способ защиты от коррозии зоны сварного соединения металлических труб с внутренней полимерной оболочкой

Формула изобретения

1. Способ защиты от коррозии зоны сварного соединения металлических труб с внутренней полимерной оболочкой, включающий удаление оболочки из концевых участков труб на глубину термического влияния, возникающего при сварке, установку в концы труб с перекрытием части оболочки защемляющих колец, закрепление и герметизацию концов оболочки путем механического воздействия на защемляющие кольца и соединение концов труб сваркой встык, отличающийся тем, что перед удалением оболочки из концевого участка каждой из труб в зазор между трубой и оболочкой запрессовывают металлическую втулку, наружный диаметр которой меньше внутреннего диаметра трубы, длиной, превышающей зону термического влияния сварки, с двумя внутренними коническими поверхностями, расширяющимися к концам втулки, и раструбом на наружном конце, наружный диаметр которого равен или превышает внутренний диаметр трубы, при этом одновременно конец оболочки вытягивают, а закрепление и герметизацию конца оболочки производят путем запрессовки в конец оболочки в зону внутренней поверхности втулки, расширяющейся к наружному концу, защемляющего кольца, имеющего наружную коническую поверхность, соответствующую расширяющейся к наружному концу конической поверхности втулки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что втулки и защемляющие кольца выполняют из коррозионно-стойкого металла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве, реконструкции и ремонте трубопроводов в нефтедобывающей и нефтехимической промышленности, а также в системе жилищно-коммунального хозяйства.

Известна конструкция трубы с внутренней пластмассовой оболочкой (полезная модель РФ №38497, F16L 9/02, бюл. №17 от 20.06.04 г.), в которой концы пластмассовой оболочки крепятся к внутренней поверхности трубы при помощи защитных втулок с конической резьбой на их наружной поверхности, ввинчиваемых в концы труб.

Недостатками данного способа являются неудовлетворительная герметичность и низкая механическая прочность в осевом направлении резьбового соединения между защитной втулкой и пластмассовой оболочкой из-за больших допусков на внутренний диаметр и овальность труб, что снижает надежность крепления концов оболочки и защиты от коррозии зоны сварного соединения.

Известен способ футерования труб, имеющих наружную резьбу, термопластичной оболочкой (пат. РФ №2143977, В29С 63/44, 57/06; F16L 9/02, бюл. №1 от 10.01.2000 г.), согласно которому внутрь трубы вводят термопластичную оболочку, оставляя ее концы выступающими за торцы трубы, на внутренней поверхности выступающих концов оболочки нарезают резьбу, по резьбе ввинчивают втулки с наружным фланцем до упора в торцы оболочки, после нагрева выступающих концов оболочки доворачивают втулки, формируя фланцами втулок фланцы на концах оболочки. Концы оболочки фиксируют от продольного перемещения кольцами из коррозионно-стойкого металла, размещенными за пределами конца сбега резьбы трубы.

Недостатками данного способа являются:

- недостаточная герметичность резьбового соединения между втулками и оболочкой из-за больших допусков на внутренний диаметр футеруемой трубы;

- недостаточная механическая прочность в осевом направлении резьбового соединения между втулками и оболочкой из-за больших допусков на внутренний диаметр футеруемой трубы вследствие чего концы оболочки фиксируют от продольного перемещения кольцами путем их радиальной раздачи;

- возможность срыва резьбы на конце термопластичной оболочки при формировании на ней торцевых фланцев при доворачивании втулки из-за размягчения термопластичного материала после нагрева;

- трудоемкость и энергоемкость процесса, связанного с применением мощного прессового оборудования при фиксации термопластичной оболочки кольцами из коррозионно-стойкого металла, что затрудняет применение данного способа в полевых условиях при реконструкции или ремонте трубопровода из труб с внутренней термопластичной оболочкой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ крепления и герметизации внутренней облицовки на концах металлической трубы (патент РФ №2216671, F16L 9/02, бюл. №32 от 20.11.03 г.), включающий удаление оболочки из концевых участков труб на глубину термического влияния, возникающего при сварке труб, установку в концы труб с перекрытием части оболочки защемляющих колец, закрепление и герметизацию концов оболочки путем раздачи колец с помощью дорнирующего устройства и гидропресса.

