Способ изготовления коррозионно-стойкой трубы (варианты)

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.

 

Группа изобретений относится к нефтегазовой и другим отраслям промышленности, в частности к производству труб, используемых при изготовлении и строительстве трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды.

Известен способ защиты стальной трубы от коррозии, включающий футерование внутренней поверхности трубы пластмассовой оболочкой, облицовку внутренней поверхности концов трубы коррозионно-стойкой сталью на длину, превышающую длину зоны термической деструкции оболочки от места сварки труб, и прикрепление концов оболочки к трубе защемляющими кольцами путем радиальной деформации колец или трубы (патент RU 2217651, опубл. 27.11.2003, МПК F16L 58/02). В известном способе к концам трубы приваривают откалиброванные по внутреннему диаметру не менее чем до наибольшего предельного размера для данного типоразмера труб наконечники с внутренней облицовкой из коррозионно-стойкой стали длиной, превышающей длину зоны термической деструкции оболочки, футерование трубы производят с перекрытием части длины наконечников, а защемляющие кольца, выполненные в коррозионно-стойком исполнении, размещают, по крайней мере, частично внутри наконечников.

Однако облицовка внутренней поверхности трубы втулкой из нержавеющей стали с использованием радиальной деформации колец или трубы имеет существенный недостаток. В связи с отсутствием металлической связи между трубой и внутренним наконечником возможно развитие коррозионных процессов из-за проникновения коррозионной среды между стенкой трубы и втулкой. Несомненно, такое решение является наиболее простым, но при этом оно весьма не надежно защищает монтажные стыки от коррозии.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой группе изобретений является способ изготовления коррозионно-стойкой трубы, известный из патента 2215928, опубл. 10.11.2013, F16L 58/02, F16L 9/12. В известном способе к концам труб присоединяют сваркой встык наконечники, облицованные по внутренней поверхности коррозионно-стойкой сталью и откалиброванные по внутреннему диаметру не менее чем до наибольшего предельного размера для данного типоразмера труб, а покрытие нанесено на внутреннюю поверхность трубы с перекрытием, по крайней мере, части длины наконечников.

Однако наконечник имеет сложную нетехнологичную конструкцию, требующую изготовление фактически биметаллической конструкции с внутренней облицовкой из нержавеющей стали. Известное решение предполагает традиционный способ сварки биметалла: сначала сварка нержавеющего слоя, затем сварка переходного слоя специальными сварочными материалами и только затем сварка тела трубы. Такой способ изготовления коррозионно-стойкой трубы является очень трудоемким.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемая группа изобретений, является разработка простого и надежного способа изготовления коррозионно-стойкой трубы.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая группа изобретений, является упрощение способа изготовления коррозионно-стойкой трубы при повышении ее коррозионной стойкости за счет повышения механической прочности и пластичности сварного соединения трубы.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления коррозионно-стойкой трубы, включающем в себя присоединение к концам стальной трубы сваркой встык наконечников из нержавеющей стали, имеющих длину 50-150 мм и толщину, равную толщине трубы. При этом наконечники 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, после чего на внутреннюю поверхность стальной трубы с перекрытием, по крайней мере, части длины наконечников наносят антикоррозионное покрытие.

Наконечники из нержавеющей стали могут быть присоединены к концам стальной горячедеформированной трубы.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления коррозионно-стойкой трубы, включающем в себя присоединение к концам трубы из нержавеющей стали сваркой встык наконечников из нержавеющей стали, имеющих длину 50-150 мм и толщину, равную толщине трубы. При этом наконечники со стороны прямой кромки присоединяют к концам трубы с применением прессового метода сварки в твердой фазе, а образующееся после сварки усиление удаляют до величины 0,5-2,0 мм.

Наконечники из высоколегированной аустенитной стали могут быть присоединены к концам трубы, выполненной из хромистой нержавеющей стали типов XI3 или XI7.

