватываются и привариваются к трубе при помощи арго-нодуговой ручной сварки вольфрамовым электродом или электродуговой ручной сваркой. Зазор между кольцами и стенкой трубы должен быть не более 0 5 мм. Технология сварки аустенитных сталей освещена в специальной литературе. [32]

Остающиеся подкладные кольца должны изготавливаться, как правило, из того же материала, что и свариваемые трубы. Допускается изготовление подкладных колец из полосовой стали 1Х18Н9Т - для трубопроводов из аустенитных и ферритных сталей и из полосовой стали марки 10 - для трубопроводов из перлитных сталей. [33]

Остающиеся подкладные кольца изготавливаются, как правило, из того же материала, что и свариваемые трубы. [35]

Остающиеся подкладные кольца и муфты изготовляют для труб из стали марок Ст2сп, СтЗсп, СтЗ, Ст4сп, Ст4, стали марок 10 и 20 - из любой указанной марки стали. [36]

Остающиеся подкладные кольца устанавливают плотно. [37]

Однако остающиеся подкладные кольца создают дополнительные сопротивления для движения газа или жидкости по трубопроводу, особенно в трубопроводе малого диаметра. Поэтому на некоторых стройках используют съемные медные, керамические и другие кольца и подкладки. Однако вследствие того, что такие подкладки трудно устанавливать, а особенно извлекать из длинных секций трубопроводов, они не получили широкого применения. [38]

Однако остающиеся подкладные кольца создают дополнительные сопротивления для движения газа или жидкости по трубопроводу, особенно в трубопроводах малых диаметров. Поэтому на некоторых стройках применяют съемные кольца и подкладки, изготовленные из меди, керамики и других материалов. [39]

Применять остающиеся подкладные кольца можно не во всех случаях, так как наличие их несколько уменьшает живое сечение трубопровода и в отдельных случаях создает условия для значительного увеличения гидравлического сопротивления трубопроводов. [41]

Однако остающиеся подкладные кольца создают дополнительные сопротивления для движения газа или жидкости по трубопроводу. [42]

Однако остающиеся подкладные кольца создают дополнительные сопротивления для движения газа или жидкости по трубопроводу, особенно в трубопроводах малых диаметров, а, кроме того, их применение ведет и к увеличению расхода металла, который достигает 350 - 400 кг на 1 км газопровода диаметром 720 мм. [43]

При монтаже необходимы подкладные кольца , которые исключают выдавливание кольца в зазор при высоких давлениях. Могут применяться как при вращательном, так и при возвратно-поступательном движении. Для работы Т - образного кольца необходимы гГодклад - ные металлические кольца, которые исключают выдавливание кольца в зазор; рекомендуются для работы под высоким давлением. А-образные кольца имеют в поперечном сечении форму треугольника. В связи с высоким трением срок службы невелик, применяются относительно редко. [45]

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Кольцо подкладное для защиты сварного шва трубопровода

Заявляемое техническое решение относится к монтажу систем трубопроводного транспорта и кольцевых стыков емкостей, а именно, к соединительным деталям трубопроводов и может быть использовано при сооружении и ремонте трубопроводов, предназначенных для транспортирования нефти, нефтепродуктов, газов, различных агрессивных сред а также для транспортирования воды в системах холодного и горячего водоснабжения коммунального хозяйства. Кольцо подкладное для защиты сварного шва трубопровода выполнено из листового металла методом пластической деформации, например, на профильных вальцах, имеющее профильные углубления, в которых установлены герметизирующие элементы, в виде термоплавких уплотнений, выполненных, например, из полиэтилена, не менее двух радиальных валиков и плавкую вставку, зафиксированную в центральном профильном углублении термостойким материалом на основе флюса для сварки.

Известно «Подкладное разрезное кольцо с расплавляемой вставкой» полезная модель RU 128913, выполненное, например, из трубы или из полосы, отличающееся тем, что торцы разрезного кольца имеют Z-образную форму, верхняя и нижняя полки которых установлены с перекрытием одной полки другой, а по наружному диаметру разрезного кольца выполнена канавка, в которую вставлена расплавляемая вставка, выполненная из сварочной проволоки.

