Способ защиты от коррозии сварного соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве трубопроводов с внутренним полимерным покрытием. До нанесения внутреннего покрытия концы труб калибруют. В зоне калибровки размещают внутреннюю защитную втулку, имеющую на концах уплотнительные элементы, а в середине - центратор и кольцо из теплоизоляционного материала. В процессе сборки соединения полость между трубой и защитной втулкой герметизируют уплотнительными элементами. Уплотнительные элементы втулки снабжают подвижными шайбами, которые могут взаимодействовать с переходом между калиброванной и некалиброванной частями труб при сборке. Втулку снабжают конусами, расширяющимися к середине и выполненными с возможностью взаимодействия изнутри с уплотнительными элементами при сборке под действием шайб с герметизацией полости между трубой и защитной втулкой. Перед сборкой на уплотнительные элементы снаружи и изнутри наносят антифрикционный материал. Изобретение позволяет снизить трудоемкость за счет исключения двойной калибровки концов труб, обеспечить надежную защиту от коррозии сварных соединений трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием, имеющих высокое рабочее давление, а также снизить силовую нагрузку при осевом стягивании труб. 1 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве трубопроводов с внутренним полимерным покрытием.

Известен способ соединения труб с внутренним покрытием (патент RU №2226637, МПК F16L 13/02, опубл. в бюл. №10 от 10.04.2004 г.), включающий калибровку и расширение внутреннего диаметра концов труб, установку в зону соединения внутренней защитной втулки с противокоррозионным покрытием. Втулка на концах имеет наружные уплотнительные элементы в виде выступов, которые размещают в зонах изменения внутреннего диаметра концов труб. Наружная поверхность уплотнительных элементов соответствует конфигурации внутренней поверхности труб в указанных зонах. Продольный посадочный размер втулки берут больше соответствующего размера расширенных концов труб. В кольцевых проточках контактной поверхности уплотнительных элементов размещают кольца из упругоэластичного материала. Осевым смыканием труб обеспечивают герметизацию места соединения. Согласно описанию изобретения калибровка концов труб осуществляется до максимального внутреннего диаметра, допустимого для данного типоразмера труб, а расширение внутреннего диаметра концов труб осуществляется путем внутренней обточки.

Недостатком способа является то, что его применение ограничено трубами, внутренним покрытием которых являются футерующие пластмассовые оболочки со значительной толщиной стенки. Герметизация места соединения труб производится упругой деформацией самой пластмассовой оболочки жесткими уплотнительными элементами втулки. Данный способ неприемлем для труб с твердыми (не упругими) внутренними полимерными покрытиями (например, эпоксидными), так как предложенное увеличение продольного посадочного размера втулки относительно соответствующего размера концов труб не позволит произвести их смыкание без разрушения конструкции втулки и покрытия соединения. Кроме того, низкие упругие свойства пластмасс и их текучесть не могут обеспечить надежность герметизации места соединения труб. Размещение дополнительных колец из упругоэластичного материала в проточках контактной поверхности уплотнительных элементов проблему не решает, так как их уплотнение происходит по пластмассе. Недостатком способа является его высокая трудоемкость, включающая предварительную калибровку концевых участков труб с последующим увеличением их внутреннего диаметра в зоне герметизации путем обточки. Внутренняя обточка концов труб снижает их расчетную механическую прочность за счет снижения толщины стенки трубы. Недостатком способа является ненадежная фиксация (крепление) защитной втулки во внутренней полости трубопровода, которая держится только на пластмассовых футеровках труб. Существует опасность смещения защитной втулки давлением перекачиваемой среды или специальным оборудованием при очистке и диагностике внутренней полости трубопровода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ антикоррозионной защиты зон сварного соединения труб с внутренним полимерным покрытием (Даутов Ф.И., Шаммасов P.M., Князев С.Ю. Новый способ антикоррозионной защиты зон сварного соединения труб с внутренним полимерным покрытием // Нефтяное хозяйство. - 2009. - №9. - С. 125-127), включающий двойную калибровку концов труб до нанесения внутреннего покрытия. Первая калибровка осуществляется по максимальному допуску на внутренний диаметр труб. Вторая калибровка выполняется для образования кольцевого перегиба между деформированными участками. При монтаже трубопровода в концы соединяемых труб устанавливают защитную стальную втулку с антикоррозионным покрытием. На концах защитной втулки установлены уплотнительные кольца из резины. При силовом осевом стягивании труб друг к другу уплотнительные кольца, деформируясь при упоре в их кольцевые перегибы, обеспечивают герметичность полости между втулкой и трубами. Отсутствие контакта перекачиваемой среды с оголенной зоной сварного шва исключает его внутреннюю коррозию.

