Способ соединения металлических труб с внутренним покрытием

 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к защите соединений трубопроводов от коррозии. Герметизацию между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб производят до или после соединения труб сваркой путем обжатия концов труб напротив втулки или уплотнительных элементов втулки. Концы труб калибруют по внутреннему диаметру на длину, не превышающую длину втулки на величину зазора, необходимого для соединения труб сваркой. На наружную поверхность концов втулки перед установкой уплотнительных элементов наносят клеящий состав на основе органических, неорганических соединений или их композиций. Изобретение упрощает технологию и уменьшает затраты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к защите соединений труб от внутренней коррозии.

Известен способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием, где вовнутрь концов труб устанавливают промежуточный элемент, который образуют кольцеобразную полость с внутренней поверхностью концов труб после соединения труб сваркой, на концах труб выполнены отверстия и установлены штуцеры, через которые выполняют все последующие технологические операции: - продувают полость горячим воздухом; - временно заполняют полость жидким твердеющим антикоррозионным материалом; - откачивают из полости антикоррозионный материал; - продувают еще раз полость горячим воздухом до образования на ее стенках твердой защитной пленки; - заполняют полость нетвердеющим антикоррозионным материалом.

После выполнения всех этих технологических операций заменяют штуцеры на заглушки (Патент РФ N 2080509, кл. F 16 L 13/02, заявка N 94015756/06 от 27.04.94 г. , опубликовано 27.05.97 г., Бюл. N 15. Авторы: Сазонов Ю.А., Корбмахер Г. К. , Маракаев Т. А. , Лопина В.К. Патентообладатель ЦНИЛ ПО "Оренбургнефть").

Данный способ очень трудоемок и материалоемок, так как приходится выполнять много технологических операций с применением большого количества различного оборудования (сверлильное оборудование, инструмент для нарезки резьбы под штуцеры и заглушки, компрессор с нагревательными элементами для подачи горячего воздуха, насосная установка для закачивания и откачивания антикоррозионного материала и сварочный агрегат) и большого количества материалов (специальный промежуточный элемент, заглушки, антикоррозионный твердеющий материал, жидкий антикоррозионный материал и электроды).

Также известен способ соединения труб с внутренним покрытием, включающий установку вовнутрь соединяемых труб втулки из коррозионно-стойкого материала, сборку стыка под сварку, соединение труб сваркой и уплотнение между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями свариваемых труб осуществляют после соединения труб сваркой, запрессовкой втулки в сваренные трубы путем высокоскоростного пластического деформирования втулки (Патент РФ N 2079033, кл. F 16 L 13/02, заявка N 93053882/06 от 03.12.93, опубликован 10.05.1997 г., Бюл. N 13. Авторы: Войнов А.К., Оловяшников В.Ф., Захаров А. А. , Глущенков В.А., Песоцкий В.И., Каковкин Д.А., Чернов А.В. Патентообладатель: НПА "Рострубпокрытие").

Этот способ также обладает существенными недостатками. Во-первых, используется очень дорогостоящее оборудование для запрессовки втулок, а именно магнитно-импульсная установка; во-вторых, данный способ не позволяет осуществлять установку втулок на криволинейных участках трубопроводов, а также при соединении захлестов и в процессе монтажа трубопроводов при наличии пересечений, то есть непосредственно в траншее. Этот способ может быть применен лишь при монтаже прямолинейных участков трубопроводов, то есть носит ограниченный характер применения. Кроме того, данный способ энергоемок и трудоемок в исполнении.

Целью изобретения является упрощение технологии и уменьшение затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе соединения металлических труб с внутренним покрытием, включающем установку вовнутрь концов труб втулки, изготовленной в коррозионно-стойком исполнении, с установленными на концах ее наружной поверхности уплотнительными элементами, соединение труб сваркой и герметизацию между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб после их соединения сваркой путем радиальной деформации втулки. Новым является то, что герметизацию между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб производят до или после соединения труб сваркой путем обжатия концов труб напротив втулки или уплотнительных элементов втулки. Концы труб перед установкой втулки калибруют по внутреннему диаметру на длину, не превышающую длину втулки на величину зазора, необходимого для соединения труб сваркой. Также на наружную поверхность концов втулки перед установкой уплотнительных элементов наносят клеящий состав, например, на основе органических или неорганических соединений, а также их композиций.

Благодаря указанным отличительным признакам упрощается технологический процесс и уменьшаются трудозатраты при соединении труб с внутренним покрытием.

На фиг. 1 показан общий вид соединения труб с внутренним покрытием, где концы труб обжаты напротив втулки.

