Способ соединения труб с внутренним цементно-песчаным покрытием

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к неразъемным видам соединений, и может быть использовано при строительстве трубопроводов в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также в нефтедобывающей промышленности. Способ предусматривает размещение тонкостенных втулок из коррозионно-стойкого металла вовнутрь концов труб на длину термического влияния сварки и соединение подготовленных концов труб сваркой, причем размещение втулок осуществляют перед нанесением цементно-песчаного покрытия, при котором концы втулок со стороны торцов труб устанавливают выступающими за их пределы на толщину цементно-песчаного покрытия, при этом после ожидания затвердевания цемента упомянутые концы завальцовывают или используют втулки с внутренней усеченной конической поверхностью, меньшим основанием обращенной к свариваемым концам труб, и после сварки кольцевую выборку, образованную между торцами втулок и покрытия, герметизируют, например, прокачкой цементного "молочка" или нанесением цементно-песчаного покрытия. Техническим результатом изобретения является обеспечение сохранности материала покрытия от разрушающего действия тепла сварки, это позволит увеличить срок службы узла соединения при меньших трудовых и материальных затратах и упростить технологию соединения труб. 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к неразъемным видам соединений, и может быть использовано при строительстве трубопроводов в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также в нефтедобывающей промышленности.

Известен способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием, см. [1], включающий установку в концах соединяемых труб тонкостенных втулок из коррозионно-стойкого и термостойкого металла, затем концы втулок соединяют с трубой кольцевым сварным швом, после чего на поверхность труб между ее концом и втулкой наплавляют коррозионно-стойкий металл. При соединении вначале сваривают материал наплавки, затем материал труб.

Известен также способ соединения тонкостенных металлических труб [2]. Этот способ от отмеченного аналога отличается тем, что во внутрь концов труб, а также снаружи устанавливают тонкостенные втулки, выполненные с раструбами из коррозионно-стойкого металла, соединяют концы тонкостенных втулок и труб между собой сваркой сплошным кольцевым коррозионно-стойким сварным швом, закрепляют концы внутренних и наружных втулок к поверхности концов труб путем одновременного расширения внутренних и наружных тонкостенных втулок и соединяют подготовленные концы труб сваркой электродами из коррозионно-стойкого металла. Данный способ по технической сущности более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа.

Общим недостатком известных способов является сложность технологии соединения и использование дефицитных материалов. Кроме того, имеется опасность прожигания тонкостенных втулок, как наружных, так и внутренних, сваркой, что приводит к снижению качества соединяемых швов и может свести на нет наличие облицовки.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии, а также повышение надежности и качества соединения.

Поставленная задача решается описываемым способом соединения труб с внутренним цементно-песчаным покрытием, включающим размещение тонкостенных втулок из коррозионно-стойкого металла во внутрь концов труб на длину термического влияния сварки и соединение подготовленных концов труб сваркой.

Новым является то, что размещение втулок осуществляют перед нанесением цементно-песчаного покрытия [ЦПС], при котором концы втулок со стороны торцов труб устанавливают выступающими за их пределы на толщину цементно-песчаного покрытия, при этом после ожидания затвердевания цемента упомянутые концы завальцовывают или устанавливают втулки с внутренней усеченной конической поверхностью, меньшим основанием обращенной к свариваемым концам труб, и перед сваркой покрывают твердеющим от действия тепла защитным слоем, а кольцевую выборку, образованную между торцами втулок и покрытия, герметизируют, например, прокачкой цементного "молочка" или нанесением покрытия ЦПС по построенному трубопроводу.

Как показали предварительные исследования на новизну ретроспективностью в 20 лет по патентному фонду института "ТатНИПИнефть", аналогичные объекты, охарактеризованные такой совокупностью существенных признаков, отсутствуют, следовательно, можно полагать, что предложение обладает новизной и соответствует критерию "изобретательский уровень".

Представленные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображен один из концов соединяемых труб, облицованный изнутри цементно-песчаной смесью, после предварительного размещения тонкостенной втулки, в разрезе.

На фиг.2 - то же, что и на фиг.1, после завальцовки втулки.

На фиг. 3 - соединенные сваркой трубы после дополнительной герметизации кольцевой выборки, образованной между торцами ЦПС.

На фиг.4 - то же, что и на фиг.3, после герметизации зазора между торцами втулок и покрытия ЦПС.

На фиг.5 - соединенные сваркой трубы с размещенными втулками с внутренней усеченной конической поверхностью.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

В концы соединяемых труб 1 и 2 (см. фиг.1 и 3) с предварительно нанесенным наружным антикоррозионным покрытием 3 на длину термического влияния сварки устанавливают с натягом тонкостенные втулки 4 и 5 из коррозионно-стойкого металла, например из оцинкованной стали, толщиной не менее 0,75 мм, при этом втулки размещают так, чтобы их концы выступали за пределы торцов труб на толщину покрытия ЦПС 6. Далее одним из известных способов на внутреннюю поверхность соединяемых труб наносят покрытие ЦПС одним из известных методов, например набрызг-напылением. Затем после ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) выступающие за концы труб 1 и 2, втулки 4 и 5 завальцовывают (см. фиг.2) и покрывают твердеющим от действия тепла защитным слоем 7, который предохраняет завальцованные концы втулок от прожигания при сварке. В качестве такого защитного покрытия может служить, например, глина и. т.п. Далее соединяемые концы труб с заранее снятыми наружными фасками приближают друг к другу и соединяют их сплошным кольцевым коррозионно-стойким сварным швом, а образованную при этом выборку между торцами втулок и покрытием ЦПС дополнительно герметизируют прокачкой цементного молочка 8. Последнюю операцию желательно проводить после образования плети достаточной длины, т.е. в завершающей стадии прокладки трубопровода.

По аналогичной схеме осуществляют соединение труб, когда в концах труб устанавливают втулки 9 с внутренней усеченной конической поверхностью (см. фиг. 5), меньшим основанием обращенной к свариваемым концам труб, и после сварки кольцевую выборку, образованную между торцами втулок, как было описано выше, герметизируют.

Способ обеспечивает сохранность материала покрытия от разрушающего действия тепла сварки, позволит увеличить срок службы узла соединения при меньших трудовых и материальных затратах и упростить технологию соединения труб.

Источники информации 1. Патент Р.Ф. 2103594, F 16 L 58/02, опубл. в БИ 3, 1998 г.

2. Патент Р.Ф. 2153120, 7 F 16 L 31/02, опубл. в БИ 20, 2000 г.

Формула изобретения

1. Способ соединения труб с внутренним цементно-песчаным покрытием, включающий размещение тонкостенных втулок из коррозионно-стойкого металла вовнутрь концов труб на длину термического влияния сварки и соединение подготовленных концов труб сваркой, отличающийся тем, что размещение втулок осуществляют перед нанесением цементно-песчаного покрытия, при котором концы втулок со стороны торцов труб устанавливают выступающими за их пределы на толщину цементно-песчаного покрытия, при этом после ожидания затвердевания цемента упомянутые концы завальцовывают или устанавливают втулки с внутренней усеченной конической поверхностью, меньшим основанием обращенной к свариваемым концам труб, и после сварки кольцевую выборку, образованную между торцами втулок, герметизируют.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед сваркой концы втулок покрывают твердеющим от действия тепла защитным слоем.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что герметизацию кольцевой выборки между торцами покрытия осуществляют прокачкой цементного "молочка" по построенному трубопроводу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5