Недостатком способа является трудоемкость при осуществлении двойной калибровки. Кроме того, герметичность полости между защитной втулкой и сварным швом может обеспечиваться только для труб с небольшим рабочим давлением. Герметичность зависит от площади контакта кольцевых перегибов с уплотнительными кольцами. Данная площадь, в свою очередь, зависит от размера второй калибровки, которая ограничена допустимой степенью радиальной раздачи труб. В случае превышения данной степени для обеспечения герметичности при более высоких давлениях может возникнуть опасность трещинообразования концов труб. Недостатком способа также является необходимость больших усилий при осевом стягивании труб вследствие возникновения сил трения между уплотнительными кольцами и внутренней поверхностью труб.

Техническими задачами изобретения являются снижение трудоемкости способа, обеспечение надежной защиты от коррозии сварных соединений трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием, имеющих высокое рабочее давление, а также снижение силовой нагрузки при осевом стягивании труб.

Поставленные технические задачи решаются способом защиты от коррозии сварного соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием, включающим калибровку концов труб до нанесения внутреннего покрытия, размещение в зоне калибровки внутренней защитной втулки, имеющей на наружной поверхности на концах уплотнительные элементы, а в середине - центратор и кольцо из теплоизоляционного материала, герметизацию полости между трубой и защитной втулкой уплотнительными элементами в процессе сборки и последующую сварку соединения.

Новым является то, что уплотнительные элементы дополнительно перед сборкой с краев втулки снабжают подвижными шайбами, выполненными с возможностью взаимодействия с переходом между калиброванной и некалиброванной частями труб при сборке, а втулку снабжают при изготовлении с двух сторон конусами, расширяющимися к середине и выполненными с возможностью взаимодействия изнутри с уплотнительными элементами при сборке под действием шайб с герметизацией полости между трубой и защитной втулкой, причем перед сборкой на уплотнительные элементы снаружи и изнутри наносят антифрикционный материал.

На чертеже изображен продольный разрез сварного соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием.

Способ может быть осуществлен следующим образом.

