188850. lajstromszámú szabadalom • Eljárás csővégek összekötésére
1 188 850 A találmány tárgya eljárás tömör csőkötés létrehozására azonos, vagy különböző átmérőjű csövek különböző átmérőjű végei között, belső nyomásimpulzussal. Fémanyagú csővezetékek elemeinek egymáshoz kapcsolását leggyakrabban hegesztéssel, vagy tömítőtokos kötéssel valósítják meg. A kötendő csővégek illesztése és a csőkötések tömör (gáz- ill. folyadékzáró) kivitelezése idő- és' készülékigényes szakmunka, mely nagy gyakorlatú kivitelezők esetében is fokozott ellenőrzést igényel. Ismeretes olyan eljárás, mely a kötendő csővégeket robbantásos alakítással illeszti egymásra (a 173 472 sz. magyar szabadalmi leírás), azonban a hagyományos hegesztést ez az eljárás sem küszöböli ki : a csőkötés tömörségét az illesztett végek körbehegesztésével biztosítja. Ismeretesek továbbá olyan eljárások, melyek egymásba illesztett csővégek kötését ún. robbantásos hegesztés elvének alkalmazásával oldják meg. (Ezen eljárások elvét foglalja össze az Iron Age 1978. 33. számában a Pipe Welding: The Unconwentional Ways c. cikk). A robbantásos hegesztés elvét alkalmazó eljárások egy része (pl. a 4.231.506 sz. USA szabadalom) a kötést a cső külső palástjára helyezett nagymennyiségű robbanóanyag felrobbantásával valósítja meg. Az ilyen „kívülről hegesztő” eljárások alkalmazásának köre — a fokozott hanghatás, valamint a szigorú biztonsági intézkedések miatt — erősen korlátozott. A robbantásos hegesztés megvalósítható a cső belsejében végrehajtott robbantással is. Ez esetben kisebb ugyan a hanghatás és fokozottabb a biztonság, viszont a csővégeket a robbantás helyén kívülről igen nagytömegű, költséges szerszámokkal kell körbevenni, a deformációk elkerülése érdekében. A találmány alapja az a felismerés, hogy fém csővezetékek elemeinek tömör kötése megvalósítható hegesztés nélkül, egyetlen csőtágító művelettel. Ezt a műveletet a csővégek egymásba illesztése után, a kisebbik átmérőjű cső belsejében létrehozott nyomásimpulzussaí végezzük. A találmány szerinti csőkötés megvalósítható úgy, hogy a kötendő csővégek egyikét szerszámban, vagy szabad alakítással felbővítjük olyan méretre, hogy a másik csővég palástján elhelyezett gyűrűformájú tömitőanyaggal együtt ezen bővített csővégbe beilleszthető legyen. Ezután a bővített csővégbe beillesztjük a másik cső gyűrüformájú tömítéssel előzetesen ellátott alakítatlan végét, majd ezen utóbbi cső belsejében akkora nyomást hozunk létre, hogy az a belső csövet a kötés helyén tágítva, a tömítőanyagot a két csőfal közé préseli. Fentiek értelmében a találmány eljárás nagyobb átmérőjű és kisebb átmérőjű csővég tömör kötésére, melynek lényege, hogy a kisebb átmérőjű csővéget a nagyobb átmérőjű csővégbe helyezzük, az egymásba illesztett csővégek közé tömörséget biztosító anyagot iktatunk, majd a kisebbik átmérőjű csővégben nyomáshullámot létesítünk, és ezzel a két csővég között tömör kötést hozunk létre. Eljárhatunk úgy is, hogy a nagyobb átmérőjű csővéget feltágítással állítjuk elő. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy nagyobb átmérőjű csőszakaszként karmantyút alkalmazunk, melyet a tömörséget biztosító anyag közbeiktatásával két kisebb átmérőjű, centrális homlokillesztéssel egymáshoz csatlakoztatott csőszakasz illesztési 5 helyére húzunk. Ez esetben tehát a nagyobb átmérőjű csőszakasz a karmantyú, amelyhez két oldalról csatlakozik egy-egy kisebb csőszakasz A csővégeket tágító nyoraásimpulzust célszerűen 10 robbanóanyag felrobbantásával hozzuk létre. A robbanóanyag jól méretezhető energiatartalmú mobil energiaforrás, mely egyrészt előnyösen alkalmas a csövek belsejében - tehát viszonylag kis térfogatban — nagy energiatartalmú nyomásim- 15 pulzus létrehozására, másrészt az energia felszabadítása nem igényel bonyolult berendezéseket, tehát előnyösen alkalmazható terepen, szabad téren történő munkavégzés esetén. A találmányt részletesebben az ábrák alapján 1} ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás megvalósítási módját ábrázoló hosszmetszet. A 2. ábra az 1. ábra szerinti elrendezéssel létrehozott csőkötés hosszmetszete. 25 A példaként bemutatott megvalósításnál azonos átmérőjű vízvezetéki acélcsövek kötését szemléltetjük. A csövek mérete 0 110x5 mm, anyagminősége: szénacél. 1 cső végén gömbszerüen előalakílott 3 szakasz- 30 ha gyűrűformájú 5 tömítőanyagot illesztünk. A találmány szerinti csőkötési eljárás szempontjából nem lényeges, hogy az 1 cső 3 szakaszát milyen eljárással bővítjük fel. Jelen megvalósítási példánál az 1 cső végét ön- 35 magában ismert robbantásos csőtágítással bővítettik. A 2 cső alakítatlan 4 szakaszában 7 tartályt hegyezünk el. Ezen tartály centrálisán elhelyezett 6 “robbanóanyag töltetet - pl. 11 g Hexogén - és 8 40 nyomásközvetítő közeget — pl. vizet - foglal magába. Az ily módon szerelt 2 cső 4 szakaszát ütközésig az 1 cső előalakított 3 szakaszába toljuk. Ezután a robbanóanyag töltetet 9 villamos gyutaccsal iniciálva 2 cső belsejében nyomást hozunk 45 létre. Ez a belülről kifelé haló nyomás — a 8 nyomásközvetítő közeg révén — a 2 csövet tágítja, ezáltal az 5 tömítőanyagot az 1 és 2 csövek 3 és 4 szakasza közé préseli és a 2. ábra szerinti kötést alakítja ki. 50 Kísérleteink szerint ily módon készített kötések 16 bar próbanyomásnak megfeleltek. A találmány szerinti eljárás alkalmazható minden képlékenyen alakítható fém csőelem kötésére. Előnye, hogy csővezeték szerelésénél a kötés jó- 55 ságát csak a tömítés és a csővégek anyagminősége, valamint a nagyon pontosan reprodukálható nyomásimpulzus nagysága határozza meg, tehát a kötés minősége független a kivitelező szubjektivitásától, ellentétben a hegesztett, vagy kézi munkával 60 tömített kötésekkel. A találmány szerinti eljárás előnye az ismert robbantásos csőkötési eljárásokkal szemben, hogy robbanóanyag töltetet csak a cső belsejében alkalmáz, csökkentve ezzel a hanghatást és igen nagy- 65 2
