Способ соединения полиэтиленовой трубы со стальной

(51)5 1 16 1 47/06 ОП АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ гревают. Формируют цилиндрический раструб на конце полиэтиленовой трубы. Наносят адгезив на конец стальной трубы и вводят его в раструб. Адгезив в форме ленты из клея наносят методом намотки. Конец стальной трубы в собранном соединении подвергают индукционному нагреву.до тры, определяемой из заданного соотношения, Перед нагревом на собранное соединение надевают усиливающую пластмассовую муфту, плотно охватывающую коническую и цилиндрическую части раструба. 1 э.п. ф-лы, 1 табл. 3 ил. вводят в раструб полиэтиленовой трубы, после чего конец стальной трубы в собранном состоянии подвергают индукционному нагреву до температуры Тн, определяемой из соотношенияеаееЪ Тн = К 1 Тпл,где Тлл - тлена, С;К 1 - коэффицидержкой 1(с) = Кгдгде д - толщина леК 2 - коэффи110 с/мм,На фиг. 1 показемного соединенисо стальной; на фифиг. 3 - собранноновой трубы со стиндукционного наг плавления полиэти нт, равный 1,7-2,2 с вь (2) ы - адгезива, мм;иент, равный 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Альбом технологических карт строительства распределительных газопроводовиз полиэтиленовых труб. Саратов. ГипроНИИгаз, 1984, с, 22-25.(54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ТРУБЫ СО СТАЛЬНОЙ(57) Сущность изобретения: конец стальнойтрубы обрабатывают механически и его наИзобретение относится к области сое динений пластмассовых и металлически труб, точнее к способам неразьемного сое динения полиэтиленовых труб со стальнь ми,Целью изобретения является повышение прочности и герметичности соединения полиэтиленовой трубы со стальной путем обеспечения сохранности адгезива в процессе сборки.При осуществлении способа соединения полиэтиленовой трубы со стальной,включающего механическую обработку конца стальной трубы и его нагрев, формование цилиндрического раструба на конце полиэтиленовой трубы, нанесение адгезива на конец стальной трубы и введение его в раструб полиэтиленовой, согласно предполагаемому изобретению, на конец стальной трубы в холодном состоянии наносят адгезиб в виде клея-расплава в форме ленты методом намотки, конец трубы с адгезивом ана конструкция неразь. я полиэтиленовой трубы г. 2 - узелна фиг. 1; на е соединение полиэтилеальной в устройстве для рева.Соединение полиэтиленовой трубы со стальной по данному способу осуществляют в следующей последовательности,На предварительно механически обработанный концевой участок стальной трубы 1 в холодном состоянии наматывают ленту - адгезив 2 с шагом намотки, преимущественно равным 0,5 ширины Ь ленты, после чего конец трубы 1 вводят в заранее сформованный раструб 3 полиэтиленовой трубы 4. Для повышения надежности соединения, что особенно важно при сооружениинапорных и других ответственных трубопроводов, на собранное соединение полиэтиленовой трубы со стальной переднагревом надевают пластмассовую усиливающую муфту 5, плотно охватывающую коническую и цилиндрическую части раструба3. Пластмассовая муфта 5 может быть сформована из полиэтиленовой трубы или получена другим способом, напримерпрессованием.По окончании сборки стальную трубу 1в собранном соединении подвергают индукционному нагреву до температуры Тн,определяемой иэ соотношения (1 с выдержкой 1(с), определяемой соотношением (2),При этом собранное соединение труб 1 и 4закрепляют в зажимах 6 и 7 устройства дляиндукционного нагрева (фиг. 3).Индуктор 8 устанавливают с перекрытием длины прогреваемого участка соединения со стороны стальной трубы на величину,примерно в 2 - 3 раза превышающую толщину стальной трубы.В процессе индукционного нагревастальной трубы расплавляется адгезив иконтактирующая с ним внутренняя поверхность раструба полиэтиленчой трубы. Награнице сталь - адгезив образуется адгезионное соединение, а на границе адгезив -полиэтиленобразуется сварное соединение, После естественного или принудительного охлаждения соединение приобретаетпрочность и плотность.Пример. По способу были соединеныполиэтиленовые трубы ПНД 63 Т ОГОСТ18599 - 83 со стальными трубами наружнымдиаметром 57 мм и толщиной стенки 3 ммГОСТ 107104 - 76.Концы стальных труб на длине 70 ммобработали на токарном станке до диаметра 56 мм с шероховатостью поверхности по3-4 классу по ГОСТ 2789-73, на торцах быласнята фаска размером 5 мм под углом 30 коси трубы,На концах полиэтиленовых труб сформовали раструбы с цилиндрической частью10 15 20 длиной 75-80 мм и внутренним диаметром57 мм.