Способ изготовления камеры высокогодавления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ оп 841575(51)М. К . В 23 К 31/06//В 23 К 28/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230681 ИностранцыЖан Ноэль Симье (Франция), Хюг Форд (Великофритай 1 Тят=-.и УХорж Мраз (США)1(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАМЕРЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к сварке, в частности к способам изготовления камер высокого давления, и может быть использовано при изготовлении реакторов в химической, энергетической и других отраслях промышленности..Известны резервуары, работающие при сравнительно низком давлении, которые изготавливают обычно из свар О ных листов, Сварка такой оболочки не представляет трудности, поскольку этот узел собирается из сорта стали, поддающегося сварке 1 .Однако камеры, в которых внутрен-. нее давление превышает 350 кг/см, имеют обычно стенки значительной толщины (более 7,5 см), а материалами для этих стенок служат специальные высокопрочные стали, которые плохо поддаются сварке.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ изготовления камеры высокого давления, при котором корпус камеры выполняют из высокопрочной стали с, по крайней мере, одним фланцем, на котором монтируют терморегулирующую оболочку 2(.Однако поскольку материал резервуаров плохо поддается сварке, необходимо проводить значительные подготовительные операции, такие как наваривание металла, а также предварительный строго контролируемый подогревдля получения высокой удельной температуры. После выполнения этой сваркинеобходимо осуществлять также значительную термическую обработку сварного шва. Несмотря на все принимаемыемеры, сварной шов имеет ярко выраженную тенденцию к растрескиванию, итрещины, хотя они проявляются лишь ввиде локальных дефектов, могут разрастаться и проникать в основной корпус резервуара, являясь причиной преждевременного выхода его из строя.Цель изобретения - упрощение технологии изготовления и повышение качества изделия,Для Ьтого терморегулирующую оболочку монтируют на фланце корпусапутем сварки с, по краней мере, однойвтулкой из сваривающегося с металломоболочки материала, которую закрепляют на фланце посредством обжимногокольца, или втулку осаживают на фланце, или закрепляют на фланце путемнавивки на нее,металлической ленты.На фиг. 1 представлена оболочка,полУченная предлагаемым способом; нафиг. 2 - разрез А- А на фиг. 1; нафиг. 3 - крепление втулки путем осадки; на фиг. 4 - крепление втулки путем навивки ленты.Втулку 1 сначала устанавливают нафланце 2, Затем на нее с натягом насаживают кольцо 3, которое изготавливается из высокопрочного материала,такого, как специальная сталь, используемая для изготовления стенки 4камеры.Кольцо 3 насаживают на втулку 1 снатягом, обеспечивая таким образом,его радиальное сжатие. Следовательно, втулка 1 прижимается к наружнойповерхности фланца 2, за счет чегомежду ними создается герметичное соединение. Фланец 2 и втулка 1 испытывают сжимающее напряжение, тогда как.кольцо 3 находится под растягивающимнапряжением, Это важно с точки зрения напряжений, возникающих во втулке 1, когда. камера находится в эксплуатации или проходит испытания, Приэтом создаваемое в камере высокоедавление стремится растянуть втулкупо радиусу, Радиальное расширениесдерживается в зоне фланца 2 насаженным кольцом 3. Поскольку это кольцо изготавливается из высококачественного сплава, оно хорошо противостоит растягивающим напряжениям камеры. Вместе с тем, втулка 1 из обычной стали, поддающейся сварке, неиспытывает заметных растягивающих напряжений, вызываемых радиальным расширением, поскольку этому расширению"препятствует кольцо 3. Таким образом,на втулку 1 действуют, главным образом, сжимающие усилия. Это распределение напряжений является характерным, если сравнить его с распределением напряжений в случае удалениякольца 3, когда на фланец 2 плотнонадевается только втулка 1,К втулке 1 приваривают терморегулирующую оболочку 5 швами 6. В случае появления сварочных трещин призакреплении терморегулирующей оболочки 5 на втулке 1 целостность стенкикамеры не нарушается,На фиг, 3 представлен вариант осуществления способа, согласно которомуцентральная часть на периферии фланца 2 удалена и образует кольцевоепространство 7, за счет чего уменьшается опорная поверхность между фланцем 2 и втулкой 1, что приводит кувеличению давления контакта междувтулкой и оставшимися участками фланца. Эта конструкция позволяет легкообеспечить герметичность за счетвысоких давлений между элементами.Втулку крепят на фланце или осадкой,или навивкой на нее металлическойленты, Камера, изготовленная по предлагаемому способу, обладает высокимипоказателями при эксплуатации. Формула изобретения1. Способ изготовления камеры высокого давления, при котором корпусщ камеры выполняют из высокопрочнойстали с, по крайней мере, одним фланцем, на котором монтируют терморегулирующую оболочку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения качества иэделия, терморегулирующую оболочку монтируют на фланце корпуса путем сварки с, по крайнеймере, одной втулкой из сваривающегося с металлом оболочки материала,которую закрепляют на фланце,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что втулку закрепляют на фланце посредством обжимногокольца3, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что втулку осаживаютна фланце.4. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что втулку закрепля 40 ют на фланце путем навивки на нее металлической ленты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Николаев Г,А, и др, Расчет,про 4 ектирование и изготовление сварныхконструкций, М., 1971, с. 588.2. Патент США Р 3044657,кл. 220-80, 1960 (прототип).841575 Составитель Л.Редактор Н. Егорова Техред Н,Бабурк арова орректор О. Билак Подпи лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,акаэ 4873/84 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Мо