способ подготовки стыков труб под сварку

Формула изобретения

Способ подготовки стыков труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода, включающий разметку и обрезку ремонтной "катушки" и концов труб с обеспечением совпадения их кромок, отличающийся тем, что разметку концов труб производят по торцам фальш-трубы с телескопически изменяемой длиной, монтируемой первоначально в сжатом виде между концами труб, а затем надеваемой на трубы путем ее разведения с обеспечением отсутствия зазоров между внутренней поверхностью фальш-трубы и наружными поверхностями концов труб, при этом длину ремонтной "катушки" определяют по длине фальш-трубы после ее монтажа на концах труб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и ремонта магистральных трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов и предназначено для ремонта трубопроводов с заменой дефектного участка.

Известен способ разметки стыков труб с использованием устройства, обеспечивающего фиксацию труб перед вырезкой дефектного участка, разметкой, монтажом и центрацией "ремонтной" катушки /1/. По концам удаляемого участка трубопровода монтируют хомуты. Через отверстия в приливах одного из хомутов продевают стрингеры, на которые последовательно монтируют подвижные упоры, стрингеры продевают в отверстия приливов второго хомута. После вырезки и удаления дефектного участка производят разметку, монтаж и центрацию новой "катушки".

Недостатками известного способа являются сложность конструкции применяемого устройства, большая трудоемкость фиксации трубопровода и неточность разметки стыков труб и ремонтной "катушки". Последнее обусловлено тем, что разметка производится "на глазок" без использования каких-либо разметочных приспособлений или устройств.

Известно устройство-опора для поддержания трубопровода /2/. Оно содержит основание со стойками, балансирные рычаги с втулками, размещенными на стойках подвижно с возможностью регулировки по высоте. На балансирных рычагах шарнирно закреплена подвеска с роликами, которые поддерживают трубопровод. Устройство предназначено для фиксации трубопровода и устранения несоосности при вырезке дефектного участка. Описанное изобретение имеет те же недостатки, которые упомянуты выше.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ подготовки концов труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода /3/. Способ заключается в разметке и обрезке ремонтной "катушки" и концов труб с обеспечением совпадения их кромок. При этом сравнение размеров и форм соединяемых концов труб производят с кругом-эталоном, диаметр которого равен номинальному диаметру ремонтируемого трубопровода. Обеспечение совпадения размеров и форм концов труб производят до монтажа "катушки" путем пластической деформации металла труб за счет распределенного усилия на концы труб. Эта операция позволяет обеспечить одинаковый диаметр окружности концов труб и ремонтной "катушки".

Устройство-прототип /4/ содержит наружную и внутреннюю трубы (патрубки), телескопически и подвижно соединенные друг с другом.

Недостатками способа и устройства, взятых за прототип, являются: большая трудоемкость пластической деформации концов труб и необходимость использования специального оборудования; сложность обеспечения точной разметки стыков труб и ремонтной "катушки" и совпадения их кромок в плоскости срезов, так как для этого не предусмотрено никаких мероприятий и разметочных устройств. Известное устройство-прототип не может быть использовано в качестве разметочного приспособления, так как в его конструкции не заложены размерные соотношения внутреннего диаметра патрубков к наружному диаметру трубопровода, позволяющие использовать его в качестве фальш-трубы ремонтной "катушки".

Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности разметки стыков труб и ремонтной "катушки", упрощение процесса разметки и снижение трудоемкости разметочных и монтажных работ.

Задача решена тем, что в способе подготовки стыков труб под сварку разметку концов труб производят по торцам фальш-трубы с изменяемой длиной, надеваемой на концы труб, а длину ремонтной "катушки" определяют по длине упомянутой фальш-трубы после ее монтажа на концах труб, при этом торцы ремонтной "катушки" обрезают в плоскостях, перпендикулярных ее оси.

В устройстве для подготовки стыков труб под сварку, содержащем фальш-трубу, состоящую из наружного и внутреннего патрубков, телескопически и подвижно соединенных друг с другом, внутренний диаметр d _вн фальш-трубы равен наружному диаметру d_н трубопровода с припуском +(0,002...0,003)d_н.

Способ подготовки стыков труб под сварку и устройство для его осуществления иллюстрируются чертежами. На чертеже представлена схема разметки дефектного участка трубопровода на виде спереди и виде сверху. На выносных элементах в увеличенном изображении показаны участки стыков фальш-трубы и ремонтируемого трубопровода, устройство фальш-трубы.