Известен «Узел сварного соединения трубопровода» полезная модель RU 126418, содержащий свариваемые трубы, устанавливаемую в них втулку, на наружной поверхности втулки расположены профильные углубления, в которых установлены герметизирующие элементы и центрирующее кольцо, отличающийся тем, что профильные углубления на втулке образованы за счет наличия не менее двух радиальных валиков, сформированных путем прокатки, а центрирующее подкладное кольцо имеет радиальную проточку с зафиксированной в ней расплавляемой вставкой.

Известное устройство сложно в изготовлении, что не всегда экономически оправдано.

Задачей заявляемого технического решения является улучшение эксплуатационные показателей, технологическая универсальность и экономичность.

Поставленная задача выполняется следующим образом:

Кольцо подкладное для защиты сварного шва трубопровода выполнено из листового металла методом пластической деформации, например, на профильных вальцах, имеющее профильные углубления, в которых установлены герметизирующие элементы, в виде термоплавких уплотнений, выполненных, например, из полиэтилена, не менее двух радиальных валиков и плавкую вставку, зафиксированную в центральном профильном углублении термостойким материалом на основе флюса для сварки.

Кольцо подкладное для защиты сварного шва представлено на Фиг. 1, общий вид в разрезе.

На Фиг. 1 изображен узел сварного соединения, где:

1 - свариваемые трубы, 2 - кольцо подкладное, 3 - плавкая вставка, 4 - термостойкий материал, 5 - термоплавкое уплотнение, 6 - радиальные валики, 7 - центральное профильное углубление, 8 - наружные профильные углубления, 9 - конические раструбы. Кольцо подкладное 2 изготавливается из листового металла с последующей формовкой методом пластической деформации, например, на профильных вальцах, за счет чего получают профильные углубления: центральное профильное углубление 7, сформированное за счет радиальных валиков 6 и два наружных профильных углублений 8, сформированные с одной стороны одним из валиков 6, с другой - коническим раструбом 9 с торца кольца. Центральное профильное углубление 7 служит для фиксации плавкой вставки 3, выполненной из сварочной проволоки, плавкая вставка 3 фиксируется при помощи термостойкого материала 4 на основе флюса для сварки, в наружные профильные углубления 8 помещены термоплавкие уплотнения 5, выполненные например, из полиэтилена, конические раструбы 9 кроме того, что формируют наружные профильные углубления 8 одновременно выполняющего роль формирователя ламинарного потока среды.

Расплавляемая вставка 3 служит для формирования корня шва, усиления шва во всех пространственных положениях и фиксации подкладного кольца 2 внутри трубопровода 1, а также осуществляет легирование металла шва за счет выбора материала расплавляемой вставки 3 (материал вставки выбирается в зависимости от марки стали основного трубопровода, например, для Ст20 вставка выбирается из проволоки СВ08Г2С), обеспечить формирование обратной поверхности шва с усилением во всех пространственных положениях, способствует изменению направления действия и силы поверхностного натяжения на наружной поверхности сварочной ванны. Термоплавкие уплотнители 5, выполненные из, например, полиэтилена плавятся при соприкосновении с термоактивными зонами и формирует защитное покрытие на внутренней поверхности трубопровода при воздействии температуры. Материал при расширении заполняет внутреннюю полость ячеистой структурой, наружный слой которой в контакте с нагретыми поверхностями окрашивает узел изнутри, за счет плавления частиц антикоррозионного покрытия входящих в состав полимер, что делает защиту узла надежной.

Заявляемое подкладное кольцо 2 в отличии от известных устройств выполнено методом пластической деформации, т.е. без снятия стружки, при котором пластически деформируется только поверхностный слой деталей. В результате улучшаются эксплуатационные показатели, главным достоинством метода является технологическая универсальность и экономичность.