Из патрубков полиэтиленовых труб сформовали усиливающие муфты длиной 90 мм и внутренним диаметром 67 мм. Затем на концы стальных труб нанесли в соответствии со схемой (фиг. 2) адгезив-ленту шириной 10 мм и толщиной д = 0,3 мм из сополимера этилена с винилацетатом(СЭ ВА) марки 1130 о - 075, ТУ 6-05-16.36-78, после чего насадили раструбы полиэтиленовых труб и на собранные соединения натянули усиливающие муфты.Полностью собранные соединения подвергли индукционному нагреву в поле высокой частоты от генератора частотой 2500 Гц мощностью 50 кВт до температуры стальной. трубы 180-280 С с выдержкой при данной температуре 6-12 с, После нагрева соединения охлаждали естественным путем до нормальной температуре вне индуктора,Полученные соединения были подвергнуты гидравлическим и механическим испытаниям до разрушения и испытанию на 25 стойкость (долговечность) при постоянномвнутреннем давлении по ГОСТ 18599-83 и ГОСТ 24157-80.Результаты испытаний (см, таблицу) показали, что режимы нагрева, при которых К 1 30 и К 2 соответствуют заданным пределам, позволяют получить соединения, прочность которых при растяжении составляет 23.9- 24,5 кН и разрушение происходит по основному материалу полиэтиленовой трубы, а не 35 по соединению. Нарушение заданных условий (режимы 1,5,6,10) приводит к снижению качества соединений. Так, при температуре нагрева 180 С (К 1 1,5) или снижении продолжительности нагрева до 6 с(К 2= 67) резко 40 снижается прочность соединений при осевом растяжении (режимы 1,6). Увеличение температур и продолжительности нагрева выше заданного предела не оказывает влияния на прочность при растяжении. Однако 45 в этих случаях падает стойкость соединенияк воздействию внутреннего давления. Так, при Тн = 280 С (К 1= 2,3) патрубки разрушались при давлении 2,6-4,8 МПа, а при выдержке 12 с К 2= 133 соответственно при50 давлении 2,8 - 3,2 МПа режимы 5,10Испытания на долговечность проводили на указанных оптимальных режимах. испытания показали, что долговечность всех соединений при постоянном внутреннем давлении 3,0 МПа и температуре испытаний 20 С превышает 1 ч.Указанный метод испытаний являетсяконтрольным для труб из полиэтилена. По своим прочностным свойствам и долговечности соединения, выполненные предлоОиб испытание Параметры емима нагрева П о олиительность нагрева Темпе Натуральные значения,С агтра Место разру. огенияНатуральныеаначенив. С Усилие прирастяиении вН Место раэру щенияДавлениепри разрьагонии Млв 230 СоединениеПЭ труба 57 1.57 1.6 5,3.5, 1 535 5354 5.35 5.3,4 5.35 2.8 3.2 3.0Соединение ПЭ труба 230 90 230 19 230 1.9 1 О 11 О 230 133 Соединение Соединение ПЭ труба200 1.7 100 ПЭ труба 230 1.9 100 10 2 ОО 2.3 Соединение женным способом, не уступают полиэтиленовым трубам и их применение не требует снижения рабочих давлений в напорных полиэтиленовых трубопроводах, Н еразьемные соединения, изготовленные в 5 соответствии с прототипом, могут эксплуатироваться при рабочих давленияхдо 0,3 МПа(СНиП 3.05,02-88), в то время как полиэтиленовые трубопроводы для транспорта газа предназначены для давлений до 10 0,6 МПа (ТУ 6 - 19-352 - 87), а для транспорта жидких сред до 1, МПа (ГОСТ 18599-83), Вследствие этого взамен неразьемных соединений приходится применять дорогостоящие разъемные соединения, поскольку 15 они равнопрочны полиэтиленовым трубам,Формула изобретения 1, Способ соединения полиэтиленовой 20 трубы со стальной, включающий механическую обработку конца стальной трубы и его нагрев, формование цилиндрического раструба на конце полиэтиленовой трубы. нанесение адгезива на конец стально йтрубы 25 и введение его в раструб полиэтиленовой,отличающийся тем, что,с целью повышения прочности и герметичности соединения путем обеспечения сохранности адгезива в процессе сборки адгезив в форме ленты из клея-расплава наносят методом намотки, а конец стальной трубы в собранном соединении подвергают индукционному нагреву до температуры Тн. определяемой из соотношения: где Тпл - температура плавления полиэтилена, С;К 1 - коэффициент, равный 1,7-2,2,с выдержкой 1= К 2 д, где д - толщина ленты2адгезива, мм, К 2 - коэффициент, равный 90110 с/ммд,2, Способ поп,1.отлича ю щийс ятем, что перед нагревом на собранное соединение полиэтиленовой трубы со стальнойнадевают усиливающу 1 о пластмассовуюмуфту, плотно охватывающую коническую ицилиндрическую части раструба полиэтиленовой трубы. Обноосное растлменив б ннугреннее авление 15.5.20.1 17,3 23,9-24,5 гл.г 24,0 24.2 24.1 3 9-24 4 24,1 23.9 24.1 24.0 11.4 2 б 12.1 23,9.24 л 24,24.0-24,2 24,24 1-24,4 24,3 24,1 24,3 24,2, ул.Гагарина, 101 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж аз 3173 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5