Przedmiotem wynalazku jest zlaczka do rur stalowych, rozbieralna, stosowana zwlaszcza w przemysle naftowym, malo wrazliwn na powstawanie zjawiska kruchosci spowodowanej przez wodór.Znane sa obecnie zlaczki do rur stalowych przeznaczone dla przemyslu naftowego, w których polaczenie nastepuje za pomoca gwintu wykonanego na powierzchni stozka scietego na koncu czesci wewnetrznej, wchodzacego do gwintu o odpowiednim ksztalcie, wykonanego na powierzchni wewnetrznej stozka scietego w koncu czesci zewnetrznej zlaczki. W innych zlaczkach tego typu, szczelnosc jest zapewniona przez to, ze koniec elementu obejmowanego opiera sie o wystep odpowiedniego ksztaltu znajdujacy sie u podstawy gwintu elementu obejmujacego, przy czym wspomniany wystep jest utworzony w strefie srodkowej, przez powierzchnie stozka scietego, którego wierzcholek jest skierowany w kierunku konca elementu obejmujacego, a w strefie skrajnej - przez powierzchnie oporowa na przyklad stozka scietego, którego stozkowatosc jest skierowana w kierunku przeciwnym tak, ze gdy koniec elementu obejmowanego oprze sie o wystep elementu obejmujacego, to strefa srodkowa wystepu ma sklonnosc do odpychania na zewnatrz konca elementu obejmowanego, podczas gdy strefa skrajna wystepu dziala w kierunku przeciwnym.W zlaczce tego typu wymiary wzgledne elementów gwintowanych stozków scietych sa takie, ze w czasie skrecania nastepuje zaciskanie pierscieniowe na gwincie elementu obejmowanego przez gwint elementu obejmuja¬ cego podczas, gdy koniec elementu obejmowanego opiera sie o wystep elementu obejmujacego w relu zapew¬ nienia szczelnosci polaczenia.Zlaczka tego typu spelnia calkowicie swoje zadanie w zwyklych zastosowaniach, a w szczególnosci jest odporna na powstawanie zjawiska kruchosci, spowodowanej przez wodór, gdy kwasny plyn powodujacy kruchosc przeplywa wewnatrz zlaczki, jak to ma miejsce w wiekszosci przypadków.W istocie bowiem koniec elementu obejmowanego, jak równiez ta strefa elementu obejmujacego, która znajduje sie w sasiedztwie wystepu tworzacego oparcie, sa poddane jedynie naprezeniom sciskujacym dwu- lub trójwymiarowym, które przeciwdzialaja powstawaniu rys powodowanych przez kruchosc wywolana przez wodór.Natomiast, jezeli kwasny plyn powodujacy kruchosc przeplywa po stronie zewnetrznej opisanej zlaczki,2 90 090 wówczas zachodzi niebezpieczenstwo dosyc szybkiego pojawienia sie kruchosci, co doprowadza do pekniecia tej czesci zlaczki, która ma gwint wewnetrzny.Zjawisko to mozna wytlumaczyc tym, ze strefa elementu obejmujacego majaca gwint stozka scietego jest poddana, w czasie montazu, a jeszcze bardziej w czasie pracy zlaczki, prostopadlym naprezeniom rozciagajacym.W istocie bowiem strefa majaca gwint wewnetrzny jest poddawana najpierw silom rozciagajacym wzdluz¬ nym, w celu zrównowazenia sily wywieranej przez koniec elementu obejmowanego na wewnetrzny wystep elementu obejmujacego. Poza tym, zaciskanie pierscieniowe powstajace w czasie skrecania obu gwintów stozkowych, wywiera sily rozpierajace na koniec elementu obejmujacego w kierunkach prostopadlych do osi zlaczki.Naprezenia w czasie pracy takie, jak naprezenia osiowe w rurach, spowodowane zawieszonym ciezarem, oraz ewentualne sprezenie wewnetrzne przeplywajacego plynu, dodatkowo zwiekszaja naprezenia montazowe.Poza tym z powodu zmian grubosci, spowodowanych wymogami mechanicznymi wykonania, mozna stwierdzic istnienie zlokalizowanych stref koncentracji naprezen, które wspomniane naprezenia moga znacznie powiekszyc.Ta kombinacja dwóch naprezen rozciagajacych, rozmieszczonych prostopadle, w znacznym stopniu sprzyja zjawisku kruchosci.