На фиг. 2 показан вариант соединения труб, где концы труб по внутреннему диаметру откалиброваны.

Способ осуществляют следующим образом. В концы металлических труб 1 с внутренним покрытием 2 устанавливают втулки 3, выполненные в антикоррозионном исполнении, с установленными на концах уплотнительными элементами 4, соединяют концы труб при помощи сварки сварным швом 5 и производят герметизацию между наружной поверхностью втулки 3 и покрытыми внутренними поверхностями концов труб 1 путем обжатия концов труб 1 напротив втулки 3 или уплотнительных элементов 4 втулки 3. При помощи гидропресса, снабженного сужающими элементами, или обкатного механизма концы труб 1 могут быть откалиброваны по внутреннему диаметру с целью недопущения уменьшения сечения трубопровода по соединениям. Также с целью увеличения надежности герметизации контактируемых поверхностей втулки 3 и концов труб 1 на концы труб наносят клеящий состав, а потом устанавливают уплотнительные элементы 4. При выполнении втулки 3 из материала, разрушающегося под воздействием коррозии, покрывают антикоррозионным покрытием 6, а в средней части напротив соединения устанавливают теплоизоляционный материал 7.

Пример конкретного выполнения. Стальные трубы диаметром 159 мм и толщиной стенки 9 мм, изготовленные по ГОСТ 8732-78, покрывают внутренним покрытием на основе эпоксидных смол, устанавливают вовнутрь концов труб втулку, изготовленную из трубы диаметром 140 х 5 мм из обычной углеродистой стали. На наружной поверхности втулки в средней части и по концам выполнены кольцевые проточки. Поверхность втулки покрыта покрытием на эпоксидной основе. В кольцевую проточку средней части втулки размещают теплоизоляционный материал на основе асбеста или минеральной ваты. На наружной поверхности концов втулки наносят клеящий состав на основе эпоксидных смол, в том числе и в кольцевые проточки, расположенные на концах втулки, устанавливают резиновые кольца в кольцевые проточки втулки. После установки втулки концы труб соединяют сваркой с образованием сварного шва.

Затем производят герметизацию между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб путем обжатия концов труб напротив втулки при помощи гидропроцесса, снабженного специальными сужающими элементами и работающего от гидросистемы трактора, перевозящего сварочный агрегат, или от гидросистемы трубоукладчика, используемого для сооружения трубопроводов. Обжимают концы труб на величину 2-3 мм, при этом происходит полный выбор зазора между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб, клеящий состав заполняет все микронеровности, а уплотнительные элементы также подвергаются обжатию и заполняют микронеровности, тем самым герметизируют контактируемые поверхности и защищают сварной шов труб от внутренней коррозии в процессе эксплуатации трубопровода. Теплоизоляционный материал, размещенный в кольцевой проточке втулки, защищает покрытие втулки от разрушения под воздействием тепла сварки.

Предлагаемое изобретение упрощает технологический процесс и уменьшает затраты при сооружении трубопроводов из труб с внутренним покрытием и может быть применено при монтаже трубопроводов в нефтедобывающей промышленности и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Использованная литература 1. Патент РФ N 2080509, кл. F 16 L 13/02, заявка N 94015756/06 от 27.04.94, опубликовано 27.05.1997, Бюл. N 15. Авторы: Сазонов Ю.А., Корбмахер Г.К., Маракаев Т.А., Лопина В.К. Патентообладатель: ЦНИЛ ПО "Оренбургнефть".

2. Патент РФ N 2079033, кл. F 16 L 13/02, заявка N 93053882/06 от 03.12.93 г. , опубликовано 10.05.1997 г., Бюл. N 13. Авторы: Войнов А.К., Оловяшников В.Ф., Захаров А.А., Глущенков В.А., Песоцкий В.И., Каковкин Д.А. Чернов А.В. Патентообладатель: НПА "Рострубпокрытие".

Формула изобретения

1. Способ соединения металлических труб с внутренним покрытием, включающий установку вовнутрь концов труб втулки, изготовленной в коррозионно-стойком исполнении, с установленными на концах ее наружной поверхности уплотнительными элементами, соединение труб сваркой и герметизацию между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб после их соединения сваркой путем радиальной деформации втулки, отличающийся тем, что герметизацию между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями концов труб производят до или после соединения труб сваркой путем обжатия концов труб напротив втулки или уплотнительных элементов втулки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концы труб перед установкой втулки калибруют по внутреннему диаметру на длину, не превышающую длину втулки на величину зазора, необходимого для соединения труб сваркой.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что на наружную поверхность концов втулки перед установкой уплотнительных элементов наносят клеящий состав на основе органических, неорганических соединений или их композиций.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2