Высокое давление

Соединение труб и присоединение их к аппаратам в лабораторных условиях

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:

  1. уплотнение трудно разобрать вследствие раздающихся обтюраторных колец 2 и 3;
  2. давление распространяется по внешней поверхности

кольца 1, имеющего сравнительно большой диаметр, что сильно ослабляет стенку корпуса;

  1. удельное давление на части, сопряженные с обтюрато­рами 2 и 3, значительно превышает величину внутреннего да­вления, что может создавать в ряде случаев чрезмерные местные напряжения;
  2. сравнительно велик размер уплотнения по длине.

 

Соединения труб для сверхвысоких давлений и присоединение их к аппаратам

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.