Способ соединения трубопроводов

 

Изобретение относится к строительству трубопроводов с внутренней защитной оболочкой из термопластичного материала и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности. Способ соединения включает стыковку и сварку между собой защитных оболочек, соединение концов трубопровода муфтой. Перед стыковкой концов оболочек между ними вваривают телескопический узел из материала оболочки. Кольцевой зазор в телескопическом узле и полость муфты заполняют мастикой. 3 ил.

Изобретение относится к строительству трубопроводов с внутренней защитной оболочкой и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.

Известен способ соединения участков трубопроводов с термопластичной оболочкой, включающий установку на концах соединяемых трубопроводов переходных элементов, введение между концами трубопровода вставки с защитным покрытием и соединение их между собой, например, сваркой (Инструкция по восстановлению трубопроводов футерованием их полиэтиленовыми трубами, РД 39-0147585-023-88, с. 19).

Данный способ не обеспечивает сплошности защитной оболочки в зоне соединения трубопроводов. Степень защиты трубопровода из-за этого снижается. Варианты фланцевых и других механических типов соединения имеют ограниченное применение из-за низкой надежности.

Наиболее близким к изобретению, принятым в качестве прототипа (авт.св. СССР N 1188437, кл. F 16 L 13/11, 1984), является способ соединения труб с внутренней пластмассовой оболочкой, включающий сварку оболочек, стыковку и герметизацию концов металлических труб.

Недостаток этого способа заключается в том, что при стыковке концов металлических труб концы предварительно сваренных оболочек сжимают в осевом направлении и деформируют. В результате пластической деформации в стенке оболочки образуются остаточные напряжения, разрушающие зону сварного шва со временем. Происходит ускоренное старение материала оболочки, и она в процессе эксплуатации трубопровода растрескивается, что снижает его долговечность.

Целью изобретения является повышение долговечности трубопровода.

Цель достигается тем, что по способу соединения трубопроводов с внутренней оболочкой, включающему размещение на концах трубопроводов муфт, стыковку и сварку оболочек и труб, сварку муфт между собой и трубами и последующее заполнение кольцевой полости муфты наполнителем, перед стыковкой оболочек и труб между ними вваривают телескопический узел, кольцевой зазор которого одновременно с кольцевой полостью муфты заполняют наполнителем.

В отличие от прототипа между концами трубопровода вваривают телескопический узел, а затем сваривают между собой подвижные звенья телескопического узла одновременно с заполнением кольцевых полостей между стенками труб и стенками телескопического узла.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позволяет компенсировать несоосность расположенных в нитку концов внутренней оболочки трубопроводов, состыковать их и сварить без образования опасного уровня остаточных напряжений.

На фиг. 1 изображены концы соединяемых трубопроводов с внутренней оболочкой; на фиг. 2 концы соединяемых трубопроводов с установленным между ними телескопическим узлом; на фиг. 3 показано соединение трубопроводов с внутренней оболочкой.

Трубопроводы 1 с внутренней оболочкой 2 расположены в нитку. На наружной поверхности трубопровода 1 установлена соединительная муфта 3. Между концами трубопроводов 1 расположен телескопический узел 4, соединенный с оболочкой 2 сварными швами 5. Кольцевой зазор 6 телескопического узла 4 и кольцевая полость 7 муфты 3 заполнены наполнителем 8. Концы трубопровода 1 и муфты 3 скреплены между собой сварными швами 9.

Способ выполняют в следующей последовательности.

На наружную поверхность (фиг. 1 и 2) предварительно подготовленных концов трубопроводов 1 диаметром 500 мм с толщиной стенки 12 мм устанавливали муфту 3 диаметром 530 мм с толщиной стенки 12 мм, длиной 3,5 мм. В трубопроводах 1 в качестве внутренней оболочки 2 применялась полиэтиленовая труба диаметром 400 мм с толщиной стенки 15 мм. Расстояние между концами трубопровода 1 составляло 2,7 м, а между концами оболочек 2 равнялось 1,8 м. Между концами трубопровода 1 с внутренней оболочкой 2 устанавливали телескопический узел 4. Узел 4 выполняли из материала оболочки 2, полиэтиленовой трубы диаметром 400 мм с толщиной стенки 15 мм, и он перекрывал расстояние между концами оболочки 2. Телескопический узел 4 приваривали к концам оболочек 2 (фиг. 3) контактной сваркой встык по общепринятой технологии. После установки и закрепления сваркой телескопического узла 4 концы трубопровода 1 соединяли муфтой 3. Для этого муфту 3 перемещали по поверхности трубопроводов 1 и устанавливали симметрично относительно соединяемых концов трубопроводов. После установки на концах трубопровода 1 муфту приваривали к ним электродуговой сваркой сварными швами 9. Через специальные патрубки в муфте 3 в кольцевой зазор 6 телескопического узла 4 и в полость 7 муфты 3 заливали расплавленную мастику. Нагретая до температуры 230-250^оС мастика сплавлялась с полиэтиленовой оболочкой, и при охлаждении они фиксировались в трубопроводе. После заполнения муфты 3 расплавленной мастикой 7 соединение охлаждали в естественных условиях.

Изготовленные по предлагаемому способу образцы трубопровода с внутренней оболочкой длиной 1 м соединяли и потом испытывали на герметичность в опрессовочных заглушках на гидравлическое давление до 90 кг/см². Испытания показали удовлетворительные результаты. Признаков разрушения в зоне соединения внутренней оболочки не обнаружено.

Технико-экономическое преимущество изобретения заключается в следующем. Его использование позволяет ускорить сборку соединяемых труб с внутренним покрытием за счет упрощения технологии и унифицирования применяемых операций, материалов и оборудования, следовательно, приводит к повышению производительности труда. Кроме того, соединение, выполненное предлагаемым способом, долговечнее по сравнению с соединениями, полученными известными способами, за счет снижения остаточных напряжений в зоне стыка соединяемых труб.

Формула изобретения

СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ с внутренней оболочкой, включающий размещение на концах трубопроводов муфт, стыковку и сварку оболочек и труб, сварку муфт между собой и с трубами и последующее заполнение кольцевой полости муфты наполнителем, отличающийся тем, что перед стыковкой оболочек и труб между ними вваривают телескопический узел, кольцевой зазор которого одновременно с кольцевой полостью муфты заполняют наполнителем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3