ITTO980151A1 - Tubo metallico flessibile a flusso avviato e suo procedimento di fabbr icazione. - Google Patents

Description

Descrizione dell’Invenzione Industriale dal titolo:

"Tubo metallico flessibile a flusso avviato e suo procedimento di fabbricazione "

La presente invenzione concerne un tubo metallico flessibile a flusso avviato ed il suo procedimeno di fabbricazione.

Come è noto i tubi metallici flessibili presentano una successione di ondulazioni parallele o elicoidali ottenute con procedimenti vari e principalmente mediante corrugazione o rullatura in continuo.

La superficie interna di tali tubi, al pari di quella esterna, è pertanto discontinua essendo formata da una successione di creste separate da gole interposte.

Questa pronunciata discontinuità costituisce un notevole limite all'impiego dei tubi suddetti nel convogliamento di fluidi con elevate velocità di flusso.

Infatti la discontinuità della superficie interna del tubo, oltre a causare sensibili perdite di carico dovute al flusso turbolento generato dal contatto fluido-tubo, è causa dell' insorgere di vibrazioni dovute a pulsazioni che si generano nella corrente di fluido. Tedi pulsazioni, oltre a produrre onde sonore particolarmente fastidiose, sollecitano meccanicamente il tubo il quale può entrare in risonanza con il periodo delle pulsazioni stesse e superare facilmente il limite di rottura a fatica.

Per ovviare a questi inconvenienti è noto di introdurre, all'interno del tubo ondulato, un secondo tubo, privo di funzioni di tenuta ma avente parete interna piana, atto a pareggiare le discontinuità del tubo ondulato che lo contiene; un tubo ondulato di questo tipo essendo noto al tecnico del ramo con la denominazione tubo a flusso avviato.

Questa soluzione nota, applicata in prevalenza nei tubi flessibili ad ondulazioni parallele, è però complicata e costosa, riduce sensibilmente la flessibilità e la sezione utile del tubo ondulato e non risolve del tutto i fenomeni dannosi sopra evidenziati.

Un'altra soluzione nota, ma applicabile solo a tubi flessibili con ondulazioni elicoidali, consiste nel'introdurre un filo metallico nelle gole interne del tubo ondulato durante la formazione in continuo del tubo stesso.

Anche questo sistema noto di fabbricazione di tubi flessibili a flusso avviato presenta in parte gli inconvenienti lamentati ed in particolare aumenta sensibilmente i costi di produzione del tubo e ne riduce sensibilmente la flessiblità senza peraltro assicurare una regolarizzazione completamente soddisfacente del flusso di fluido circolante all'interno del tubo stesso.

La presente invenzione è essenzialmente diretta ad eliminare gli inconvenienti dell'uno e dell'altro tipo noto di tubi metallici flessibili a flusso avviato.

In particolare un importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare un tubo metallico flessibile a flusso avviato che non richieda l'adozione di elementi aggiuntivi, quali il secondo tubo o il filo metallico, atti a pareggiare le discontinuità della superficie interna del tubo flessibile e che risulti pertanto economicamente vantaggioso ed ottenibile con procedimento di fabbricazione in continuo.

Un altro scopo particolare dell'invenzione è quello di realizzare un tubo metallico flessibile a flusso avviato avente elevate caratteristiche di flessibilità e tenuta ed al tempo stesso presentante una superficie interna sostanzialmente continua, comunque tale da non generare perdite di carico apprezzabili e/o fenomeni di pulsazione in seno alla corrente fluida che attraversa il tubo stesso.

Un ulteriore particolare scopo dell'invenzione è quello di realizzare un tubo metallico flessibile a flusso avviato con elevate caratteristiche meccaniche, in particolare elevata capacità di assorbimento delle sollecitazioni di flessione assiale.

Per realizzare questi importanti scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue la presente invenzione ha per oggetto un tubo metallico flessibile a flusso avviato ed il relativo procedimento di fabbricazione, aventi le caratteristiche specifiche di cui alle rivendicazioni che seguono.

Sostanzialmente l'invenzione si basa sul concetto di realizzare il tubo a partire da un profilato metallico continuo avente sezione sostanzialmente anulare definita da una hase piana formata da due lembi rettilinei del profilato, e da almeno una porzione curvilinea estendentesi da detta base e raccordante detti lembi, nonché di avvolgere detto profilato continuo in spire contigue conformemente alle generatrici di un'elica cilindrica in modo che la base piana del profilato formi la superficie interna del tubo a flusso avviato e la porzione curva estendentesi da detta base formi la superficie esterna ad ondulazioni elicoidali del tubo stesso.

