Методом аквариума (пузырьковым)

Перспективные способы соединения

труб и ремонта трубопроводов

Для ремонта трубопроводов высокого давления целесообразно применять муфты с «памятью» формы изсплава ТН-1К (сплав никеля с титаном).

Во второй половине XX столетия было сделано много серьезных открытий в области физики металлов.

Эффект памяти формы (ЭПФ),

безусловно, одно из наиболее ярких среди них.

Некоторые металлы и сплавы,

подвергнутые нагреву и механическим нагрузкам, при определенных условиях

способны как бы «вспоминать»

первоначальную форму. Инженеры

научились подвергать сплавы с ЭПФ такой термомеханической обработке, что те при охлаждении принимают одну форму, а при нагреве — другую.

Рис.Принцип работы элементов из сплавов с памятью формы

Соединение труб

Сплавы с эффектом памяти формы прежде всего

использовались в качестве однонаправленных элементов

памяти, первоначально их применили для соединительных муфт для труб. Для муфт

использовался сплав ~ Ti — Ni — Fе, температура

превращения которого значительно ниже комнатной (~ —150 °С}.

Внутренний диаметр муфты изготавливался примерно на 4 % меньше, чем наружный диаметр соединяемых труб.

При соединении муфта прежде всего погружалась в

жидкий азот и выдерживалась при низкой температуре. В таком состоянии в муфту вводился дорн с определенной конусностью и расширялся внутренний диаметр на 7¼8

%. В качестве смазочного материала при расширении

труб целесообразно использовать полиэтиленовую пленку.

В расширенную таким

образом муфту, температура которой поддерживается низкой,

вводятся с двух сторон

соединяемые трубы,

удаляется устройство для

поддержания низкой

температуры, после чего

температура муфты

повышается до комнатной. Внутренний диаметр муфты восстанавливается до того диаметра, который муфта

Рис.Соединение труб с использованием

эффекта памяти формы:

имела перед расширением;

1 — введение труб после расширения муфты; 2 — происходит прочное

нагрев

соединение труб (рис.).

Рис. Схема соединения двух трубок с использованием втулки из

низкотемпературного запоминающего сплава:

1, 2, 3 - фаза процесса сборки

Здесь используется та самая совершенно необычная с инженерной точки зрения особенность проявления памяти металла, когда мы заставляем его сжиматься при нагреве. Конечно, вдоль оси трубок втулка растягивается, но в данном случае это не мешает решению задачи; важно получить при нагреве уменьшение диаметра

втулки, чтобы она сжала концы соединяемых трубок.

Рис. Схема технологического процесса соединения двух трубок с

использованием втулки из высокотемпературного запоминающего

сплава

Рис. Муфта (втулка) из низкотемпературного запоминающего