PL241966B1 - Wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku są wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych, mających zastosowanie w rurociągach przemysłu rafineryjnego, petrochemicznego i chemicznego, na których występują różnego typu rozgałęzienia. Wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych, gdzie rurociąg podstawowy łączy się pod ostrym kątem z bocznym rurociągiem poprzez połączenia spawane, charakteryzuje się tym, że zastosowano poprzeczny pierścień wzmacniający (4), który połączony jest z rozgałęzieniem nr (1) i (2) za pomocą połączenia spawanego (5), przy czym geometria pierścienia wzmacniającego (4) jest odzwierciedleniem przecięcia rozgałęzienia płaszczyzną prostopadłą do rurociągu (1), a poprzeczny pierścień wzmacniający jest usytuowany w odległości „a” w zakresie od 0,1 x D do 3 x D od przecięcia się osi rozgałęzienia, gdzie D stanowi średnicę zewnętrzną rurociągu podstawowego (1). Poprzeczny pierścień wzmacniający (4) wykonany jest z blachy o grubości „t” w zakresie od 5 mm do 50 mm i szerokości „s” w zakresie od 20 mm do 300 mm.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych, mających zastosowanie w rurociągach przemysłu rafineryjnego, petrochemicznego i chemicznego, na których występują różnego typu rozgałęzienia. Jedną z form rozgałęzień są trójniki równoprzelotowe i redukcyjne. Inną formą rozgałęzień jest wykonanie wspawania bezpośredniego jednej rury w drugą. W tym przypadku stosuje się odpowiednie wzmocnienia takiego rozgałęzienia z ograniczeniami normowymi i geometrycznymi.

Dotychczas znane i stosowane są w projektowaniu i wytwarzaniu rurociągów w przemyśle rafineryjnym i petrochemicznym w połączeniach lateralnych wzmocnienia polegające na pogrubieniu materiału rodzimego rur, zastosowanie nakładek wzmacniających oraz zastosowanie gwiaździstych pierścieni wzmacniających. W przypadku rurowych połączeń lateralnych równoprzelotowych zastosowanie nakładek wzmacniających jest niemożliwe ze względu na ograniczenia geometryczne oraz z powodu niewystarczającego wzmocnienia otworu.

Znaczne pogrubianie ścianę rur powoduje zwiększenie masy, zwiększenie trudności wykonania spoiny łączącej rury, znaczne spiętrzenie naprężeń oraz wzrost kosztów wytwarzania i zakupów materiałów. Natomiast zastosowanie gwiaździstych pierścieni wzmacniających jest ograniczone temperaturowo jak i wytrzymałościowo. Dużą wadą tego rozwiązania jest wspawanie pierścieni na spinach łączących rozgałęzienie, co powoduje skupienie naprężeń oraz dodatkowo jest nieakceptowane przez obowiązujące normy.

Według wynalazku wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych, gdzie rurociąg podstawowy łączy się pod ostrym kątem z bocznym rurociągiem poprzez połączenie spawowe, polega na tym, że zastosowano poprzeczny pierścień wzmacniający, który połączony jest z rozgałęzieniem rur za pomocą połączenia spawowego, a geometria pierścienia wzmacniającego jest odzwierciedleniem przecięcia rozgałęzienia płaszczyzną prostopadłą do rurociągu podstawowego. Poprzeczny pierścień wzmacniający jest usytuowany w odległości „a” w zakresie od 0,1 x D do 3 x D od przecięcia się osi rozgałęzienia, gdzie D stanowi średnicę zewnętrzną rurociągu podstawowego i wykonany jest z blachy o grubości „t” w zakresie od 5 mm do 50 mm i szerokości „s” w zakresie od 20 mm do 300 mm.

Sposób wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych według wynalazku dzięki zastosowaniu poprzecznego pierścienia wzmacniającego unika się konieczności pogrubiania elementów rurowych, co skutkuje możliwością zastosowania typowych grubości występujących w przemyśle rafineryjnym i petrochemicznym. Pochodną braku zwiększenia grubości jest możliwość zredukowania masy takich połączeń. Zastosowanie poprzecznego pierścienia wzmacniającego w znacznym stopniu redukuje naprężenia powstające wyniku oddziaływania ciśnienia wewnętrznego oraz, co jest wysoce istotne również ciśnienia zewnętrznego jak wytrzymałość na podciśnienie. Pierścień wzmacniający może być elementem podparcia rurociągu.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia połączenie lateralne w ujęciu schematycznym, a fig. 2 pokazuje widok izometryczny połączenia lateralnego.

Wynalazek może być zastosowany bezpośrednio na rozgałęzieniach metalowych rurociągów przemysłowych lub jako niezależny produkt posiadający geometrię typowych rozgałęzień kutych.

Wzmocnienie metalowych rurowych połączeń lateralnych dotyczy rurociągu podstawowego 1 wykonanego ze stali o średnicy D, który łączy się pod ostrym kątem α z bocznym rurociągiem 2 wykonanym ze stali. Rurociągi 1 i 2 połączone są poprzez połączenie spawane wykonane z pełnym przetopem 3. W celu zredukowania naprężeń oraz przemieszczeń został zastosowany poprzeczny pierścień wzmacniający 4 wykonany z blachy o grubości „t” w zakresie od 5 mm do 50 mm i szerokości „s” w zakresie od 20 mm do 300 mm.

Pierścień wzmacniający 4 jest połączony z rozgałęzieniem rur 1 i 2 za pomocą połączenia spawanego 5, które wykonane jest jako połączenie z pełnym przetopem. Geometria pierścienia wzmacniającego 4 jest odzwierciedleniem przecięcia rozgałęzienia płaszczyzną prostopadłą do rurociągu podstawowego 1. Poprzeczny pierścień wzmacniający 4 jest usytuowany w odległości „a” w zakresie od 0,1 x D do 3 x D od przecięcia się osi rozgałęzienia, gdzie D stanowi średnicę zewnętrzną rurociągu podstawowego 1.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wzmocnienia metalowych rurowych połączeń lateralnych, gdzie rurociąg podstawowy łączy się pod ostrym kątem z bocznym rurociągiem poprzez połączenia spawane, znamienne tym, że zastosowano poprzeczny pierścień wzmacniający (4), który połączony jest z rozgałęzieniem rur (1) i (2) za pomocą połączenia spawanego (5), przy czym geometria pierścieniawzmacniającego (4) jest odzwierciedleniem przecięcia rozgałęzienia płaszczyzną prostopadłą do rurociągu podstawowego (1), a poprzeczny pierścień wzmacniający jest usytuowany w odległości „a” w zakresie od 0,1 χ D do 3 χ D od przecięcia się osi rozgałęzienia, gdzie D stanowi średnicę zewnętrzną rurociągu podstawowego (1).
2. 2. Wzmocnienia według zastrz. 1, znamienne tym, że poprzeczny pierścień wzmacniający (4) wykonany jest z blachy o grubości „t” w zakresie od 5 mm do 50 mm i szerokości „s” w zakresie od 20 mm do 300 mm.