Способ соединения труб, снабжённых внутренней оболочкой

Изобретение относится к технологии соединения труб с внутренним покрытием. Способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, с привариваемым наружным стаканом включает размещение на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой термоизоляционного материала, стыковку внутренних оболочек, концы которых выступают за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, с последующим их герметичным соединением свариванием, размещение над местом соединения труб стакана с последующим присоединением его концов к трубам сваркой. Внутреннее пространство между торцами труб, стаканом и внутренней оболочкой заполняют материалом, обладающим адгезией как к материалу трубы и стакана, так и к материалу внутренней оболочки. Материал для заполнения пространства между торцами изготавливают из термопластичного материала в виде патрубка длиной, меньшей суммарной длины соединяемых выступающих концов внутренней оболочки на величину, необходимую на сжатие этих концов при сварке. Патрубок размещают над выступающими концами внутренних оболочек перед свариванием торцов внутренних оболочек, которое производят нагревом концов внутренних оболочек и патрубка с одновременным продольным сжатием труб до взаимодействия их торцов с торцами патрубка. Изобретение обеспечивает достаточную надежность и долговечность соединения внутренней оболочки за счет увеличения площади сварного соединения как по внутренней оболочке, так и по торцам трубы, что предохраняет трубы от отслоения внутренней оболочки в районах стыков и приводит к значительному увеличению межремонтного периода. 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии соединения труб с внутренним покрытием.

Известен способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой (патент RU №2236628, МПК F16L 13/02, опубл. 20.09.2004 г. в бюл. №26), включающий герметичное соединение внутренних оболочек с последующим соединением труб стаканом при помощи сварки, причем перед соединением труб стаканом на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой размещают термоизоляционный материал, при этом внутренняя оболочка выступает за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, затем стыкуют внутренние оболочки с последующим их герметичным соединением, например свариванием, после чего для придания монолитности конструкции внутреннее пространство между торцами труб заполняют непластичным материалом, причем стакан устанавливают снаружи на место соединения труб с равномерным перекрытием концов труб, а концы стакана присоединяют к трубам сваркой, при этом в качестве оболочки используют все материалы, предназначенные для футерования внутренней поверхности труб.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, высокая стоимость осуществления способа, связанная с необходимостью точного изготовления непластичного материала для его плотного прилегания к торцам труб, причем делается это индивидуально каждого стыка в отдельности;

- во-вторых, низкая надежность данного способа, связанная с тем, что соединение непластичного материала происходит только по одному стыку, что может привести к потере герметичности трубопровода при последующей его эксплуатации.

Также известен способ соединения металлических труб, снабженных внутренней оболочкой из термопластического материала (патент SU №1188437, МПК F16L 13/11, опубл. 30.10.1985 г. в бюл. №40), включающий сварку внутренних оболочек с последующей герметизацией металлических труб, при этом с целью повышения надежности соединения после сварки смежных концов оболочек срезают наплыв шва, смыкают концы металлических труб и герметизируют. Данный способ осуществляют следующим образом: после стыковки внутренней оболочки ее герметично соединяют сваркой, затем срезают наплыв сварного шва и смыкают концы металлических труб и их герметизируют наружным стаканом при помощи сварки либо резьбового соединения.

Недостатками данного способа являются негарантируемая надежность и долговечность соединения внутренней термопластичной оболочки из-за наличия внутреннего напряжения, которое приводит к отслоению и возникновению вздутостей оболочки на концах труб, что приводит при большом количестве стыков в результате перепадов давления во внутритрубном пространстве к отслоению оболочки от металлической трубы и, как следствие, к разрушению внутренней оболочки в результате ее "схлопывания", то есть к втягиванию оболочки к центру трубы с перекрытием проходного ее сечения.

Наиболее близким по технической сущности является способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой (патент RU №2232334, МПК F16L 13/02, опубл. 10.07.2004 г. в бюл. №19), включающий герметичное соединение внутренних оболочек с последующим соединением труб стаканом при помощи сварки, причем перед соединением труб стаканом на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой размещают термоизоляционный материал, при этом внутренняя оболочка выступает за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, затем стыкуют внутренние оболочки с последующим их герметичным соединением, например свариванием, после чего на место соединения труб устанавливают стакан, имеющий технологические отверстия, с равномерным перекрытием концов труб, а концы стакана присоединяют к трубам сваркой, далее для придания монолитности конструкции внутреннее пространство между торцами труб заполняют через технологические отверстия стакана затвердевающим со временем материалом, обладающим адгезией как к материалу трубы и стакана, так и к материалу внутренней оболочки.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, низкая надежность и долговечность, связанная с тем, что при несоблюдении технологии заливки затвердевающего со временем материала (клеевого состава) в стыковых соединениях труб остаются пустоты, что может привести к потере герметичности или разрушению стыковых соединений труб при высоких давлениях жидкости в трубопроводе при последующей его эксплуатации;

- во-вторых, большая продолжительность по времени при изготовлении соединения труб и высокие трудозатраты, связанные с предварительным свариванием торцов внутренней оболочки, а также с приготовлением и отвердеванием клеевого состава в каждом стыковом соединении труб, кроме того, необходима точная дозировка компонентов клеевого состава и специалист, обученный к работе с затвердевающими материалами.

Техническими задачами изобретения является повышение надежности и долговечность соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, а также сокращение продолжительности времени на изготовление соединения труб и снижение трудозатрат на осуществление способа.

Поставленная техническая задача решается способом соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, с привариваемым наружным стаканом, включающим размещение на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой термоизоляционного материала, стыковку внутренних оболочек, концы которых выступают за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, с последующим их герметичным соединением свариванием, размещение над местом соединения труб стакана с последующим присоединением его концов к трубам сваркой, причем внутреннее пространство между торцами труб, стаканом и внутренней оболочкой заполняют материалом, обладающим адгезией как к материалу трубы и стакана, так и к материалу внутренней оболочки.

Новым является то, что материал для заполнения пространства между торцами изготавливают из термопластичного материала в виде патрубка длиной, меньшей суммарной длины соединяемых выступающих концов внутренней оболочки на величину, необходимую на сжатие этих концов при сварке, причем патрубок размещают над выступающими концами внутренних оболочек перед их свариванием, которое производят нагревом концов внутренних оболочек и патрубка с одновременным продольным сжатием труб до взаимодействия их торцов с торцами патрубка.

На фиг. 1 представлен в продольном разрезе процесс соединения труб, снабженных внутренней оболочкой.

На фиг. 2 представлен продольный разрез соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, в окончательном виде.

Способ осуществляют в следующей последовательности: перед соединением труб 1, снабженных внутренней оболочкой 2, стаканом 3 (см. фиг. 1 и 2) на концах 4 и 5 труб 1 (см. фиг. 1) на длину 6 зоны активного термического влияния сварки 7 между внутренней поверхностью 8 трубы 1 и внутренней оболочкой 2 размещают термоизоляционный материал 9. При этом внутренняя оболочка 2 выступает за концы 4 и 5 труб 1 на длину 10, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек 2.

Материал для заполнения пространства между торцами 11 и 12 концов 4 и 5 трубы 1 соответственно изготавливают из термопластичного материала в виде патрубка 13 длиной L1, меньшей суммарной длины L2 (L1<L2) соединяемых выступающих концов внутренней оболочки 2 на величину, необходимую на сжатие этих концов при сварке.

Патрубок 13 размещают над выступающими концами 14 и 15 внутренних оболочек 2 перед сваркой стакана 3, которую производят нагревом, например, установкой ультравысоких частот (УВЧ), на фиг. 1 показано условно, концов 14 и 15 внутренних оболочек и патрубка 13 с одновременным продольным сжатием концов 4 и 5 трубы 1 до взаимодействия их торцов 11 и 12 с торцами 16 и 17 патрубка 13, при этом образуется сварной шов 18 (см. фиг. 2).

Стакан 3 устанавливают снаружи на место соединения труб 1 с равномерным перекрытием концов 4 и 5 труб 1, а концы стакана 3 присоединяют к трубам сваркой 7.

Пример конкретного выполнения

Перед протаскиванием (футерованием) внутрь трубы 1 (см. фиг. 1) диаметром 114 мм и толщиной стенки 7 мм (ГОСТ 8731-78) внутренней оболочки 2 на внутренней поверхности 8 концов 4 и 5 трубы 1 на длину 6 (120-140 мм) зоны активного термического влияния сварки 7 размещают термоизоляционный материал 9, состоящий, например, из асбеста или базальтового волокна.

Затем в трубу 1 через обжимающий фильер с калибрующим пояском диаметром 93 мм (на фиг. 1 и 2 не показаны) протаскивают внутреннюю оболочку 2 диаметром 110 мм и толщиной стенки 5,3 мм, оставляя выступающие концы с обеих сторон на длину 10 (не менее 55-70 мм, например 60 мм, и тогда суммарная длина L2=60×2=120 мм) за торцы 11 и 12 концов 4 и 5 трубы 1 соответственно.

Выступающую за торцы 11 и 12 трубы 1 внутреннюю оболочку 2 отрезают на длину 10 (50 мм) с образованием выступающих концов 14 и 15 внутренних оболочек 2.

Стакан 3 предварительно изготавливают толщиной стенки не менее 4 мм и длиной 180 мм с внутренним диаметром, равным наружному диаметру на концах 4 и 5 трубы 1, с учетом свободной посадки.

Подготовленные трубы 1 (см. фиг. 1 и 2) с внутренней оболочкой 2 доставляют к месту сборки, где производят стыковку внутренних оболочек 2 труб 1, предварительно надев на один из концов 4 или 5 трубы 1 стакан 3.

В пространство между торцами 11 и 12 соответственно концов 4 и 5 трубы 1 и снаружи на выступающие концы 14 и 15 внутренних оболочек 2 суммарной длиной L2=120 мм устанавливают патрубок 13 длиной L1=100 мм, например, выполненный в виде двух половинок трубы с наружным диаметром 114 мм и толщиной 7 мм из термопластичного материала, например ПВХ (поливинилхлорид).

После этого устанавливают снаружи на патрубок 13 и на концы 4 и 5 трубы 1 установку ультравысокой частоты (УВЧ), на фиг. 1 показано условно, и с ее помощью производят нагревание. При этом происходит нагревание как патрубка 13 (длиной L1=100 мм), так и концов 4 и 5 трубы 1, а также нагреваются выступающие концы 15 и 16 внутренних оболочек 2 суммарной длиной L2=120 мм. Одновременно с нагреванием установкой УВЧ производят продольное сжатие концов 4 и 5 трубы 1 навстречу друг другу до взаимодействия их торцов 11 и 12 соответственно с торцами 16 и 17 патрубка 13 (см. фиг. 2). В результате образуется цельный сварной шов 18 (см. фиг. 1 и 2), образующий герметичное соединение между торцами 14 и 15 внутренней оболочки 2, а также как между стаканом 13 и наружной поверхностью внутренней оболочкой 2, так и между торцами 16 и 17 стакана 13 с торцами 11 и 12 соответственно концов 4 и 5 трубы 1, что предохраняет трубы 1 от отслоения внутренней оболочки 2 в районах стыков.

Далее снимают установку УВЧ с патрубка 13 и концов 4 и 5 трубы 1, затем на концы 4 и 5 труб 1, фиксируя патрубок 13, надвигают стакан 3 так, чтобы равномерно перекрывались концы 4 и 5 труб 1, то есть на 30 мм от торцов 11 и 12, после чего стакан 3 с двух сторон присоединяют к трубам 1 при помощи сварки 7 по ГОСТ 5264-80, при этом благодаря наличию термоизоляционного материала 9 не происходит разрушения внутренней оболочки 2. Затем аналогично производят последовательно дальнейшие соединения труб 1 с внутренней оболочкой 2 до необходимой длины трубопровода.

Предложенный способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, имеет высокую надежность и долговечность соединения внутренней оболочки за счет увеличения площади сварного соединения как по торцам и наружной поверхности внутренней оболочки, так и по торцам трубы, что предохраняет трубы от отслоения внутренней оболочки в районах стыков и приводит к значительному увеличению межремонтного периода.

Кроме того, применение патрубка из термопластичного материала в сочетании с установкой ультравысокой частоты позволяет сократить продолжительность времени на изготовление соединения труб и снизить трудозатраты на осуществление предложенного способа.

Способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, позволяет:

- повысить надежность и долговечность соединения внутренней оболочки;

- сократить продолжительность времени на изготовление соединения труб и снизить трудозатраты на осуществление способа.

Способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, с привариваемым наружным стаканом, включающий размещение на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой термоизоляционного материала, стыковку внутренних оболочек, концы которых выступают за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, с последующим их герметичным соединением свариванием, размещение над местом соединения труб стакана с последующим присоединением его концов к трубам сваркой, причем внутреннее пространство между торцами труб, стаканом и внутренней оболочкой заполняют материалом, обладающим адгезией как к материалу трубы и стакана, так и к материалу внутренней оболочки, отличающийся тем, что материал для заполнения пространства между торцами изготавливают из термопластичного материала в виде патрубка длиной, меньшей суммарной длины соединяемых выступающих концов внутренней оболочки на величину, необходимую на сжатие этих концов при сварке, причем патрубок размещают над выступающими концами внутренних оболочек перед их свариванием, которое производят нагревом концов внутренних оболочек и патрубка с одновременным продольным сжатием труб до взаимодействия их торцов с торцами патрубка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве трубопроводов с внутренним полимерным покрытием. До нанесения внутреннего покрытия концы труб калибруют.

Изобретение может быть использовано для получения сварных конструкций из разнородных металлических материалов, в частности переходника титан-алюминий. Заготовка для проведения последующей диффузионной сварки в условиях горячего изостатического прессования содержит размещенные в капсуле титановую и алюминиевую заготовки.

Изобретение относится к сварке полимерных труб нагретым инструментом в раструб и может использоваться при сварке полипропиленовых труб при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано при сооружении трубопроводов для транспортировки жидких агрессивных сред, в частности для перекачки нефти, газо-конденсатной смеси и др.

Изобретение относится к способу соединения деталей с внутренним покрытием и может быть использовано в машиностроении, металлургии, оборудовании для АЭС и космической технике.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве трубопроводов различного назначения, транспортирующих агрессивные среды.

Изобретение относится к способу нанесения защитного покрытия из полимерного материала на трубопровод. Способ содержит стадии продвижения каретки вдоль кольцевой траектории, проходящей вокруг продольной оси трубопровода, экструдирования защитного покрытия на каретку, наматывания защитного покрытия, по мере ее экструдирования, вокруг непокрытых концов труб на трубопроводе, пластифицирования полимерного материала на каретке.

Изобретение относится к способам формирования подводного трубопровода при его прокладке. При этом многослойные металлические трубные секции (2a, 2b), например с внутренним покрытием (6) коррозионностойким сплавом и с фасками на концах, стыкуют с концом трубопровода с формированием свариваемого кольцевого соединения (8).

Изобретение может быть применено при строительстве трубопроводов из металлических труб с внутренним покрытием. Технический результат заключается в упрощении технологии соединения металлических труб с внутренним покрытием.

Использование: строительство трубопроводов из труб с внутренним покрытием при помощи сварки. Технический результат: надежное закрепление втулки в сварном соединении труб с внутренним покрытием c обеспечением надежности защиты сварного соединения труб с внутренним покрытием от коррозии.

Изобретение относится к ремонту трубопроводов с внутренним покрытием. В способе ремонта трубопровода, смонтированного из труб с внутренним покрытием, вырезают и удаляют неисправный участок. Затем внутри концов трубопровода устанавливают обечайки из высоколегированной коррозионностойкой стали, которыми перекрывают внутреннее покрытие трубопровода, и закрепляют их путем раздачи в радиальном направлении. После подготовки концов трубопровода для соединения сваркой устанавливают в свободное пространство катушку с внутренним покрытием. Размеры катушки соответствуют диаметру и толщине стенки трубопровода, а ее концы также плакированы обечайками из высоколегированной коррозионностойкой стали. Катушку соединяют с концами трубопровода сваркой по технологии сварки двухслойных сталей. На обечайках со стороны торцов катушки и трубопровода могут быть сделаны утолщения путем размещения колец из высоколегированной коррозионностойкой стали. На обечайках со стороны внутреннего покрытия катушки и трубопровода могут быть установлены уплотнительные элементы. На обечайки со стороны внутреннего покрытия катушки и трубопровода может быть нанесен герметик на основе термореактивных или термопластичных пластмасс. Технический результат: повышение надежности защиты от коррозии ремонтируемого участка трубопровода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Группа изобретений относится к производству труб, используемых при изготовлении и строительстве трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды. Способ изготовления коррозионно-стойкой трубы включает присоединение к концам стальной трубы или трубы из нержавеющей стали сваркой встык наконечников из нержавеющей стали. Наконечники, имеющие длину 50-150 мм и толщину, равную толщине трубы, со стороны прямой кромки присоединяют к концам трубы с применением прессового метода сварки в твердой фазе. Образующееся после сварки усиление удаляют до величины 0,5-2,0 мм. На внутреннюю поверхность стальной трубы с перекрытием по крайней мере части длины наконечников наносят антикоррозионное покрытие. Технический результат: упрощение способа изготовления коррозионно-стойкой трубы при повышении ее коррозионной стойкости за счет повышения механической прочности и пластичности сварного соединения трубы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области взрывателей для боеприпасов, в частности запалов для ручных гранат. Корпус запала для ручной гранаты содержит верхнюю часть и нижнюю часть, выполненные из пластмассы и соединенные путем сварки оплавлением, и бандаж с внутренним пазом, охватывающий сварной шов. Верхняя часть и нижняя часть выполнены из полиэтилена. Бандаж выполнен в виде кольца из алюминиевого сплава. При изготовлении корпуса запала для ручной гранаты обеспечивают контакт верхней и нижней частей корпуса и осуществляют их соединение путем сварки оплавлением. В процессе сварки оплавлением на сварной шов устанавливают бандаж. Сварку оплавлением можно осуществлять посредством нагретого бандажа. Прочность данной конструкции корпуса обеспечивает целостность запала при его падении в составе имитатора ручной гранаты на такие преграды, как асфальтовое покрытие и бордюрный камень, с высоты 35 м. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии соединения труб с внутренним покрытием. Способ соединения труб, снабженных внутренней оболочкой, с привариваемым наружным стаканом включает размещение на концах труб на длину зоны активного термического влияния сварки между внутренней поверхностью трубы и внутренней оболочкой термоизоляционного материала, стыковку внутренних оболочек, концы которых выступают за концы труб на длину, достаточную для герметичного соединения внутренних оболочек, с последующим их герметичным соединением свариванием, размещение над местом соединения труб стакана с последующим присоединением его концов к трубам сваркой. Внутреннее пространство между торцами труб, стаканом и внутренней оболочкой заполняют материалом, обладающим адгезией как к материалу трубы и стакана, так и к материалу внутренней оболочки. Материал для заполнения пространства между торцами изготавливают из термопластичного материала в виде патрубка длиной, меньшей суммарной длины соединяемых выступающих концов внутренней оболочки на величину, необходимую на сжатие этих концов при сварке. Патрубок размещают над выступающими концами внутренних оболочек перед свариванием торцов внутренних оболочек, которое производят нагревом концов внутренних оболочек и патрубка с одновременным продольным сжатием труб до взаимодействия их торцов с торцами патрубка. Изобретение обеспечивает достаточную надежность и долговечность соединения внутренней оболочки за счет увеличения площади сварного соединения как по внутренней оболочке, так и по торцам трубы, что предохраняет трубы от отслоения внутренней оболочки в районах стыков и приводит к значительному увеличению межремонтного периода. 2 ил.

Наверх