Недостатками данного способа являются его высокие трудоемкость и энергоемкость, связанные с необходимостью использования мощного прессового оборудования, что затрудняет применение данного способа в полевых условиях при реконструкции или ремонте трубопровода из облицованных труб.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и энергоемкости способа защиты от коррозии зоны сварного соединения металлических труб с внутренней полимерной оболочкой при реконструкции и ремонте трубопроводов.

Поставленная задача решается тем, что в способе защиты от коррозии зоны сварного соединения металлических труб с внутренней полимерной оболочкой, включающем удаление оболочки из концевых участков труб на глубину термического влияния, возникающего при сварке, установку в концы труб с перекрытием части оболочки защемляющих колец, закрепление и герметизацию концов оболочки путем механического воздействия на защемляющие кольца с последующим соединением концов труб сваркой встык, согласно изобретению перед удалением оболочки из концевого участка каждой из труб в зазор между трубой и оболочкой запрессовывают металлическую втулку, наружный диаметр которой меньше внутреннего диаметра трубы, длиной, превышающей зону термического влияния сварки, с двумя внутренними коническими поверхностями, расширяющимися к концам втулки, и раструбом на наружном конце, наружный диаметр которого равен или превышает внутренний диаметр трубы, при этом одновременно конец оболочки вытягивают, а закрепление и герметизацию конца оболочки производят путем запрессовки в конец оболочки в зону внутренней поверхности втулки, расширяющейся к наружному концу, защемляющего кольца, имеющего наружную коническую поверхность, соответствующую расширяющейся к наружному концу конической поверхности втулки.

При этом втулки и защемляющие кольца могут быть выполнены из коррозионно-стойкого металла.

На фиг.1 изображено исходное положение соединяемого конца одной из труб в начальный момент ввода втулки в зазор между оболочкой и трубой.

На фиг.2 изображен конец трубы с оболочкой, прикрепленной к внутренней конической поверхности втулки защемляющим кольцом, готовый к соединению с аналогичным концом другой трубы сваркой встык.

Способ осуществляется следующим образом.

Конец полимерной оболочки 1 (см. фиг.1), установленной на внутреннюю поверхность металлической трубы 2, разрезают с образованием трапецеидальных лепестков, которые прижимают к конической оправке 3 наружным кольцом 4. На образованную при этом коническую часть полимерной оболочки 1 надевают втулку 5, наружный диаметр которой меньше внутреннего диаметра трубы 2, а длина превышает зону термического влияния сварки, с раструбом 6 на наружном конце и двумя внутренними коническими поверхностями 7 и 8, расширяющимися к концам втулки 5. Наружный диаметр раструба 6 больше или равен максимальному (с учетом допусков по ГОСТ) внутреннему диаметру трубы 2. Вытягивая одновременно полимерную оболочку 1 при помощи конической оправки 3 и наружного кольца 4 в осевом направлении, в зазор между трубой 2 и оболочкой 1 вводят втулку 5 до тех пор, пока торец раструба 6 (см. фиг.2) втулки 5, запрессовываясь в конец трубы 2, не сравняется с ее торцом. Раструб 6 втулки 5 фиксируется относительно торца трубы 2 прихватками электродуговой сварки. Затем конец полимерной оболочки 1 обрезается на глубину L от торца трубы 2, превышающую длину зоны термической деструкции оболочки 1 при сварке труб. После этого в конец полимерной оболочки 1 впрессовывают защемляющее кольцо 9 с наружной конической поверхностью, соответствующей внутренней конической поверхности 8 втулки 5, и фиксируют его относительно втулки 5 прихватками электродуговой сварки. Таким образом, конец полимерной оболочки 1 прочно и герметично зажимается между коническими поверхностями втулки 5 и защемляющего кольца 9, что исключает возможность осевого смещения оболочки 1 и проникновения перекачиваемой среды в зазор между оболочкой 1 и трубой 2. Во избежание коррозионного разрушения втулка 5 и защемляющее кольцо 9 изготавливаются из коррозионно-стойкого металла. Конец трубы 2 совместно с впрессованным в него раструбом 6 втулки 5 соединяется с аналогичным концом другой трубы по технологии сварки биметаллических труб.

Предлагаемый способ снижает трудоемкость и энергоемкость способа защиты от коррозии зоны сварного соединения металлических труб с внутренней полимерной оболочкой при реконструкции и ремонте трубопроводов и повышает его надежность.