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej wymienionych wad. Cel ten osiagnieto przez opracowanie zlaczki do rur stalowych, rozbieralnej, stosowanej zwlaszcza w przemysle naftowym, w której szczelnosc jest uzyskana przez to, ze koniec elementu obejmowanego opiera sie o wystep znajdujacy sie wewnatrz elementu obejmujacego.Wspomniany wystep ma strefe srodkowa w ksztalcie stozka scietego, którego wierzcholek jest skierowany na zewnatrz elementu obejmujacego zlaczki, oraz strefe skrajna posiadajaca ksztalt podobny do stozka scietego, którego stozkowatosc jest skierowana w kierunku przeciwnym. Koniec elementu obejmowanego ma ksztalt po¬ dobny do ksztaltu strefy srodkowej, tworzac plaszczyzne oporu wystepu elementu obejmujacego, oraz ksztalt dostosowany do ksztaltu strefy skrajnej wystepu elementu obejmujacego. Polaczenie elementu obejmowanego i elementu obejmujacego nastepuje za pomoca gwintów o odpowiednim ksztalcie wykonanych wewnatrz konca elementu obejmujacego oraz na zewnatrz elementu obejmowanego. Zlaczka wedlug wynalazku, dla zwiekszenia odpornosci na kruchosc spowodowana przez wodór i utrzymania mniej wiecej jednakowych naprezen poosio¬ wych we wszystkich czesciach zlaczki z poosiowymi naprezeniami wystepujacymi w samych rurach laczonych za pomoca zlaczki, ma luz miedzy srednica wewnetrzna gwintu elementu obejmujacego i srednica zewnetrzna gwintu elementu obejmowanego — jezeli pominie sie róznice spowodowane tolerancjami obróbki — równy ma¬ ksymalnie 3/100 srednicy nominalnej zlaczki lub wystepuje przenikanie teoretycznie równe maksymalnie 1/100 srednicy nominalnej zlaczki, przy czym koniec elementu obejmujacego jest dociskany do wystepu elementu obej¬ mowanego. Zlaczka ma równiez luz boczny pomiedzy strefa elementu obejmowanego znajdujaca sie pomiedzy jego koncem i poczatkiem gwintu, a odpowiednia strefa elementu obejmujacego.Zewnetrzna powierzchnia elementu obejmujacego ma niewielkie progresywne zmniejszenie srednicy naprzeciw strefy pogrubionej elementu obejmowanego, znajdujacej sie poza wystepem.Jeden koniec rury jest uksztaltowany jako element obejmowany, a drugi jako element obejmujacy, albo dwa konce rury sa uksztaltowane jako element obejmowany, polaczone ze soba tuleja rurowa tworzaca dwa elementy obejmujace.Na koncu elementu obejmowanego, przekrój prosty elementu obejmujacego ma powierzchnie o 10 do 20% wieksza od powierzchni elementu obejmowanego. Wystep elementu obejmujacego jest przedluzony osiowo O dlugosc równa co najmniej 1,1 grubosci calkowitej, elementu obejmujacego. Dlugosc elementu obejmujacego miedzy dwoma wystepami jest równa co najmniej jego grubosci pomiedzy tymi wystepami.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zlaczke z gwintami stozkowymi w przekroju podluznym, fig. 2 - przyklad wykonania zlaczki z fiy. 1, w której polaczenie nastepuje za pomoca gwintów cylindryczno-stozkowych, fig. 3 — luz pomiedzy gwintem elementu obejmowanego a gwintem elementu obejmujacego, w widoku schematycznym, fig. 4 i 5 - sposoby rozmieszcze¬ nia tolerancji obróbczych w elemencie obejmowanym i elemencie obejmujacym, schematycznie, fig. 6 — od¬ ksztalcenia, którym podlega element obejmujacy w czasie rozciagania wzdluznego polaczenia, w widoku schematycznym i w wiekszej skali, fig. 7 - przyklad wykonania umozliwiajacy lepsze rozmieszczenie naprezen na zewnetrznym koncu elementu obejmujacego schematycznie w widoku.Na fig. 1 przedstawiono schematycznie w przekroju zlaczke wedlug wynalazku zawierajaca jeden koniec . elementu obejmowanego 1, na który jest nakrecona tuleja rurowa 2. Prawa czesc tulei rurowej nie zawiera jeszcze drugiego elementu obejmowanego, który ma w nia byc wkrecony.90090 3 Koniec elementu obejmowanego ma powierzchnie stozka scietego 3 opierajaca sie o wystep 4 