1. Кольцо подкладное для защиты сварного шва трубопровода, имеющее профильные углубления с установленными в них герметизирующими элементами и не менее двух радиальных валиков, образующих центральное углубление с размещенной в нем плавкой вставкой, отличающееся тем, что оно выполнено из листового металла путем его пластической деформации на профильных вальцах, в качестве герметизирующих элементов использованы термоплавкие уплотнения, причем плавкая вставка зафиксирована в центральном углублении термостойким материалом на основе флюса для сварки.

2. Кольцо по п.1, отличающееся тем, что термоплавкие уплотнения выполнены из полиэтилена.

Подкладное кольцо с функцией удаления после сварных работ

Заявляемое техническое решение относится к строительству, а именно к монтажу систем трубопроводного транспорта и кольцевых стыков емкостей. Подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ, выполнено из металлической полосы, на наружной поверхности его установлена в канавку расплавляемая вставка из сварочной проволоки, при этом оно имеет отогнутую внутрь часть - рычаг, в котором выполнено отверстие для закрепления тросика. Использование подкладного кольца с функций удаления после сварочных работ обеспечивает качественное соединение без заужения условного прохода и возможность покраски полимерными составами.

Заявляемое техническое решение относится к строительству, а именно к монтажу систем трубопроводного транспорта и кольцевых стыков емкостей.

Затем на выступ свободной части кольца надевают вторую трубу и прихватывают ее конец, следя, чтобы зазор между деталями не превышал 1 мм.

Известно (Типовой технологический процесс ОСТ 36-57-81) Иногда вместо подкладного кольца применяют расплавляемую вставку. Вставка при сварке неплавящимся электродом расплавляется и внутри формируется валик, незначительно уменьшающий внутренний диаметр труб.

Сварное соединение с расплавляемой вставкой имеет существенный недостаток - местные несплавления, размеры и количество которых зависят от квалификации сварщика. Так соединяют только трубы, сборку которых трудно осуществлять, и неповоротные стыки труб диаметром свыше 25 мм, при сварке которых в нижней части стыка образуется утяжка - вогнутый валик.

Известно «Подкладное разрезное кольцо с расплавляемой вставкой», RU 128913,выбранное в качестве прототипа, выполненное, из трубы или из полосы, торцы которого имеют Z-образную форму, верхняя и нижняя полки которых установлены с перекрытием одной полки другой, а по наружному диаметру разрезного кольца выполнена канавка, в которую вставлена расплавляемая вставка, выполненная из сварочной проволоки.

Недостатком сварки труб с использованием оставляемых подкладных устройств является заужение условного прохода и не возможность покраски шва полимерными составами.

Задачей заявляемого технического решения является исключение заужения условного прохода трубопровода и обеспечение возможности покраски шва полимерными составами.

Поставленная задача решается следующим образом:

подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ, выполнено из металлической полосы, на наружной поверхности его установлена в канавку расплавляемая вставка из сварочной проволоки, при этом оно имеет отогнутую внутрь часть - рычаг, на котором выполнено отверстие для закрепления тросика для удаления кольца из стыка трубопровода.

Заявляемое устройство представлено на Фиг. 1 и Фиг. 2.

На Фиг. 1 представлено заявляемое подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ, вид спереди.

На Фиг. 2 представлено заявляемое подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ, вид в ракурсе %.

Подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ состоит из металлического кольца 1, выполненного из полосы, с отогнутой внутрь частью - рычагом 3, на конце которого выполнено отверстие 4, посредством которого к кольцу крепится тросик (не показан), на наружной поверхности в канавку установлена расплавляемая вставка 2, выполненная из сварочной проволоки.

Перед проведением сварки заявляемое подкладное кольцо вставляют одну трубу, добиваясь плотного соединения и производя прихватку ручной сваркой. Затем на выступ свободной части кольца надевают вторую трубу и прихватывают ее конец и выполняют процесс сварки. После сварки за тросик подкладное кольцо удаляется из стыка трубопровода, а плавкая вставка остается в корне шва.

В результате использования заявляемого устройства получаем качественное соединение труб без заужения условного прохода и возможностью покраски полимерными составами.

Подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ изготавливают на вальцовочном с танке с применением вала с прорезью для формирования рычага 3.

Заявляемое кольцо просто в изготовлении, не требует специальной оснастки.

1. Подкладное кольцо с функций удаления после сварочных работ, выполненное из металлической полосы, на наружной поверхности установлена в канавку расплавляемая вставка из сварочной проволоки, отличающееся тем, что оно имеет отогнутую внутрь часть - рычаг.

2. Подкладное кольцо по п.1, отличающееся тем, что в рычаге выполнено отверстие для закрепления тросика.

Разжимное опорное кольцо для сборки кольцевых стыков емкостей под фрикционную сварку с перемешиванием

Предлагаемая к защите полезная модель может быть использована в ракетостроении, самолетостроении, судостроении и других отраслях машиностроения и предназначена для сварки замкнутых кольцевых швов емкостных конструкций.

Для обеспечения предварительной сборки подкладного кольца вне сварочного стенда с последующей установкой собранного кольца под стык свариваемых цилиндрических деталей и его разжима до заданного диаметра, в предложенном разжимном опорном кольце, состоящем из связанных между собой с возможностью регулирования монтажного зазора отдельных секторов, сопрягаемые части которых, выполнены под углом к плоскости опорного кольца, и соединены при помощи конических стягивающих болтов, в сопрягаемых частях секторов образованы дополнительные встречно направленные конические отверстия и перпендикулярные поверхности сопряжения отверстия ступенчатой формы, оснащенные стягивающими болтами с подголовком, имеющим диаметр в 1.5-2 раза превышающий диаметр ножки, помещенным в ступенчатое отверстие большего размера с обеспечением возможности продольного перемещения сопрягаемых частей секторов между собой, каждый из секторов снабжен проушинами, установленными на концах сопрягаемых частей секторов, и раздвижным механизмом, закрепленным в проушинах.

Предлагаемое устройство опробовано при сварке замкнутых кольцевых и экспериментальной секции топливного бака диаметром 2400 мм из сплава АМгб.

Дефекты в сварном шве не обнаружены. Их качество подтверждено рентгеновским, ультразвуковым и металлографическим контролем. Удельная прочность сварных швов превосходит прочность основного материала.

Предлагаемая к защите полезная модель может быть использована в ракетостроении, самолетостроении, судостроении и других отраслях машиностроения и для соединения листовых конструкций типа емкостей, панелей, профилей, а также агрегатов и узлов из различных конструкционных материалов, в том числе несвариваемых и ограниченно свариваемых сваркой плавлением.

Из патентной литературы известно подкладное кольцо, разбираемое на отдельные части и удаляемое из бака после сварки (патент США 6247634, B23K 20/12).

Известно устройство для сборки под сварку кольцевых стыков емкостей, содержащее разборное подкладное кольцо, состоящее из соединенных между собой без зазоров коническими болтовыми соединениями отдельных частей, и поверхности контакта отдельных частей выполнены под углом к плоскости кольца (патент РФ 2290290 B23K 37/04).

Данное устройство предварительно собирают для получения нужного диаметра и разбирают после сварки внутри емкости, следовательно, оно частично решает вопрос извлечения подкладного кольца из свариваемого изделия, но оно также не технологично, т.к. после разборки устройства внутри емкости, отдельные его части извлекаются при помощи дополнительных тросиков и приспособлений.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей, за счет обеспечения предварительной сборки подкладного кольца вне сварочного стенда с последующей установкой собранного кольца под стык свариваемых цилиндрических деталей и его разжим до заданного диаметра.