Концевые участки металлических труб 1 диаметром D и толщиной стенки S предварительно калибруют до максимального внутреннего диаметра d1, допустимого для данного типоразмера труб. Наносят на внутреннюю поверхность труб 1 антикоррозионное покрытие (на чертеже условно не показано из-за малой толщины). Изготавливают защитную втулку 2 в антикоррозионном исполнении (из стали с последующим нанесением наружного и внутреннего антикоррозионного покрытия, из коррозионностойкой стали, из стеклопластика, из текстолита и т.д.). На наружной поверхности концевых участков защитной втулки 2 выполняют проточки 3. На внутренних торцах проточек 3, обращенных к серединной части защитной втулки 2, изготавливают конусы 4. В середине втулка имеет наружную кольцевую проточку, заполненную теплоизоляционным материалом 5, заключенным в стальной кожух 6. На наружной поверхности стального кожуха 6 выполнен кольцевой упор 7. В проточки 3 устанавливают уплотнительные элементы 8 из упругоэластичного материала (резины, полиуретана и др.). В проточки 3 со стороны торцов защитной втулки 2 устанавливают подвижные шайбы 9, выполненные, так же как и защитная втулка 2, в антикоррозионном исполнении (из стали с последующим нанесением наружного и внутреннего антикоррозионного покрытия, из коррозионностойкой стали, из стеклопластика, из текстолита и т.д.). На уплотнительные элементы 8 снаружи и изнутри наносят антифрикционный материал (например, солидол, литол, масло и т.д.). Защитная втулка 2 в сборе устанавливается в калиброванные концы труб 1 до контакта подвижных шайб 9 в переходы между калиброванными (внутренний диаметр d1) и не калиброванными участками (внутренний диаметр d) труб 1. При этом между торцами труб остается зазор длиной L. Далее при помощи специального приспособления (на чертеже условно не показано), работающего по принципу домкрата, производят силовое смыкание труб 1 до исчезновения зазора L. В процессе силового смыкания подвижные шайбы 9, упираясь в переходы между калиброванными и не калиброванными участками труб 1, смещают уплотнительные элементы 8 в осевом направлении. При осевом смещении уплотнительные элементы 8 перемещаются по конусам 4 защитной втулки 2. В конце осевого смещения (при исчезновении зазора L) наружные и внутренние поверхности уплотнительных элементов 8 плотно прижимаются к наружной поверхности защитной втулки 2 и к внутренней поверхности труб 1, обеспечивая надежную герметичность полости между трубами 1 и защитной втулкой 2. При этом нанесенный на уплотнительные элементы 8 антифрикционный материал в разы снижает усилие осевого смыкания труб вследствие снижения силы трения уплотнительных элементов о стенки труб 1. Осуществляют прихватку сваркой концов труб 1, демонтируют приспособление для стяжки труб, осуществляют стыковую сварку труб 1. Кольцевой упор 7 стального кожуха 6 обеспечивает равномерное сжатие уплотнительных элементов 8. Кроме того, кольцевой упор 7 сплавляется с торцами труб 1 в корне сварного шва. Таким образом, кольцевой упор обеспечивает надежную фиксацию защитной втулки 2 во внутренней полости труб 1. Кроме того, осевому смещению защитной втулки 2 препятствуют толкатели 9 и внутренняя калибровка труб 1. Надежная герметичность полости между защитной втулкой 2 и стальными трубами 1, где располагается оголенная зона сварного шва, обеспечивается прижатием между ними уплотнительных элементов 8, а также их заклиниванием конусами 4 защитной втулки 2. В предлагаемом способе герметизация полости между защитной втулкой 2 и трубами 1 осуществляется не в зоне переходов между калиброванной и некалиброванной частями труб, а в зоне конусов 4 защитной втулки 2. В данном случае для увеличения площади контакта уплотнительных элементов 8 (для трубопроводов с высокими давлениями) нет необходимости увеличивать степень раздачи калибровки концов труб, так как площадь контакта находится на конусе 4 защитной втулки 2. Для увеличения площади конусов 4 достаточно увеличить толщину стенки защитной втулки 2. Переходы между калиброванной и некалиброванной частями труб 1 служат упорами для подвижных шайб 9. Поэтому калибровка концов труб 1 может быть выполнена с минимальной степенью раздачи, не выходящей за пределы допустимых значений.

Предлагаемый способ позволяет снизить трудоемкость за счет исключения двойной калибровки концов труб, обеспечить надежную защиту от коррозии сварных соединений трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием, имеющих высокое рабочее давление, а также снизить силовую нагрузку при осевом стягивании труб.

Способ защиты от коррозии сварного соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием, включающий калибровку концов труб до нанесения внутреннего покрытия, размещение в зоне калибровки внутренней защитной втулки, имеющей на наружной поверхности на концах уплотнительные элементы, а в середине - центратор и кольцо из теплоизоляционного материала, герметизацию полости между трубой и защитной втулкой уплотнительными элементами в процессе сборки и последующую сварку соединения, отличающийся тем, что уплотнительные элементы дополнительно перед сборкой с краев втулки снабжают подвижными шайбами, выполненными с возможностью взаимодействия с переходом между калиброванной и некалиброванной частями труб при сборке, а втулку снабжают при изготовлении с двух сторон конусами, расширяющимися к середине и выполненными с возможностью взаимодействия изнутри с уплотнительными элементами при сборке под действием шайб с герметизацией полости между трубой и защитной втулкой, причем перед сборкой на уплотнительные элементы снаружи и изнутри наносят антифрикционный материал.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для получения сварных конструкций из разнородных металлических материалов, в частности переходника титан-алюминий. Заготовка для проведения последующей диффузионной сварки в условиях горячего изостатического прессования содержит размещенные в капсуле титановую и алюминиевую заготовки.

