способ футерования металлической трубы пластичной оболочкой

Формула изобретения

1. Способ футерования металлической трубы пластичной оболочкой, включающий расширение концов металлической трубы, ввод пластичной оболочки внутрь металлической трубы, установку защемляющих колец, закрепление концов пластичной оболочки и калибровку расширенной части концов трубы по их наружному диаметру, отличающийся тем, что внутренний диаметр концов металлической трубы расширяют до величины

d_p D(1 + ES) - S(1 - ei) + 2t,

где d_p - расширенный внутренний диаметр конца металлической трубы;

D - номинальный наружный диаметр металлической трубы;

S - номинальная толщина стенки металлической трубы;

ES - верхнее допускаемое отклонение по наружному диаметру металлической трубы;

ei - нижнее допускаемое отклонение по толщине стенки металлической трубы;

t - толщина стенки защемляющего кольца,

и осуществляют калибровку расширенных концов металлической трубы по наружному диаметру и закрепление концов пластичной оболочки между расширенными концами металлической трубы и защемляющими кольцами путем совместного обжатия в радиальном направлении концов футерованной трубы с установленными защемляющими кольцами до диаметра D_кал < D(1 + EJ) + 2t, где D_кал - калиброванный наружный диаметр конца металлической трубы, EJ - нижнее допускаемое отклонение по наружному диаметру металлической трубы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концы металлической трубы и пластичной оболочки расширяют до увеличения внутреннего диаметра концов футерованной трубы до величины

d_ф = d_p - 2t_ф,

где d_ф - расширенный внутренний диаметр футерованной трубы;

t_ф - толщина стенки пластичной оболочки,

установленных защемляющих колец.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что концы пластичной оболочки выступают за торцы металлической трубы и закрепляющих колец не менее, чем на ее толщину стенки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для строительства трубопроводов, по которым транспортируются агрессивные жидкости.

Известен способ футерования металлической трубы пластичной оболочкой, при котором пластичную оболочку вводят вовнутрь металлической трубы и закрепляют ее с помощью защемляющих колец (РД 39-0417585-335-86. конструкция по технологии футерования полиэтиленом стальных труб. - Бугульма: ТатНИПИнефть, 1986). Недостатком данного способа является то, что при установке защемляющих колец уменьшается сечение трубы, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления.

Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому является способ футерования металлической трубы пластичной оболочкой, согласно которому вначале расширяют концы металлической трубы не менее, чем на удвоенную толщину стенки защемляющих колец, а после ввода пластичной оболочки вовнутрь металлической трубы защемляющие кольца устанавливают по месту расширения концов металлической трубы. Далее осуществляют совместное расширение защемляющих колец, пластичной оболочки и концов металлической трубы до окончательного соединения и закрепления их между собой и окончательно калибруют концы металлической трубы по наружному диаметру (Патент N 2091231 РФ, МПК 6 B 29 C 63/42, 1997).

Недостатками данного способа являются: не достигается качественное соединение концов трубы и пластичной оболочки защемляющими кольцами, так как не учитываются минимальные и максимальные допуски на толщину стенки трубы и на наружный ее диаметр, не обеспечивается одинаковый внутренний диаметр труб; не обеспечивается достаточная защита стыка от коррозии в процессе эксплуатации трубопровода из этих труб. В таблице приведены данные по точности изготовления нескольких диаметров труб стальных бесшовных горячедеформированных с учетом требований ГОСТа 8732-78, где поле допуска по внутреннему диаметру очень большое, и расширение внутреннего диаметра металлической трубы на удвоенную толщину стенки защемляющих колец не дает возможность получить качественное защемление концов пластичной оболочки с хорошей герметизацией межтрубного пространства. Кроме того, при перепаде температур, пластичная оболочка при некачественном защемлении может уйти вовнутрь трубы, так как у нее коэффициент линейного расширения в 15-30 раз больше, чем у металла. На фиг. 1 показаны диаметры и толщины стенок металлической трубы, приведенные в таблице.

Задачей изобретения является: получение футерованной пластичной оболочкой металлической трубы хорошего качества, обеспечивающей уменьшение гидравлических потерь, качественную защиту от коррозии трубы и стыка в процессе эксплуатации смонтированного трубопровода.