Secondo l'invenzione le spire contigue del profilato anulare vengono poi reciprocamente collegate a tenuta mediante saldatura continua dei bordi adiacenti delle basi piane delle spire contigue. I lembi del profilato formanti detta base piana, preferibilmente sovrapposti, sono reciprocamente scorrevoli per conferire al tubo finito la necessaria flessibilità assiale la quale è resa possibile dalla corrispondente deformabilità elastica della porzione curva collegante i lembi sovrapposti del profilato.

Le caratteristiche, le finalità ed i vantaggi del tubo metallico flessibile e del relativo procedimento di fabbricazione secondo l'invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue e con riferimento agli annessi disegni, forniti a titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- la fig. 1 è la vista prospettica di uno spezzone del profilato metallico continuo costituente, per avvolgimento in spire elicoidali, il tubo metallico flessibile a flusso avviato secondo la presente invenzione,

- la fig. 2 è una vista in elevazione, parzialmente sezionata, del tubo metallico flessibile a flusso avviato ottenuto con il profilato di fig. 1,

- le figg. 3 e 4 sono sezioni trasversali di profilati metallici secondo rispettive varianti dell'invenzione .

Riferendosi inizialmente alla fig. 1 con 10 è indicato un profilato continuo di adatta lega metallica, presentante in sezione un profilo P sostanzialmente anulare caratterizzato da una base piana 11 e da una porzione curva 12 estendentesi da detta base piana. Quest' ultima è formata da due lembi rettilinei lla-llb del profilato disposti l’uno sovrapposto all'altro in relazione di reciproco scorrimento e la disposizione è perciò tale da permettere la deformazione elastica della porzione curva 12 del profilato sia nel senso corrispondente ad un restringimento che nel senso corrispondente ad un allargamento della base piana 11. Il profilato 10 è preferibilmente ottenuto per rullatura in continuo a partire da una bandella metallica continua avente dimensione trasversale pari allo sviluppo perimetrale completo del profilo P inclusi detti lembi rettilinei lla-llb.

In fig. 2 con 20 è indicato un tubo metallico flessibile a flusso avviato ottenuto avvolgendo, secondo l'invenzione, il profilato continuo 10 di fig. 1 in spire contigue conformemente alle generatrici di una elica cilindrica avente il diametro interno del tubo finito.

Come chiaramente mostrato in figura, il profilato 10 viene avvolto, per mezzo di un mandrino interno o/o di rulli (non disegnati) in modo che la sua base piana 11 formi la superficie interna SI e che la sua porzione curva 12 formi la superficie estema SE ad ondulazioni elicoidali del detto tubo 20 a flusso avviato. La superficie interna SI del tubo 20 risulta così sostanzialmente continua e cilindrica, mentre la superficie esterna SE, ondulata, conferisce la necessaria flessibilità assiale al tubo stesso .

Le spire contigue del profilato 10 avvolto ad elica, vengono poi reciprocamente collegate a tenuta mediante saldatura continua SC dei bordi B adiacenti delle basi piane 11 (fig.l) di dette spire contigue. Di preferenza la saldatura continua SC è di tipo autogeno senza apporto di materiale ed è ottenuta con uno dei noti procedimenti di saldatura adatti allo scopo quali la saldatura a raggio LASER, ovvero la saldatura a MICROPLASMA o simili.

E' da notare che la flessibilità assiale del tubo 20 a flusso avviato secondo l'invenzione, è conferita al tubo stesso dalla corrispondente deformabilità elastica della porzione curva 12 del profilato 10 formante l'ondulazione del tubo, deformabilità a sua volta consentita dallo scorrimento relativo dei lembi sovrapposti 11a-11b della base 11 di detto profilato.

La variante di fig. 3 concerne un profilato 10' che differisce dal profilato 10 sopra descritto per il fatto che i lembi ll'a-ll'b formanti la base 11' sono complanari anziché sovrapposti e reciprocamente separati da un tratto t atto a consentirne l'accostamento relativo e la conseguente deformazione elastica della porzione curvilinea 12'.

Nella variante di fig. 4 i lembi complanari 11"a-11"b del profilato 10", anch'essi separati da un tratto t, sono invece raccordati da una porzione curvilinea composita formata da due onde salienti 12" separate da una gola in corrispondenza della quale terminano i lembi 11"a-b per formare un profilo P' sostanzialmente chiuso.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di esecuzione del tubo metallico flessibile così come le forme di realizzazione del procedimento di fabbricazione di detto tubo metallico, potranno essere ampiamente variati, rispetto a quanto descritto ed illustrato a titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione .

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) - Tubo metallico flessibile a flusso avviato (20) , caratterizzato dal fatto che è costituito da un profilato metallico continuo (10) , con sezione sostanziai mente anulare, avvolto in spire contigue ad elica cilindrica, reciprocamente collegate a tenuta mediante saldatura continua (SC) , dal fatto che detto profilato (10) presenta, in sezione, un profilo (P) elasticamente deformabile con una base piana (11) formata da due lembi rettilinei (11a-11b) del profilato, ed almeno una porzione curvilinea (12) estendentesi da detta base e raccordante detti lembi rettilinei e dal fatto che detto profilato (10) è avvolto in modo che la detta base piana (11) del profilo (P) formi la superficie cilindrica interna (SI) del tubo (20) a flusso avviato e la detta porzione curvilinea (12) del profilo (P) formi la superficie esterna (SE) ad ondulazioni elicoidali del tubo (20) stesso. 2) - Tubo metallico flessibile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti lembi rettilinei (lla-llb) della base piana (11) del profilato (10) sono sovrapposti in relazione di reciproco scorrimento. 3) - Tubo metallico flessibile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i lembi rettilinei (11'a-11'b) della base piana (11') sono complanari, reciprocamente giustapposti e separati da un tratto (t) atto a consentirne l'accostamento relativo e la conseguente deformazione elastica della detta porzione curvilinea (12'). 4) - Tuho metallico flessibile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta porzione curvilinea (12) è formata da un'onda salliente. 5) - Tubo metallico flessibile secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta porzione curvilinea è formata da due onde salienti (12") separate da una gola. 6) - Tubo metallico flessibile secondo le rivendicazioni 1 e 5, caratterizzato dal fatto che le spire contigue del profilato (1Q) avvolto ad elica cilindrica sono reciprocamente collegate a tenuta mediante saldatura continua dei bordi (B) adiacenti delle basi piane (11) di dette spire contigue. 7) - Tubo metallico flessibile secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta saldatura continua è di tipo autogeno. 8) - Tubo metallico flessibile secondo le rivendicazioni 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detto profilato metallico continuo (10) è ottenuto per rullatura a partire da una bandella di lega metallica avente dimensione trasversale pari allo sviluppo perimetrale completo del profilo (P) inclusi detti lembi rettilinei (lla-llb) . 9) - Procedimento di fabbricazione di tubi metallici flessibili a flusso avviato (20) secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti fasi operative: - formare in continuo un profilato metallico sostanzialmente anulare (10) presentante in sezione un profilo (P) con una base sostanzialmente piana (11), formata da lembi rettilinei (11a-11b) del profilato stesso, e con una porzione curvilinea (12) estendentesi da detta base e raccordante detti lembi; - avvolgere detto profilato anulare (10) in spire contigue ad elica cilindrica in modo che la base sostanzialmente piana (11) del profilato (10) formi la superficie cilindrica interna (SI) del tubo a flusso avviato (20) e la detta porzione curvilinea (12) del profilato (10) formi la superficie esterna (SE) ad ondulazioni elicoidali del tubo (20) stesso; - collegare reciprocamente a tenuta le spire contigue ad elica cilindrica del profilato (10) avvolto, mediante saldatura continua (SC) delle spire stesse lungo il bordo (B) di reciproco contatto. 10) - Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto profilato metallico anulare (10) è formato mediante rullatura. 11 ) - Procedimento secondo la rivendicazione 9 , caratterizzato dal fatto che il profilato (10) è avvolto ad elica per mezzo di un mandrino e/o di rulli. 12) - Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la saldatura continua (SC) delle spire contigue di profilato (10) avvolte ad elica è di tipo autogeno. 13) - Procedimento secondo le rivendicazioni 9 e 12, caratterizzato dal fatto che la saldatura continua (SC) delle spire contigue di profilato (10) avvolto ad elica è una saldatura a raggio LASER . 14) - Procedimento secondo le rivendicazioni 9 e 12, caratterizzato dal fatto che la saldatura continua (SC) delle spire contigue del profilato (10) avvolto ad elica è una saldatura a MICRO-PLASMA. 15) - Tubo metallico flessibile a flusso avviato (20) , sostanzialmente come descritto, illustrato e per gli scopi specificati. 16) - Procedimento per la fabbricazione continua di tubi metallici flessibili a flusso avviato (20) sostanzialmente come descritto.