Способ сварки труб с эмалевым покрытием

 

Использование: для строительства трубопроводов из труб с эмалевым покрытием внутренней и наружной сторон, применяемых в нефтегазовой, химической, энергетической промышленности. Сущность изобретения: стыковочное замковое соединение готовят путем приваривания на один конец трубы кольца прямоугольного сечения, а на второй - втулки, надвинутой на половину длины, затем все покрывается эмалью, за исключением торцов втулки и кольца, подлежащих сварке. Положительный эффект: механическая прочность соединения труб, надежность антикоррозийной защиты металла труб. 3 ил.

Изобретение относится к изготовлению трубопроводов из труб, покрытых с двух сторон эмалью, при этом соединенные трубы встык свариваются кольцевым швом. Изобретение может найти применение в нефтегазовой, химической, энергетической промышленности, в том числе с использованием геотермальных вод, в сельском и коммунальном хозяйстве, в здравоохранении при использовании высокоминерализованных вод.

Сварка труб со стеклоэмалевым покрытием должна производиться без нарушения покрытия, а это достигается за счет удаления сварного шва, особенно его корня, от слоя стеклоэмали, или покрытия эмалью шва после его производства.

Известен способ соединения эмалированных труб согласно которому соединяются сваркой трубы после того, как на концевые участки трубы изнутри был нанесен слой коррозионностойкого металла переменного сечения с уклоном внутрь трубы, а остальная поверхность покрыта эмалью с нахлестом на коррозионностойкий поясок.

Недостаток способа шов и его корень остаются незащищенными кроме этого, если труба покрыта эмалью с двух сторон при сварке будет повреждена эмаль около шва.

Известен способ изготовления трубопроводов из эмалированных труб [2] согласно которому после нанесения пасты из шликера той же эмали, которой покрыты внутри трубы, поясками на расстоянии 5-10 мм от торцов, производят сварку, а затем этот участок подвергают нагреву до температуры размягчения поясков эмалевой пасты, которая должна покрыть кольцевой шов. Однако расплавленная эмалевая паста в верхней части кольцевого шва не растечется по сторонам, а стечет вниз, а верхняя часть окажется непокрытой эмалью. Это же можно предположить, если паста будет наложена и по наружной поверхности.

Известен способ (прототип) сварки труб с внутренним эмалевым покрытием [3] который заключается в том, что концы труб с помощью пресса осаживают и на полученных утолщениях выполняют оппозитное замковое соединение. Эмалью покрывается внутренняя поверхность труб и торцовые кромки замка. Перед сваркой стыки нагревают до температуры размягчения эмали, сжимают трубы по оси, выдавливая валиком эмаль на торцах и затем осуществляют круговой сварочный шов. Как сам шов, так и его корень благодаря конструкции концов труб значительно удалены от слоя эмали и поэтому не повреждают его.

Таким образом, не известен способ сварки труб, покрытых внутри и снаружи стеклоэмалью. названный способ имеет часть признаков, сходных с изобретением. В прототипе очень сложная технология подготовки концов труб. Концы труб высаживаются в холодную прессом ПГ-100. Таким способом нельзя получить оппозитные поверхности для плотной посадки. Далее перед сваркой предполагается нагрев зоны шва до температуры размягчения эмали и сжатие труб по оси для соединения торцовых слоев эмали.

Цель изобретения упрощение технологии сварки, уменьшение затрат энергии, возможность сварки труб, покрытых эмалью с двух сторон.

Цель достигается тем, что замковое соединение формируют с помощью трубной втулки (изготовленной из трубы следующего типоразмера за диаметром данной трубы), надвинутой на половину ее длины и приваренной к трубе, причем свободная (ненадвинутая) половина втулки растачивается на удвоенную толщину эмалевого покрытия, а на второй конец трубы, отступя от торца на половину длины втулки, приваривают кольцо прямоугольного сечения, покрывают подготовленную трубу с двух сторон эмалью за исключением торцов втулки и прямоугольного сечения кольца, предназначаемых для сварного шва, после этого собирают трубопровод, вводя конец трубы во втулку до упора в кольцо прямоугольного сечения, нагревают втулку до температуры плавления эмали и приваривают втулку к кольцу круговым швом.

На фиг. 1 показано формирование на трубе деталей замкового соединения; на фиг. 2 покрытие эмалью подготовленной к монтажу трубы; на фиг. 3 образование стыка двух труб.

П р и м е р. Прокладывается нефтепровод диаметром 114 мм для транспортирования нефти. Нарезаются из трубы диаметром 127 мм кольца шириною 20 мм и втулки длиною 228 мм (удвоенная величина диаметра основной трубы). На каждую трубу будущего нефтепровода привариваются кольцо 1 прямоугольного сечения шириною 20 мм на расстоянии от края трубы 114 мм и втулка 2 длиною 228 мм, надвинутая на 114 мм (фиг. 1), причем во втулке выполнена расточка 3 (фиг. 1) на глубину 1,6 мм (это удвоенная толщина слоя эмали). После этого трубу подвергают эмалированию с двух сторон за исключением торцов кольца и втулки, которые при монтаже образуют замок 4 (фиг. 2). Перед эмалированием во избежание сколов были закруглены все острые кромки радиусом R=2-3 мм. При монтаже трубопровода во втулку 2 вставляют конец другой трубы до упора в кольцо 1 (фиг. 1). После этого стык подвергают нагреву с помощью переносного гибкого электронагревателя. Через 1/2 ч температура достигает области плавления примерно 900^оС. Выдержку при необходимой температуре (940^оС) делают 10-15 мин. Торцы втулки и кольца сваривают круговым швом. После остывания шов покрывают или гудронной мастикой или защищают липкой полимерной лентой.

Преимуществами предлагаемого способа являются простота изготовления; отсутствие необходимости в станочном оборудовании; надежность соединения труб, механическая прочность стыка; надежность антикоррозионной защиты металла труб от перекачиваемой агрессивной жидкости.

Формула изобретения

СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ С ЭМАЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ, при котором на сопрягаемых концах труб выполняют замковое соединение, наносят эмалевое покрытие, производят сборку труб, нагревают стык, сжимают по оси и сваривают торцы замкового соединения кольцевым швом, отличающийся тем, что на одном конце трубы замковое соединение выполняют путем приварки втулки, которую устанавливают на конце трубы на половину ее длины, а вторую половину которой растачивают на величину, равную удвоенной толщине эмалевого покрытия, на другом конце трубы размещают кольцо прямоугольного сечения и приваривают к нему, а эмалью покрывают как внешнюю, так и внутреннюю поверхности трубы и замкового соединения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3