Поставленная задача достигается тем, что внутренний диаметр концов металлической трубы расширяют до величины

d_pD(1+ES)-S(1-ei)+2t,

где d_p - расширенный внутренний диаметр конца металлической трубы;

D - номинальный наружный диаметр металлической трубы;

ES - верхнее допускаемое отклонение по наружному диаметру металлической трубы;

S - номинальная толщина стенки металлической трубы;

ei - нижнее допускаемое отклонение по толщине стенки металлической трубы;

t - толщина стенки защемляющего кольца

и осуществляют калибровку расширенных концов металлической трубы по наружному диаметру и закрепление концов пластичной оболочки между расширенными концами металлической трубы и защемляющими кольцами путем совместного обжатия в радиальном направлении футерованной трубы с установленными защемляющими кольцами до диаметра D_кал < D (1 + EJ) + 2t, где D_кал - калиброванный наружный диаметр конца металлической трубы, EJ - нижнее допускаемое отклонение по наружному диаметру металлической трубы.

Концы металлических труб и пластичных оболочек расширяют до увеличения внутреннего диаметра футерованной трубы до величины d_ф = d_р - 2t_ф, где d_ф - расширенный внутренний диаметр футерованной трубы, t_ф - толщина стенки пластичной оболочки при дорнировании установленных защемляющих колец.

Кроме того, концы пластичной оболочки выступают за торцы металлической трубы и закрепляющих колец не менее, чем на ее толщину стенки.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличающимися признаками в заявляемом способе, то есть о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 2 изображен расширенный конец металлической трубы, на фиг. 3 изображен конец металлической трубы, футерованной пластичной оболочкой, на фиг. 4 изображено муфтовое соединение футерованных труб со сваркой выступающих концов пластичных оболочек.

Способ футерования осуществляют следующим образом.

Концы металлической трубы 1 (фиг. 2) расширяют путем раздачи при помощи дорна до величины d_р D(1 + ES) - S(1 - ei) + 2t, то есть на концах трубы образуются раструбы 2. В металлическую трубу 1 протаскивают пластичную оболочку 3, оставляют концы 4 пластичной оболочки выступающими за торцы металлической трубы 1 и закрепляющих колец 5 на длину большую, чем толщина ее стенки, устанавливают защемляющие кольца 5 и осуществляют калибровку расширенных концов металлической трубы 1 по наружному диаметру и закрепление концов пластичной оболочки 3 между расширенными концами металлической трубы 1 и защемляющими кольцами 5 путем совместного обжатия в радиальном направлении концов футерованной трубы с установленными защемляющими кольцами 5 до диаметра D_кал < D (1 + EJ) + 2t.

Концы металлической трубы 1 и пластичной оболочки 3 можно расширить до увеличения внутреннего диаметра концов футерованной трубы до величины d_ф = d_р - 2t_ф, при дорнировании установленных защемляющих колец 5, а также калибруют по наружному диаметру. А выступающие концы пластичной оболочки за торцы металлической трубы 1 и закрепляющих колец 5 не менее, чем на ее толщину стенки, позволяют получить дополнительную герметизацию и защиту трубы и соединения от коррозии.

Подготовленные таким образом футерованные трубы готовы для неразъемного муфтового соединения.

Соединение футерованных труб в процессе монтажа трубопровода осуществляют следующим образом.

Муфту 6 с внутренним покрытием 7 устанавливают на одну из труб 1, центрируют трубы относительно специального гидропресса, сваривают выступающие концы 5 пластичной оболочки 3 до получения сварного шва 8 и устанавливают муфту 6 с одинаковым обжатием концов труб 1 и обжимают в радиальном направлении до получения неразъемного муфтового соединения, где концы муфты 6 с концами трубы 1 образуют замковое соединение. При этом покрытие служит дополнительным герметиком. При таком способе футерования металлической трубы пластичной оболочкой получают трубопровод с равномерным проходным сечением независимо от величин допуска по наружному диаметру и толщине стенки металлической трубы и с надежной защитой трубопровода и их соединений от внутренней коррозии.

Используемая литература.

1. РД 39-0417585-335-86. Инструкция по технологии футерования полиэтиленом стальных труб. - Бугульма. ТатНИПИнефть, 1986.

2. Патент N 2091231 РФ, МПК 6 B 29 C 63/42. Способ футерования металлической трубы пластичной оболочкой (Ш.Ф.Тахаутдинов (РФ), А.Ш.Сыртланов (РФ), М. М.Загиров (РФ), И.Ф.Калачев (РФ), А.Л. Войдер (РФ), М.Батлер (США), Х.Дж. Грин (США). - N 94038589/25. Заявка 14.10.94, Опубл. 27.09.97. Бюл. N 27.