odpowied¬ niego ksztaltu tulei 2, którego glównym zadaniem jest ograniczenie glebokosci wkrecania.Na zewnetrznym koncu elementu 1 znajduje sie powierzchnia 5 o ksztalcie na przyklad stozka scietego, która w czasie skrecania opiera sie o powierzchnie 6 tulei 2 o ksztalcie odpowiednim lub prawie odpowiednim.Na fig. 1 widac równiez, ze gwint stozkowy 7 elementu obejmowanego jest wkrecony w gwint stozkowy 8 odpowiedniego ksztaltu, wykonany w elemencie obejmujacym.Na fig. 1 widac równiez w jaki sposób pomiedzy powierzchniami 9 i 10, laczacymi sie z jednej strony z koncem gwintu elementu obejmowanego, a z drugiej strony z wystepem elementu obejmujacego, pozostaje niewielki luz, w korzystnym przykladzie wykonania wynalazku.W czasie skrecania polaczenia ograniczenie wkrecania jest okreslone przez oparcie sie konca elementu obejmowanego o powierzchnie 4 i 6 elementu obejmujacego. Dzialanie powierzchni 3 elementu obejmowanego na strefe 4 wystepu elementu obejmujacego powoduje odpychanie promieniowe w kierunku zewnetrznym konca elementu obejmowanego, którego powierzchnia 5 opiera sie o powierzchnie 6 elementu obejmujacego w celu zapewnienia szczelnosci polaczenia.Kat tworzacej powierzchni 4 w stosunku do plaszczyzny prostopadlej do osi zlaczki powinien byc wiekszy od kata poslizgu konca elementu obejmowanego po wystepie elementu obejmujacego. Kat ten powinien na przyklad wynosic od 10 do 30°, a korzystnie powinien sie miescic miedzy 15 a 20°.Nachylenie i ksztalt powierzchni 5 i 6 moga sie zmieniac w szerokich granicach pod jednym warunkiem, aby umozliwialy uzyskanie szczelnosci polaczenia przez odksztalcenie sprezyste i/lub plastyczne powierzchni 5 na powierzchni 6.Na fig. 2 pokazano przyklad wykonania zlaczki przedstawionej na fig. 1.W przykladzie tym gwinty 7 i 8 elementu obejmowanego i obejmujacego, zamiast na stozku scietym, sa wykonane w wiekszosci na powierzchni cylindrycznej I, oraz na powierzchni stozka scietego II, znajdujacego sie w sasiedztwie^ konca elementu obejmujacego. # Jak widac na fig. 2, czesc cylindryczna gwintów jest znacznie dluzsza. W innym przykladzie wykonania czesc stozkowa moze byc ewentualni usunieta, chociaz ta czesc stozkowa umozliwia bardziej racjonalne wykorzystanie metalu ze wzgledu na progresywnie zmniejszajaca sie wysokosc zwojów gwintu w kierunku rury, stanowiacej element obejmowany.Na fig. 3 przedstawiono schematycznie w przekroju i w wiekszej skali kilka zwojów gwintu elementu obejmowanego 7 i elementu obejmujacego 8.W celu zachowania koniecznosci luzu promieniowego, który jest jedna z zasadniczych charakterystyk wynalazku, tworzaca stozka-scietego 11 gwintu 7 elementu obejmowanego jest umieszczona pod tworzaca stozka scietego 12 gwintu 8 elementu obejmujacego, w ten sposób, aby pomiedzy dwoma gwintami pozostawic przecietny luz odpowiadajacy odstepowi pomiedzy tworzacymi 11 i 12.W istocie widac, ze wierzcholki zwojów gwintu 13 elementu obejmowanego 7 maja mniejsza srednice od bruzd zwojów gwintu 14 elementu obejmujacego 8. To samo odnosi sie do bruzd zwojów gwintu 15 elementu obejmowanego 7 i wierzcholków zwojów gwintu 16 elementu obejmujacego 8.Równiez miedzy zarysami bocznymi tylnymi 17 i 18 gwintów jest luz, a polaczenie jest zapewnione jedynie przez wspóldzialanie zarysów bocznych przednich 19 i 20 gwintów wewnetrznych i gwintów zewne¬ trznych.Jak widac, w tych warunkach polaczenie zlaczki nie powoduje zadnego zaciskania pierscieniowego czesci zewnetrznej 8 na czesci wewnetrznej 7.Dla lepszego wyjasnienia sposobu w jaki nalezy wykonywac luzy pomiedzy gwintami wewnetrznymi i zewnetrznymi, na fig. 4 i 5 przedstawiono schematycznie dwa mozliwe przypadki rozmieszczenia tolerancji wykonania.Na tych