Коммуникации лабораторных установок высокого давления и трубки к приборам на промышленных установках имеют небольшой диаметр, и фланцевые соединения для них применяются сравнительно редко.
Значительно чаще соединения труб и присоединение их к арматуре, приборам и аппаратам осуществляется при помощи гаек, соединительных муфт, ниппелей и других резьбовых соединений.
На рис. 97, X изображено соединение труб сравнительно малого диаметра, в котором применена тонкая медная прокладка в виде колпачка. Соединение изготовляется следующим образом: сначала на наружной поверхности трубы нарезается резьба, затем с помощью трех ручных разверток, применяемых последовательно, обрабатываются концы трубы, выбираются риски для прокладки и снимается часть нарезки так, чтобы буртик прокладки находил на трубу. Это соединение можно собирать в горизонтальном положении без опасения соскакивания прокладки. Рекомендуемая толщина прокладки 0,75—1,5 мм.
Фланцевое соединение, показанное на рис. 97, XI, имеет промежуточный цилиндр с конусной заточкой с обоих концов. Устройство его ясно из рисунка. На рис. 97, XII показано распространенное присоединение труб к аппаратам высокого давления. Конический наконечник, в зависимости от величины давления, напаивается мягким или твердым припоем на присоединяемую трубку или же приваривается к ней. Конус прижимается гайкой к соответствующему гнезду в ниппеле, чем и достигается уплотнение. При массовом производстве таких соединений пайка у трубок небольшого диаметра не применяется, а конусы вы штамповываются из металла самой трубки при помощи штампов, обжимающих концы трубок.
Соединение для ввода змеевиковых труб малого диаметра через крышку аппарата высокого давления для внутреннего обогрева или охлаждения — показано на рис. 97, XIII. Герметичность такого соединения достигается прижатием острого конца конуса к гнезду с одной стороны и к трубке — с другой.
При сверхвысоких давлениях соединение труб между собою и присоединение их к аппаратам представляют нелегкую задачу, тем более, что современная техника эксперимента требует полной герметичности лабораторной системы, работающей при сверхвысоких давлениях.
Наиболее часто, вследствие ряда конструктивных недостатков соединений, неплотности встречаются именно в местах соединения труб и присоединения их к аппаратам. Неплотности особенно отрицательно сказываются на работе вследствие того, что число соединений на каждой установке измеряется обычно десятками и сотнями.
Соединения труб, предназначенных для сверхвысоких давлений, бывают зачастую довольно громоздкими, несмотря на небольшой внутренний диаметр самих труб. На рис. 97, XIV изображено соединение двухслойных труб на одной из автофретажных установок. К особенностям этого уплотнения следует отнести введение промежуточного стального кольца, по обеим сторонам которого располагаются медные обтюраторы. Уплотнение с медными обтюраторами работало на установке при давлении 6000—8000 ат, причем сжималось касторовое масло.
Внутренний диаметр трубы всего 5 мм, однако фланцы имеют наружный диаметр 250 мм при толщине по 60 мм каждый. Фланцы соединяются восемью однодюймовыми болтами.
В настоящее время у труб сверхвысокого давления применяют в основном описываемые ниже соединения (рис. 99).
Следует упомянуть, во-первых, соединение с некомпенсированной площадью по. типу Бриджмена. На рис. 99, I показано присоединение трубки к корпусу аппарата. На трубку навертывается упорное кольцо I со свободно надетыми кольцевыми обтюраторами 2 из мягкого железа и обтюратором 3 из красной меди. Трубка при помощи ниппеля зажимается в специальное гнездо в корпусе аппарата,
Основные недостатки этого уплотнения следующие:
кольца 1, имеющего сравнительно большой диаметр, что сильно ослабляет стенку корпуса;
Рис. 99. Соединения труб для сверхвысоких давлений и присоединение их к аппаратам.
I —соединение с самоуплотнением:
1 —упорное кольцо; 2—обтюраторные кольца; 3—промежуточное кольцо из более мягкого материала.
II — соединение с уплотнением наконечника при помощи гайки:
1—наконечник; 2—труба; 3— полуниппель.
III- соединение с навернутым на трубку упорным кольцом 1.
IV- соединение с непосредственным уплотнением трубки в коническом гнезде: 1— труба; 2—наконечник; 3— полуниппель; 4—корпус; 5—грани под ключ; 6—цилиндрический выступ.
V- непосредственное присоединение к корпусу:
1 —накидная гайка; 2—наконечник.
VII- присоединение с промежуточным ниппелем.
соединение труб при помощи соединительной гайки:
1—полуниппель; 2—соединительная гайка; 3—промежуточная деталь,
VIII- соединение труб с помощью промежуточного ниппеля 1—2.