способ компенсации температурных деформаций секций теплоизолированной колонны труб

Формула изобретения

Способ компенсации температурных деформаций секций теплоизолированной колонны труб, включающий образование монтажных зазоров, отличающийся тем, что один конец секции паропроводящей трубы закрепляют внутри наружной трубы с помощью сварного шва, образование монтажного зазора проводят посредством неплотно закрученной гайки, надетой на второй конец секции, затем подают теплоноситель и после температурного расширения секции подачу последнего прекращают, после чего по мере остывания до температуры окружающей среды гайку плотно закручивают и производят сварку второго шва секции паропроводящей трубы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к трубам теплоизолированным, применяемым при эксплуатации скважин с помощью нагнетания в пласт теплоносителей.

Известен компенсационный узел, включающий компенсатор с одной гармошкой, сконструированной для поглощения перемещения трубопроводной секции, в которой он устанавливается (см. Стандарты Ассоциации изготовителей компенсаторов Нью-Йорк, 1980 г.).

Известны следующие способы компенсации температурных удлинений теплопроводов с помощью разного рода осевых компенсаторов: сальниковых, сильфоновых, П-образных, а также с использованием естественной гибкости трубопроводов на углах поворота трассы (см. Справочник проектировщика тепловых сетей под ред. инж. А.А.Николаева. М., 1969 г.).

Известен способ компенсации температурных удлинений теплопроводов подземной канальной прокладки, заключающейся в использовании естественной компенсационной гибкости теплопровода на углах его поворота, установки осевого компенсатора на прямолинейном участке теплопровода, причем на теплопровод приваривают упоры с образованием монтажных зазоров между ними и неподвижными опорами с возможностью частичного защемления при тепловом удлинении прямолинейных участков теплопровода или на последних осевые компенсаторы снабжают упорами с возможностью частичного защемления трубопровода (см. патент РФ №2130148, кл. F 16 L 51/02, 1999 г., прототип).

Однако применение перечисленных осевых компенсаторов для компенсации температурных удлинений теплопроводов не обеспечивает возможность получения равномерных нагрузок на сварные соединения, что приводит к снижению надежности и герметичности сварных соединений.

Настоящим изобретением решается задача обеспечения компенсации температурных деформаций секций теплоизолированной колонны труб за счет создания предварительных напряжений с обеспечением надежности и герметичности сварных соединений.

Способ компенсации температурных деформаций секций теплоизолированной колонны труб, включающий образование монтажных зазоров и закрепления одного конца секции паропроводящей трубы путем закрепления ее внутри наружной трубы посредством сварного шва, причем образование монтажного зазора проводят неплотно закрученной гайкой, надетой на второй конец секции подачи теплоносителя и после температурного расширения секции прекращения этой подачи, после чего по мере остывания до температуры окружающей среды, гайку плотно закручивают и производят сварку второго шва секции теплопроводных труб, что соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого способа с известными показывает, что создание предварительных напряжений в секции паропродящей трубы за счет температурных деформаций, создаваемых последовательностью технологических операций, включающих закрепление одного конца секции с помощью сварного шва, нагревания секции, создания монтажного зазора, при неплотном закручивании гайки, надетой на второй конец секции, охлаждение секции до температуры окружающей среды и закрепления второго конца секции сварным швом, после плотного закручивания гайкой, позволяет в дальнейшем при возникновении рабочих нагрузкой обеспечить герметичность сварных швов, что не достигается в известных способах и соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Секцию паропроводящей трубы втягивают внутрь наружной трубы и с помощью сварных швов закрепляют один ее конец.

На противоположный конец секции надевают гайку, которую закручивают неплотно. Затем подают теплоноситель. После прогрева паропродящей трубы происходит ее температурное расширение, в результате чего образуется зазор с наружной трубой. Подачу теплоносителя прекращают. Гайку плотно закручивают, тем самым, убирая зазор, то есть обе трубы будут иметь одинаковую длину. После остывания секций до температуры окружающей среды, производят сварку второго шва, в результате чего секция паропроводящих труб надежно закрепляется внутри наружной трубы.