Устройство, реализующее способ подготовки стыков труб под сварку представляет собой фальш-трубу 1, состоящую из наружного и внутреннего патрубков 2 и 3, телескопически и подвижно соединенных друг с другом. Место телескопического соединения обработано с минимальной шероховатостью с тем, чтобы обеспечить точное и подвижное соединение патрубков. Торцы фальш-трубы обработаны в плоскостях, строго перпендикулярных ее оси.

Внутренний диаметр d_вн фальш-трубы равен наружному диаметру d_н ремонтируемого трубопровода с припуском +(0,002...0,003)d_н. Это необходимо для того, чтобы фальш-труба имела возможность надеваться на концы труб 4 и 5 ремонтируемого трубопровода при их несоосности. Для облегчения монтажа фальш-трубы имеются рукоятки 6.

Способ подготовки стыков труб под сварку осуществляется следующим образом.

В период подготовки к ремонтным работам изготавливают фальш-трубу.

При проведении ремонтных работ сначала вырезают дефектный участок ремонтируемого трубопровода. После вырезки дефектного участка концы труб 4, 5 за счет внутренних напряжений, усадки грунта и других причин изменяют свое первоначальное положение и смещаются относительно друг друга. В общем случае концы труб представляют из себя две скрещивающиеся прямые, располагающиеся в разных плоскостях под углом друг к другу.

Далее в вырезанный участок трубопровода вставляют фальш-трубу 1 в сжатом виде. Затем с помощью рукояток 6 патрубки 2, 3 фальш-трубы разводят в стороны и надевают на концы труб 4 и 5. Наличие зазора между внутренним диаметром d_вн фальш-трубы и наружным диаметром d _н трубопровода обеспечивает заход фальш-трубы на концы труб при их несоосности. Глубину захода рекомендуется выдерживать в минимальных пределах, которые обеспечивают отсутствие зазоров между торцами фальш-трубы и концов труб.

После установки фальш-трубы на концах труб с помощью мела или чертилки по торцам фальш-трубы на поверхностях труб 4, 5 размечают линии их обрезки. Одновременно с этим замеряют длину фальш-трубы в установленном состоянии. Затем фальш-трубу демонтируют.

По замеренной длине фальш-трубы изготавливают ремонтную "катушку". Торцы ремонтной "катушки" обрезают в плоскостях, перпендикулярных ее оси. Концы труб 4, 5 обрезают по размеченным линиям обрезки, разделывают кромки и готовят к сварке.

После описанных операций "катушку" монтируют в трубопроводе, окончательно подгоняют места стыков и сваривают всю конструкцию.

Приведенная в материалах заявки величина припуска +(0,002...0,003)d_н является оптимальной и достаточной для монтажа фальш-трубы при несоосности труб 4, 5. При величине припуска менее 0,002d _н надевание фальш-трубы на концы труб будет затруднено или невозможно, если несоосность труб превышает 5-10 мм, а углы между осями труб более 3-5 градусов. При величине припуска более 0,003d_н между внутренней поверхностью фальш-трубы и наружной поверхностью концов труб образуются зазоры, что приведет к неточности разметки и обрезки труб.

Предлагаемое изобретение обеспечивает точную разметку стыков труб и ремонтной "катушки" при высокой производительности разметочных и монтажных работ.

По сравнению с изобретением-прототипом предлагаемое изобретение обладает следующими преимуществами:

1. Изобретение-прототип имеет точность разметки ±3-5 мм, так как в нем не предусмотрено никаких разметочных мероприятий и разметочных устройств. Предлагаемое изобретение обеспечивает точность разметки ±1-2 мм за счет того, что разметка стыков труб ведется по торцам фальш-трубы, копией которой по длине является ремонтная "катушка".

2. Предлагаемое изобретение обеспечивает упрощение процесса разметки, в результате чего производительность разметочных работ повышается в 2-3 раза. Это достигается за счет простой разметки стыков труб по торцам фальш-трубы.

3. Предлагаемое изобретение не требует громоздкого оборудования для дополнительной обработки концов труб, что снижает стоимость ремонтных работ 1,5-2 раза.

4. Разметочные работы по предлагаемому изобретению состоят из простых операций, что позволяет снизить трудоемкость ремонтных работ на 20-30%.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при производстве ремонтных работ на магистральных трубопроводах, транспортирующих газообразные и жидкие продукты.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2217650, М. кл. F 16 L 1/036. Устройство для центрирования труб.

2. Патент РФ №2079761, М. кл. F 16 L. Устройство-опора для поддержания трубопровода.

3. Патент РФ №2123922, М. кл. В 23 Р 6/00; В 23 К 33/00. Способ подготовки концов труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода.

4. Заявка на изобретение №94004600, М. кл. F 16 В 7/10. Телескопическое соединение.