dwóch rysunkach widac tworzaca stozka scietego 11 gwintu elementu obejmowanego i tworzaca stozka scietego 12 gwintu elementu obejmujacego.Linie 11 i 12 odpowiadajaca pozycjom teoretycznym gwintów wewnetrznego i zewnetrznego.Jednakze, w praktyce jest rzecza niemozliwa wykonanie gwintów dokladnie w tej pozycji, w której maja sie znajdowac teoretycznie.Z tego powodu miedzy liniami 11 mini i 11 maksi przedstawiono odchylki umieszczenia tworzacej 11 spowodowane tolerancja wykonania.Innymi slowy, podczas gdy teoretycznie gwint wewnetrzny powinien byc okreslony tworzaca 11, . w praktyce, w wyniku niedokladnosci obróbki tworzaca ta znajduje sie pomiedzy tworzaca 11 mini a tworzaca 11 maksi. Tosamo odnosi sie do tworzacej 12.4 90 090 W przypadku pokazanym na fig. 4 dobrano teoretyczne pozycje tworzacych 11 i 12 w ten sposób, aby wymiary 12 mini byly zawsze wieksze od wymiarów 11 maksi. Z tego powodu uzyskuje sie konieczny luz we wszystkich punktach gwintów wewnetrznych i zewnetrznych. Minimalna wielkosc tego luzu jest przedstawiona za pomoca odstepu 21.Wedlug wynalazku jest rzecza korzystna, aby luz 21 byl bardzo maly, a w miare moznosci, aby byl zblizony do zera.Na fig. 5 przedstawiono przypadek, gdzie dobrano wymiary tworzacej 11 maksi jako wieksze od wymiarów tworzacej 12 mini, z czego wynika wzajemne przenikanie zakresów tolerancji wykonania na niewielka odleglosc przedstawiona na fig. 3 jako 22.Jest rzecza zrozumiala, ze w przypadku fig. 5, istnieje luz pomiedzy gwintem wewnetrznym, a gwintem zewnetrznym, dla wszystkich punktów stanowiacych znaczna wiekszosc, gdzie rzeczywiste wykonanie tworzacej 11 znajduje sie ponizej rzeczywistego wykonania tworzacej 12.W praktyce, dopuszczajac niewielkie wzajemne przenikanie stref tolerancji obróbki, otrzymuje sie skrecanie bez znacznego zaciskania pierscieniowego, lub z bardzo malym zaciskaniem pierscieniowym, które nie przeszka¬ dza celom omawianego wynalazku.Przykladowo, jezeli tolerancje obróbcze w kierunku promieniowym wynosza okolo 0,1 mm (odleglosc pomiedzy 11 mini i 11 maksi, lub pomiedzy 12 mini i 12 maksi), to wzajemne przenikanie stref tolerancji obróbczej odpowiadajace odleglosci 22 moze wynosic na przyklad kilka setnych milimetra.Na fig. 6 przedstawiono schematycznie naprezenia powstajace, gdy dwa elementy obejmowane 1 sa polaczone za pomoca tulei rurowej 2, oraz gdy sila osiowa rozciagajaca dziala na calosc polaczenia, na przyklad przez rozciaganie wzdluzne elementów obejmowanych. Rozciaganie tego rodzaju moze zachodzic w praktyce przez zawieszenie rury w szybie.Nalezy zauwazyc, ze w czasie skrecania zlaczki, w strefie srodkowej III, tulei, wystepuja z jednej strony sily F1, bedace silami sciskajacymi, umieszczonymi po stronie wewnetrznej tulei, a z drugiej strony wystepuja sily F2 bedace silami rozciagajacymi, umieszczonymi po stronie zewnetrznej tulei.Równowaga tych sil zapewnia polaczenie zlacza.Jezeli progresywnie rozciagac zlacze w kierunku osiowym za pomoca elementów obejmowanych, to widac, ze sily F1 progresywnie maleja, podczas gdy sily F2 wzrastaja i przeciwdzialaja wzdluznym silom rozciagaja¬ cym.Wedlug wynalazku, jest rzecza w zasadzie korzystna, aby sily F1 zawsze istnialy, a to w celu zapewnienia szczelnosci polaczenia.Istnienie sil F2 znajdujacych sie na calej dlugosci tulei, a w szczególnosci az do lewego jej konca (przedstawionego na fig. 6), ma na celu lekkie przewezenie tulei, to znaczy zmniejszenie jej srednicy, co uzyskuje sie tym latwiej, ze wedlug wynalazku, pozostawiono luz pomiedzy gwintami elementów obejmowanego i obejmujacego.To przewezenie metalu powoduje powstanie na koncach tulei niewielkich sil sciskajacych, dzialajacych prostopadle do osi rury.W poblizu zewnetrznej czesci tulei za pomoca linii przerywanej przedstawiono odksztalcenie wynikajace z tego przewezenia. Oczywiscie odksztalcenie to zostalo pokazane w znacznym powiekszeniu, aby umozliwic lepsze jego zrozumienie.Nalezy zwrócic uwage, ze na koncach tulei i na dosc duzej dlugosci zachodzi równomierne zmniejszenie srednicy, jak to przedstawiono za pomoca linii 23. Natomiast na poziomie strefy srodkowej III tulei, zmniejszenie srednicy przedstawione za pomoca linii 24, jest znacznie mniejsze z tego wzgledu, ze ta czesc tulei jest znacznie grubsza i ze jest ona sciskana przez opierajace sie o nia konce elementów obejmowanych (sily F1), a tym samym moze skutecznie przeciwstawiac sie dzialaniu przewezenia.Na koniec nalezy zauwazyc, ze linia 23 laczy sie z linia 24 za pomoca linii 25 majacej punkt przegiecia.Wlasnie na poziomie tej linii 25 z punktem przegiecia, moga ewentualnie wystapic na powierzchni tulei punkty, dla których istnieje niewielkie naprezenie rozciagajace w kierunku prostopadlym do osi zlaczki.W celu zmniejszenia mozliwosci wystepowania tych naprezen rozciagajacych, które przeszkadzaja dobrej odpornosci na zjawisko kruchosci, jest rzecza korzystna, przewidziec luz pomiedzy powierzchniami 9 i 10, aby umozliwic dobre rozmieszczenie naprezen pomiedzy strefa centralna III tulei a strefa zaopatrzona w gwinty.W ten sposób ulatwia sie powstanie pewnego rodzaju zaokraglenia na powierzchni zewnetrznej tulei, dzieki •umozliwieniu odksztalcenia sie metalu przy zewnetrznej krawedzi elementu obejmowanego.Poza tym, nalezy zwrócic uwage, ze dobre rozmieszczenie naprezen na zewnetrznej powierzchni elementu obejmujacego jest tym latwiejsze do uzyskania, im sily F1 sa mniejsze. I to jest powodem, dla którego jest rzecza korzystna zmniejszyc moment obrotowy skrecania do minimum. •90 090 5 Na fig. 7 pokazano przyklad wykonania, który w znacznym stopniu umozliwia unikniecie powstania krzywej 25 z punktem przegiecia na zewnetrznej powierzchni tulei poddanej rozciaganiu wzdluznemu, W tym celu, na zewnetrznej powierzchni strefy III tulei zostal wykonany plytki rowek 26 laczacy sie progresywnie z zewnetrzna powierzchnia tulei.Oslabiwszy w ten sposób strefe srodkowa tulei, równowazy sie odksztalcenie spowodowane naddatkiem grubosci tej strefy.Dzieki temu otrzymuje sie linie odksztalcen 23, 24 i 25 znajdujace sie na jednym poziomie w przypadku rozciagania wzdluznego rur polaczonych w ten sposób.W ten sposób uzyskano to, ze w zadnym punkcie zewnetrznej powierzchni tulei nie napotyka sie na nadmierna koncentracje naprezen spowodowana zmiana ksztaltu, wieksza od przecietnych naprezen rozciagaja¬ cych w rozpatrywanej grubosci, które zostaly opanowane przez zastosowanie rozwiazan wedlug wynalazku.W korzystnym przykladzie wykonania wynalazku, tuleje z fig. 1 wykonuje sie w ten sposób, ze odleglosc pomiedzy dwoma wystepami 4 tulei jest równa co najmniej 2,2 grubosci tulei 2 pomiedzy wystepami 4. W ten sposób uzyskuje sie bardzo korzystne rozmieszczenie naprezen w tulei.W przypadku zlacza bez tulei element obejmujacy posiada korzystnie wystep 4 przedluzajacy sie osiowo wzdluz powierzchni cylindrycznej o dlugosc równa co najmniej 1,1 grubosci calkowitej elementu obejmujacego na poziomie wystepu.Jest równiez rzecza mozliwa polepszenie rozmieszczenia naprezen na powierzchni zewnetrznej elementu obejmujacego, przez zastosowanie bardzo malego momentu obrotowego nakrecania zlaczki, który bylby niewystarczajacy do zapewnienia szczelnosci polaczenia, gdyby to ostatnie zostalo poddane rozciaganiu wzdluznemu. W tym przypadku do wykonania polaczenia stosuje sie smar polimeryzujacy, który twardniejac zapewnia przyklejenie zlaczki, zapobiegajac równoczesnie jej odkreceniu sie w czasie pracy oraz wzmacniajac szczelnosc polaczenia. Korzystnie jest jezeli smar umozliwia odkrecenie zlaczki bez uszkodzenia metalu.§ Dla danego metalu w gatunku zwyklym lub specjalnie odpornym na kruchosc, okresla sie granice naprezen, których nie wolno przekroczyc w czasie pracy, poza tym, koncepcja konstrukcyjna zlaczki jest taka, ze w zadnym miejscu elementu obejmowanego i/lub obejmujacego te naprezenia dopuszczalne nie sa przekro¬ czone nie tylko po skreceniu, lecz równiez w warunkach eksploatacyjnych.W przykladzie wykonania zlaczki polaczenie elementu obejmowanego z elementem obejmujacym czescia zewnetrzna jest wykonane za pomoca gwintów cylindrycznych, konczacych sie ewentualnie pewna strefa stozkowa w kierunku przeciwnym do konca elementu obejmowanego lub kierunku konca elementu obejmuja¬ cego.W takim przypadku gwinty cylindryczne i ewentualnie gwinty stozkowe maja wymiary dobrane w ten sposób, ze nie zachodzi zadne zaciskanie pierscieniowe elementu obejmujacego na elemencie obejmowanym.Jezeli zaznacza sie, ze wedlug wynalazku, nie zachodzi zaciskanie obydwu elementów w czasie nakrecania zlaczki, to rozumie sie przez to, ze w pozycji, gdy koniec elementu obejmowanego opiera sie o wystep elementu obejmujacego, srednice grzbietów i bruzd gwintów elementu obejmowanego nie sa systematycznie wieksze od srednic bruzd i grzbietów elementu obejmujacego. Oczywiscie, wymiary sa mierzone przed skreceniem, poniewaz po skreceniu, zaciskanie pierscieniowe lub rozszerzanie sie elementu obejmowanego spowodowane nadcisnieniem wewnetrznym, moga spowodowac, ze wymiary te beda sobie równe.Inaczej powiedziawszy wymiary teoretyczne gwintu elementu obejmowanego oraz gwintu elementu obejmujacego sa takie, ze pomimo tolerancji obróbczej, najwieksze mozliwe srednice elementu obejmowanego sa mniejsze od najmniejszych mozliwych srednic elementu obejmujacego, lub inaczej, ze najwieksze mozliwe srednice elementu obejmowanego sa tylko troche wieksze od najmniejszych mozliwych srednic elementu obejmujacego. < W tym ostatnim przypadku otrzymuje sie niewielkie czesciowe zaciskanie pierscieniowe, swiadomie ograniczone, wystepujace tylko w przypadku, gdy w okreslonym punkcie wystepuja równoczesnie, w wyniku statystycznego zbiegu okolicznosci, najwieksza srednica elementu obejmowanego i najmniejsza srednica elementu obejmujacego.Przykladowo, jezeli dla rury o srednicy okolo 100 mm w jednym punkcie róznica pomiedzy najwieksza i najmniejsza mozliwa srednica elementu obejmowanego lub elementu obejmujacego wynosi 0,2 mm, to mozna ustalic wymiary obróbcze w taki sposób, aby najwieksza mozliwa srednica elementu obejmowanego byla wieksza najwyzej o 0,1 mm na przyklad o kilka setnych milimetra, od najmniejszej mozliwej srednicy elementu obejmujacego.Jest rzecza korzystna, aby najmniejsza mozliwa srednica elementu obejmujacego przekraczala najwieksza mozliwa srednice elementu obejmowanego tylko o niewielka wartosc, na przyklad mniej niz 0,05 rnm.6 90 090 Podane powyzej róznice wymiarów moga sie zmieniac proporcjonalnie do srednicy rury.Ze wzgledu na to, ze w czasie skrecanie nie nastepuje lub nastepuje w niewielkim stopniu zaciskanie pierscieniowe gwintu zewnetrznego na gwincie wewnetrznym, para sil powstajaca w chwili laczenia wynika zasadniczo z momentu obrotowego niezbednego do docisniecia konca elementu obejmowanego do wystepu elementu obejmujacego.Niezaleznie od tego, czy gwint jest calkowicie stozkowy, czy tez jest on czesciowo cylindryczny a czesciowo stozkowy, stozkowatosc elementu obejmowanego moze byc swiadomie zróznicowana od stozkowa- tosci elementu obejmujacego, uwzgledniajac tolerancje wykonawcze srednic i stref stozkowych, a to w celu opanowania mozliwosci zaciskania pierscieniowego lub luzu na srednicy, w rózny sposób wzdluz gwintowanej strefy stozkowej. W istocie bowiem, poniewaz obróbka gwintów stozkowych na rurach cylindrycznych powoduje powstanie scianek o róznych grubosciach oraz zmiennej sztywnosci zwiazanej z tymi grubosciami, moga z tego wynikac zmienne naprezenia poprzeczne i wzdluzne, których utrzymanie ponizej uprzednio ustalonych wartosci przez stalowy material rury, moze wymagac zastosowania zróznicowania luzów lub odstepów wymiarowych wzdluz gwintu stozkowego.W ten sposób mozna okreslic z duza dokladnoscia moment obrotowy skrecania, który nalezy zastosowac w czasie montazu.Moment ten powinien byc jak najmniejszy, jednakze powinien byc wystarczajacy do tego, aby koniec elementu obejmowanego zostal z pewna sila docisniety do wystepu elementu obejmujacego, gdy rura jest w calosci poddawana dzialaniu rozciagania wzdluznego takiej wielkosci, jaka wynika z ciezaru kolumny rury, pionowo zawieszonej w szybie.Wedlug wynalazku jest rzecza korzystna, aby dla przypadku nietypowego, zbyt silnego dokrecenia zlaczki, w przekroju prostopadlym do osi zlaczki, na poziomie styku, powierzchnia przekroju elementu obejmujacego zostala przewidziana o 10 do 20% wieksza od powierzchni przekroju elementu obejmowanego. W wyniku powyzszego, przy zbyt silnym dokreceniu, tylko koniec elementu obejmowanego praz wystep elementu obejmujacego zostana odksztalcone w sposób trwaly.Luz boczny istniejacy wedlug wynalazku pomiedzy gwintami elementu obejmowanego i elementu obejmujacego ma równiez te zalete, ze umozliwia lepsze srodkowanie konca elementu obejmowanego na wystepie elementu obejmujacego, a przez te, pomimo tolerancji obróbczych i wynikajacych stad bledów, umozliwia uzyskanie doskonalej szczelnosci we wszystkich przypadkach, jak równiez uzyskanie równomiernego rozmieszczenia naprezen powstajacych w elemencie obejmujacym z powodu nacisku na powierzchnie styku.Dzieki charakterystykom zlaczki wedlug wynalazku, strefa gwintowana elementu obejmujacego jest tylko poddana poprzecznym naprezeniom rozprezajacym, nizszym od uprzednio ustalonych wartosci maksymalnych, dobranych w zaleznosci od zastosowanego materialu.Natomiast, jezeli zlaczka jest poddana rozciaganiu wzdluznemu, jak to ma na przyklad miejsce w warunkach opisanych powyzej, to sila rozciagajaca, z która element obejmowany oddzialuje na element obejmujacy, powoduje powstanie zjawiska przewezenia, starajacego sie zmniejszyc srednice elementu obejmuja¬ cego, powodujac na koncu tej ostatniej powstanie sil sciskajacych, to znaczy, sil dzialajacych w kierunku przeciwnym do dzialania sil spowodowanych przez zaciskanie pierscieniowe.W tych warunkach, poniewaz element obejmujacy jest poddany tylko dzialaniu sil rozciagajacych, swiadomie ograniczonych w zaleznosci od zastosowanego materialu i to zarówno w kierunku wzdluznym jak i w kierunku poprzecznym, moze on w sposób zadowalajacy powstrzymac powstanie zjawiska kruchosci spowodowanej przez wodór.Mozna równiez przypuszczac, ze w niektórych przypadkach w czasie skrecania i oczywiscie przed rozpo¬ czeciem pracy 2£ obciazeniem i nadcisnieniem wewnetrznym, naprezenia dwukierunkowe w elemencie obejmuja¬ cym sa praktycznie równe zeru, pod tym jednak warunkiem, ze z tego powodu nie zajdzie wieksze niebezpieczen¬ stwo dla elementu obejmowanego.W korzystnym przykladzie wykonania wynalazku, pozostawia sie niewielki luz boczny pomiedzy strefa elementu obejmowanego, znajdujaca sie pomiedzy jej koncem i poczatkiem gwintu, a odpowiednia strefa elementu obejmujacego.W ten sposób otrzymuje sie lepsze rozmieszczenie naprezen na zewnetrznym koncu elementu obejmuja¬ cego, jak to zostanie wyjasnione w dalszym ciagu.Wedlug innego, specjalnego przykladu wykonania zlaczki wedlug wynalazku, na zewnetrznej powierzchni elementu obejmujacego wykonuje sie niewielkie progresywne zmniejszenie srednicy naprzeciwko tej strefy elementu obejmujacego, która znajduje sie poza wystepem. < Jak to zostanie wyjasnione dalej, w powyzszy sposób otrzymuje sie lepsze rozmieszczenie naprezen na koncu elementu obejmujacego.90 090 7 Wedlug innego, korzystnego przykladu wykonania wynalazku, otrzymuje sie dobre rozmieszczenie naprezen w koncu elementu obejmujacego, przez nadanie dlugosci osiowej wystepu elementu obejmujacego, tworzacego opór dla konca elementu obejmowanego, wartosci równej co najmniej 1,1 grubosci scianki elementu obejmujacego na poziomie wystepu, w przypadku zwyklego zlacza majacego jedna rure na koncu zewnetrznym i jedna rure na koncu wewnetrznym.W przypadku tulei laczacej dwa elementy obejmowane, odleglosc pomiedzy dwoma wystepami tulei powinna wynosic korzystnie co najmniej 2,2 grubosci tulei.W obu przypadkach dlugosc osiowa wystepu powinna byc tym wieksza, im rura ma scianke ciensza dla okreslonej srednicy.Wedlug nastepnego przykladu wykonania wynalazku polaczenie otrzymuje sie stosujac tylko bardzo maly moment obrotowy skrecania, który powoduje tylko bardzo male naprezenia w polaczeniu, Jecz który móglby okazac sie niewystarczajacy do utrzymania szczelnosci polaczenia, gdy zlaczka zastanie poddana rozciaganiu wzdluznemu w czasie pracy, w czasie umieszczania na miejscu kolumny polaczonych rur lub w czasie ich wyjmowania przed demontazem. Niedogodnosc ta zostaje usunieta przez zastosowanie przed skreceniem smaru polimeryzujacego, twardniejacego po uplywie pewnego czasu od chwili umieszczenia rur na miejscu i tworzacego pewien rodzaj kleju.Smar polimeryzujacy powinien byc chemicznie obojetny w stosunku do plynów przeplywajacych wewnatrz i zewnatrz polaczenia. Powinien równiez miec dostateczna wytrzymalosc na cisnienie i temperatury pracy zlaczki. Na koniec, powinien umozliwic odkrecenie zlaczki bez uszkodzenia poszczególnych czesci polaczenia.Do tego celu mozna stosowac takie smary polimeryzujace jak: zywice epoksydowe lub karbaminiany, z domieszka cial stalych zapobiegajacych zatruciu, produktów zmiekczajacych, umozliwiajacych uzyskanie odpowiednich wlasnosci mechanicznych ora.i katalizatorów, umozliwiajacych osiagniecie zadanych warunków polimeryzacji.W ten sposób mozna otrzymac preparat staly, o malej wytrzymalosci, który daje sie latwo zniszczyc w czasie odkrecania, bez uszkodzenia obu laczanych elementów.W kolejnym przykladzie wykonania wyna.azku stosuje sie smar polimeryzujacy jako czynnik wypelniajacy luzy na srednicy pomiedzy elementem obejmowanym a elementem obejmujacym, w tym celu, aby po stwardnie¬ niu usuniecie tego luzu uniemozliwialo odksztalcenie jednej czesci, podczas gdy druga czesc temu odksztalceniu by nie podlegala.Przykladowo dla zlaczki o bardzo malych wymiarach, dla której obecny stan techniki obrabiarek uniemozliwia osiagniecie tolerancji dostatecznie waskich, nalezy raczej wybrac ryzyko nadmiernego luzu zamiast ryzyka nadmiernego zaciskania pierscieniowego, w tym przypadku nadmierny luz jest usuniety przez zastoso¬ wanie smaru polimeryzujacego o wytrzymalosci dostosowanej do tego celu.Zlaczki wedlug wynalazku moga byc typu, w którym koniec czesci rurowej stanowi element obejmowany, podczas gdy koniec drugiej czesci rurowej stanowi element obejmujacy.Jednakze, wynalazek ma szczególnie korzystne zastosowanie w przypadku laczenia dwóch konców rur stanowiacych dwa elementy obejmowane, za pomoca jednej podwójnej tulei gwintowanej, stanowiacej element obejmujacy. < PL