Изобретение относится к сварке полимерных труб нагретым инструментом в раструб и может использоваться при сварке полипропиленовых труб при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано при сооружении трубопроводов для транспортировки жидких агрессивных сред, в частности для перекачки нефти, газо-конденсатной смеси и др.

Изобретение относится к способу соединения деталей с внутренним покрытием и может быть использовано в машиностроении, металлургии, оборудовании для АЭС и космической технике.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве трубопроводов различного назначения, транспортирующих агрессивные среды.

Изобретение относится к способу нанесения защитного покрытия из полимерного материала на трубопровод. Способ содержит стадии продвижения каретки вдоль кольцевой траектории, проходящей вокруг продольной оси трубопровода, экструдирования защитного покрытия на каретку, наматывания защитного покрытия, по мере ее экструдирования, вокруг непокрытых концов труб на трубопроводе, пластифицирования полимерного материала на каретке.

Изобретение относится к способам формирования подводного трубопровода при его прокладке. При этом многослойные металлические трубные секции (2a, 2b), например с внутренним покрытием (6) коррозионностойким сплавом и с фасками на концах, стыкуют с концом трубопровода с формированием свариваемого кольцевого соединения (8).

Изобретение может быть применено при строительстве трубопроводов из металлических труб с внутренним покрытием. Технический результат заключается в упрощении технологии соединения металлических труб с внутренним покрытием.

Использование: строительство трубопроводов из труб с внутренним покрытием при помощи сварки. Технический результат: надежное закрепление втулки в сварном соединении труб с внутренним покрытием c обеспечением надежности защиты сварного соединения труб с внутренним покрытием от коррозии.

Изобретение относится к способу соединения стальных труб с полимерным покрытием, включающему стадии получения сегментов трубы с полимерным покрытием, не содержащих покрытие на обоих концах; стадии сварки сегментов трубы с полимерным покрытием; нанесение отверждаемого полимера (А) на не содержащую покрытие зону сварных сегментов трубы с получением первого слоя покрытия; и нанесение полимерной композиции (В) на первый слой покрытия с получением верхнего слоя покрытия с толщиной от 0,5 до 10 мм, в котором полимерная композиция (В) имеет скорость течения расплава СТР2 в диапазоне от 1,0 до 6,0 г/10 мин, измеренная согласно ISO 1133 при температуре 190°С и нагрузке 2,16 кг, и включает в качестве основного компонента полимер, состоящий из (В-1) неэластомерного полиэтилена в количестве от 60 до 85 мас.% от общей массы композиции, который получают с помощью катализатора с единым центром полимеризации, и (В-2) эластомера, включающего сополимер этилена и по меньшей мере один полярный сомономер, при этом компонент (В-1) или компоненты (В-1) и (В-2) привиты с помощью кислотного прививающего агента.

Изобретение относится к технологии соединения труб с внутренним покрытием. Способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, с привариваемым наружным стаканом включает размещение на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой термоизоляционного материала, стыковку внутренних оболочек, концы которых выступают за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, с последующим их герметичным соединением свариванием, размещение над местом соединения труб стакана с последующим присоединением его концов к трубам сваркой. Внутреннее пространство между торцами труб, стаканом и внутренней оболочкой заполняют материалом, обладающим адгезией как к материалу трубы и стакана, так и к материалу внутренней оболочки. Материал для заполнения пространства между торцами изготавливают из термопластичного материала в виде патрубка длиной, меньшей суммарной длины соединяемых выступающих концов внутренней оболочки на величину, необходимую на сжатие этих концов при сварке. Патрубок размещают над выступающими концами внутренних оболочек перед свариванием торцов внутренних оболочек, которое производят нагревом концов внутренних оболочек и патрубка с одновременным продольным сжатием труб до взаимодействия их торцов с торцами патрубка. Изобретение обеспечивает достаточную надежность и долговечность соединения внутренней оболочки за счет увеличения площади сварного соединения как по внутренней оболочке, так и по торцам трубы, что предохраняет трубы от отслоения внутренней оболочки в районах стыков и приводит к значительному увеличению межремонтного периода. 2 ил.

Изобретение относится к ремонту трубопроводов с внутренним покрытием. В способе ремонта трубопровода, смонтированного из труб с внутренним покрытием, вырезают и удаляют неисправный участок. Затем внутри концов трубопровода устанавливают обечайки из высоколегированной коррозионностойкой стали, которыми перекрывают внутреннее покрытие трубопровода, и закрепляют их путем раздачи в радиальном направлении. После подготовки концов трубопровода для соединения сваркой устанавливают в свободное пространство катушку с внутренним покрытием. Размеры катушки соответствуют диаметру и толщине стенки трубопровода, а ее концы также плакированы обечайками из высоколегированной коррозионностойкой стали. Катушку соединяют с концами трубопровода сваркой по технологии сварки двухслойных сталей. На обечайках со стороны торцов катушки и трубопровода могут быть сделаны утолщения путем размещения колец из высоколегированной коррозионностойкой стали. На обечайках со стороны внутреннего покрытия катушки и трубопровода могут быть установлены уплотнительные элементы. На обечайки со стороны внутреннего покрытия катушки и трубопровода может быть нанесен герметик на основе термореактивных или термопластичных пластмасс. Технический результат: повышение надежности защиты от коррозии ремонтируемого участка трубопровода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Группа изобретений относится к производству труб, используемых при изготовлении и строительстве трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды. Способ изготовления коррозионно-стойкой трубы включает присоединение к концам стальной трубы или трубы из нержавеющей стали сваркой встык наконечников из нержавеющей стали. Наконечники, имеющие длину 50-150 мм и толщину, равную толщине трубы, со стороны прямой кромки присоединяют к концам трубы с применением прессового метода сварки в твердой фазе. Образующееся после сварки усиление удаляют до величины 0,5-2,0 мм. На внутреннюю поверхность стальной трубы с перекрытием по крайней мере части длины наконечников наносят антикоррозионное покрытие. Технический результат: упрощение способа изготовления коррозионно-стойкой трубы при повышении ее коррозионной стойкости за счет повышения механической прочности и пластичности сварного соединения трубы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области взрывателей для боеприпасов, в частности запалов для ручных гранат. Корпус запала для ручной гранаты содержит верхнюю часть и нижнюю часть, выполненные из пластмассы и соединенные путем сварки оплавлением, и бандаж с внутренним пазом, охватывающий сварной шов. Верхняя часть и нижняя часть выполнены из полиэтилена. Бандаж выполнен в виде кольца из алюминиевого сплава. При изготовлении корпуса запала для ручной гранаты обеспечивают контакт верхней и нижней частей корпуса и осуществляют их соединение путем сварки оплавлением. В процессе сварки оплавлением на сварной шов устанавливают бандаж. Сварку оплавлением можно осуществлять посредством нагретого бандажа. Прочность данной конструкции корпуса обеспечивает целостность запала при его падении в составе имитатора ручной гранаты на такие преграды, как асфальтовое покрытие и бордюрный камень, с высоты 35 м. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве трубопроводов с внутренним полимерным покрытием. До нанесения внутреннего покрытия концы труб калибруют. В зоне калибровки размещают внутреннюю защитную втулку, имеющую на концах уплотнительные элементы, а в середине - центратор и кольцо из теплоизоляционного материала. В процессе сборки соединения полость между трубой и защитной втулкой герметизируют уплотнительными элементами. Уплотнительные элементы втулки снабжают подвижными шайбами, которые могут взаимодействовать с переходом между калиброванной и некалиброванной частями труб при сборке. Втулку снабжают конусами, расширяющимися к середине и выполненными с возможностью взаимодействия изнутри с уплотнительными элементами при сборке под действием шайб с герметизацией полости между трубой и защитной втулкой. Перед сборкой на уплотнительные элементы снаружи и изнутри наносят антифрикционный материал. Изобретение позволяет снизить трудоемкость за счет исключения двойной калибровки концов труб, обеспечить надежную защиту от коррозии сварных соединений трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием, имеющих высокое рабочее давление, а также снизить силовую нагрузку при осевом стягивании труб. 1 ил.

Наверх