Поставленная задача решается тем, что в разжимном опорном кольце для сборки кольцевых стыков емкостей под фрикционную сварку с перемешиванием, состоящем из связанных между собой с возможностью регулирования монтажного зазора отдельных секторов, сопрягаемые части которых, выполнены под углом к плоскости опорного кольца, и соединены при помощи конических стягивающих болтов, в сопрягаемых частях секторов образованы дополнительные встречно направленные конические отверстия и перпендикулярные поверхности сопряжения отверстия ступенчатой формы, оснащенные стягивающими болтами с подголовком, имеющим диаметр в 1.5-2 раза превышающий диаметр ножки, помещенным в ступенчатое отверстие большего размера с обеспечением возможности продольного перемещения сопрягаемых частей секторов между собой, каждый из секторов снабжен проушинами, установленными на концах сопрягаемых частей секторов, и раздвижным механизмом, закрепленным в проушинах.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого разжимного опорного кольца для сборки под фрикционную сварку с перемешиванием кольцевых стыков емкостей, фиг.2 - соединение сопрягаемых частей при помощи стягиваемых болтов с подголовком, фиг.3 - соединение сопрягаемых частей при помощи конических стягивающих болтов, фиг.4 - вид А фиг.1.

Разжимное опорное кольцо для сборки под фрикционную сварку с перемешиванием кольцевых стыков емкостей состоит из связанных между собой с возможностью регулирования монтажного зазора отдельных секторов 1.

Сопрягаемые части 2 секторов 1, выполнены под углом к плоскости опорного кольца и соединены при помощи конических стягивающих болтов 3.

В сопрягаемых частях 2 секторов 1 образованы дополнительные направленные встречно имеющимся 3, конические отверстия 4, под конические стягивающие болты 3.

В сопрягаемых частях 2 секторов 1 образованы перпендикулярные поверхности сопряжения отверстия ступенчатой формы 5, оснащенные стягивающими болтами 6 с подголовком 7 и гайками 8. Подголовок 7 имеет диаметр в 1.5-2 раза превышающий диаметр ножки.

Болт 6 с подголовком 7 помещен в ступенчатое отверстие 5 большего размера с обеспечением возможности продольного перемещения сопрягаемых частей секторов между собой.

Каждый из секторов 1 снабжен проушинами 9, установленными на концах сопрягаемых частей 2 секторов 1, и раздвижным механизмом 10, закрепленным в проушинах 9.

Для снижения веса каждый сектор кольца в средней части может иметь двутавровое сечение.

Разжимное опорное кольцо для сборки под фрикционную сварку с перемешиванием кольцевых стыков емкостей работает следующим образом:

Предварительно, вне сварочного стенда, производят сборку кольца в сжатом положении, для чего сектора 1 по сопрягаемым плоскостям 2 с помощью стягивающих болтов 6 через отверстия 5 соединяют в кольцо.

Затем в проушины 9 устанавливают раздвижной механизм 10 и регулируют его таким образом, чтобы внешний диаметр кольца был меньше внутреннего диаметра свариваемых деталей. Собранное кольцо устанавливают под стык свариваемых деталей, с помощью раздвижного механизма 10 раздвигают сектора 1 кольца до номинально диаметра и окончательно фиксируют относительно друг друга коническими стягивающими болтами 3, закрепляемыми во встречно направленных друг к другу конических отверстиях 4.

Предлагаемое устройство опробовано при сварке замкнутых кольцевых и экспериментальной секции топливного бака диаметром 2400 мм из сплава АМг6.

Разжимное опорное кольцо для сборки кольцевых стыков емкостей под фрикционную сварку с перемешиванием, состоящее из связанных между собой с возможностью регулирования монтажного зазора отдельных секторов, сопрягаемые части которых выполнены под углом к плоскости опорного кольца и соединены при помощи конических стягивающих болтов, отличающееся тем, что в сопрягаемых частях секторов образованы дополнительные встречно направленные конические отверстия и перпендикулярные поверхности сопряжения отверстия ступенчатой формы, оснащенные стягивающими болтами с подголовком, имеющим диаметр, в 1,5-2 раза превышающий диаметр ножки, помещенным в ступенчатое отверстие большего размера с обеспечением возможности продольного перемещения сопрягаемых частей секторов между собой, причем каждый из секторов снабжен проушинами, установленными на концах сопрягаемых частей секторов, и раздвижным механизмом, закрепленным в проушинах.

Читайте также: