Способ сварки стальных труб

 

Использование: для соединения труб, в частности для соединения труб с внутренней термопластичной оболочкой индукционной сваркой. Сущность изобретения: способ включает индукционный разогрев торцов свариваемых труб и их совмещение. Вначале ведут конвекционный нагрев путем размещения ферромагнитного экрана между индуктором и свариваемыми концами до текучего состояния термопластичной оболочки . Затем экран удаляют и ведут индукционный нагрев. Между внутренними оболочками и стальными трубами размещают остающиеся термоизоляторы. 2 ил.

,(l9) (ll) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 13/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835330/08 (22) 05.06.90 (46) 07,07,92. Бюл. М 25 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) И.Ф.Калачев, M.M.Çàãèðoâ, И.Н.ЧерныluoB и В.И.Попов (53) 621.791.77 (088.8) (56) 1. Бамов А.Н. и др, Высокочастотная сварка металлов. Л.; Машиностроение, 1977, с. 37.

2. Авторское свидетельство СССР

М 87343, кл. В 23 К 13/00, 1949.

Изобретение касается соединений. труб, в частности соединений труб с внутренней термопластичной оболочкой индукционной сваркой, Известен способ. стыковой сварки труб (1), включающий состыковку труб вплотную и индукционный разогрев и по периметру сечения.

Недостатком такого способа является неравномерность температурного поля по радиусу состыкованных торцов труб. Кроме того, для достижения узкой зоны нагрева применяют только одновитковый индуктор, в котором трудно получить симметричное распределение температуры по периметру.

Неравномерное распределение температурного поля приводит к некачественному сварному соединению;

Известен способ сварки стальных труб (2), включающий индукционный разогрев торцов труб и их совмецение. (54) СПОСОБ СВАРКИ СТАЛЬН6!Х ТРУБ (57) Использование: для соединения труб, в частности для соединения труб с внутренней термопластичной оболочкой индукционной сваркой. Сущность изобретения: способ включает индукционный разогрев торцов свариваемых труб и их совмещение.

Вначале ведут конвекционный нагрев путем размещения ферромагнитного экрана между индуктором и свариваемыми концами до текучего состояния термопластичной оболочки. Затем экран удаляют и ведут индукционный нагрев. Между внутренними оболочками и стальными трубами размещают остающиеся термоизоляторы. 2 ил.

Однако этот способ не пригоден для сварки стальных труб с внутренними термопластичными оболочками иэ-за разных скоростей нагревания и различных температурных интервалов плавления стали и термопластичных оболочек, т.е. термопластичные оболочки при разогревании металла выгорают в зоне сварного шва, не успев расплавиться.

Целью изобретения является осуществление возможности сварки труб с внутренними термопластичными оболочками.

Указанная цель достигается тем, что в способе сварки стальныхтруб, включающем индукционный разогрев торцов свариваемых труб и их совмещение. вначале ведут конвекционный нагрев путем размещения ферромагнитного экрана между индуктором и свариваемыми концами до текучего состояния термопластичной оболочки, затем экран удаляют и ведут индукционный нагрев.

1745466

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что включает конвекционный нагрев термопластичной оболочки до текучего состояния путем размещения ферромагнитного экрана между индуктором и свариваемыми Концами. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что ферромагнитные экраны применяются в технике для защиты от электромагнитных .полей, В данном изобретенйи экран преобразует электромагнитные волны в тепловые, что является новым, не применяемым ранее приемом, то есть экран проявляет новые, не присущие ему ранее свойства. Все это в целом позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 приведена схема сварки труб в момент конвекционного нагрева; на фиг. . 2 — трубы после сварки.

Стальные трубы 1 с внутренними термопластичными оболочками 2 размещают соосно и с зазором относительно друг друга.

В этот зазор устанавливают индуктор 3, предварительно помещенный в ферромагнитный экран 4. Для предотвращения обгорания внутренняя оболочка 2 отделена от стальной трубы 1 термоизолятором 5, перекрывеющим зону термического воздействия.

Способ осуществляется следующим образом.

Подготовленные к сварке трубы 1 с термопластичными оболочками 2 и термоизоляторами 5 устанавливают соосно с зазором

t ìåæäó свариваемыми концами. B зазоре располагают кольцевой индуктор 3 с расчетными для каждой марки трубы электрическими параметрами и ферромагнитный экран 4, При включении индуктора 3 ферромагнитный экран преобразует электромагнитные волны в тепловые. ПОэтому идет конвекционный нагрев термопластичных оболочек и стальных труб до текучего состояния материала оболочек. Затем экран 4 удаляют, конвекционный нагрев заменяется индукционным. При этом нагреваются только торцы стальных труб. Нагрев продолжают до 1200 С. Термоизолятор 5 защищает термопластичную оболочку от воздействия разогретого металла. По достижении заданной температуры индуктор удаляют и торцы свариваемых труб совмещают.

Результатом этого совмещения является

Формула изобретения

Способ сварки стальных труб, при котором разогревают торцы труб индуктором, размещенным между ними, выводят индук55 тор из зазора между торцами и сводят торцы, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения воэможности сварки труб с внутренними термопластичными оболочками, концы труб со стороны сваривание между собой стальных труб 1 и термопластичных оболочек 2.

Пример, Подготовленные к сварке стальные трубы 1ф114 х 9, футерованные

5 полиэтиленовыми оболочками 2 толщиной стенки 5 мм с установленными термоизоляторами 5 на длину термического влияния, равную 100 мм, устанавливают в центрователь (на фиг. не поуазан) на расстоянии меж10 ду торцами труб =400 мм, где располагают кольцевой индуктор 3 с наружным диаметром 120 мм и внутренним диаметром 80 мм.

Между индуктором и торцами труб располагают кольцевой ферромагнитный экран

15 с наружным диаметром 120 мм, внутренним диаметром 70 мм и толщиной 5 мм. Индуктор соединен со статическим преобразователем токов повышенной частоты

СЧИ-100 — 2,4 41, При включении преобразо20 вателя происходит нагрев ферромагнитного экрана и за счет конвекционного нагрева нагреваются торцы термопластичной оболочки, через 70...90с (устанавливается опытом) экран убирают и ведут. индукционный

25 нагрев стальных труб до 1200 С. Индуктор удаляют и торцы труб совмещают с усилием

6 10 Н. При этом стальные трубы и полиэтиленовые оболочки между собой соответственно свариваются.

30 Предлагаемый способ позволяет получить равнопрочное неразъемное соединение стальных труб, футерованных термопластичными оболочками, которые также свариваются между собой и образуют

35 монолитную оболочку по всему трубопроводу, По сравнению с промышленно освоенным соединением стальных труб с внутренней полиэтиленовой оболочкой путем защемления оболочки и ручной электродуговой сварки

40 стальных труб данный способ позволит, увеличить срок эксплуатации трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды с 10 до 20 лет, т,е. в 2 раза, Возможность совмещения операции по сварке термопластичных

45 оболочек и стальных труб позволяет повысить производительность труда при сооружении трубопроводов на 35 и позволит сократить применение ручного труда.

1745466

Составитель И.Калачев

Редактор Т.Зубкова Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2350 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно;издательский комбивлт "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 свариваемых торцев снабжают термоизоляторами, размещенными между внутренними оболочками и стальными трубами, между торцами труб и индукторами размещают ферромагнитные экраны, которые удаляют после достижения текучего состояния тер- мопластичной оболочки, и продолжают индукционный нагрев.