Применение прессовых методов сварки (ротационная сварка трением или контактная стыковая сварка) позволяет полностью автоматизировать процесс сварки. При этом обеспечивается очень высокая производительность процесса (сварка менее 1 минуты), так как соединение образуется сразу по всему периметру трубы. В процессе сварки, в случае ротационной сварки трением, плавления металла не происходит. В процессе сварки, в случае контактной стыковой сварки, оплавленный металл выдавливается полностью из сварного соединения при окончании процесса за счет прессового усилия. Таким образом, плавленый металл в структуре разнородного сварного соединения не образуется, в результате этого не происходит образования в сварном соединении металлов переходного состава, хрупких карбидных и интерметалидных соединений. В результате такие сварные соединения имеют очень высокую механическую прочностью, а также высокую пластичность.

Большинство промысловых труб находятся в диапазоне диаметров от 114 до 325 мм, при этом толщина стенки меняется в зависимости от диаметра и рабочего давления от 5 до 15 мм. Поскольку заводское сварное соединение, выполненное прессовым методом сварки, должно быть гарантировано защищено внутренним полимерным покрытием, температура на этом сварном соединении в процессе монтажной сварки труб между собой не должна превышать 150°C. Таким образом, при толщине стенки 5 мл длины наконечника 50 мм (10 толщин) будет вполне достаточно для рассеивания тепла при монтажной сварке труб между собой. При сварке труб с более толстой стенкой (15 мм) длина наконечника должна быть увеличена вплоть до 150 мм, что также обеспечит отсутствие повреждений полимерного покрытия из-за перегрева в процессе монтажа труб.

После проката трубы из низколегированной углеродистой стали выполняют следующие операции:

- приварка наконечника и удаление избыточного усиления шва (грата);

- ультразвуковой контроль качества сварного соединения;

- далее нанесение внутреннего покрытия и отправка готовой трубы.

После проката трубы из хромистой нержавеющей стали типов X13 и X17 выполняют следующие операции:

- приварка наконечника и удаление избыточного усиления шва (грата);

- ультразвуковой контроль качества сварного соединения;

- отправка готовой трубы.

В предлагаемых способах изготовления коррозионно-стойкой трубы исключаются механическая обработка торцов трубы (разделка под сварку) и ультразвуковой контроль сплошности на участках разделки кромок на трубе. Эти операции могут проводиться при изготовлении наконечников.

Исключение операции калибровки торцов трубы, механической обработки и контроля кромок на торцах готовых труб не снижает производительности линий по производству труб в целом.

Удаление образующегося после сварки усиления до величины 0,5-2,0 мм обеспечивает дополнительный запас прочности сварного шва и сохранение пропускной способности внутреннего сечения трубы.

Пример 1

Из трубы бесшовной горячедеформированной из коррозионно-стойкой стали ГОСТ 9940 диаметром 159 мм и толщиной стенки 9 мм изготавливаются наконечники длиной 100 мм (превышает длину зоны термического воздействия тепла сварки нержавеющих труб для полиэтиленового внутритрубного покрытия). Один из терцов наконечника прямой, второй имеет разделку типа С17 по ГОСТ 16037.

К обоим концам стальной горячедеформированной трубы по ГОСТ 8732 диаметром 159 мм и толщиной стенки 9 мм с прямыми кромками приваривают встык с применением ротационной сварки трением наконечники со стороны прямой кромки. Удаляют образующееся после сварки усиление до величины 0,5-2,0 мм. После этого на внутреннюю поверхность трубы наносят полимерное покрытие с полным перекрытием сварного шва, выполненного с применением ротационной сварки трением, примерно на 20 мм.

Изготовленную таким образом трубу монтируют в нитку с применением сварки как обычную трубу из нержавеющей стали. Для сварки захлестов могут применяться катушки труб из коррозионно-стойкой стали по ГОСТ 9940 соответствующего размера. Приварка запорной арматуры из нержавеющей стали к таким трубам не требует применения специальных биметаллических переходников.

Пример 2

Вместо трубы по ГОСТ 8732 используют трубу из недорогой хромистой нержавеющей стали (плохо свариваемая дуговой сваркой) типов X13 или X17 по ГОСТ 9940, к которой с применением контактной стыковой сварки приваривают наконечники из хорошо свариваемой высоколегированной аустенитной стали. При этом нанесения внутреннего антикоррозионного покрытия не требуется.

Применение предлагаемой группы изобретений обеспечило упрощение изготовления коррозионно-стойкой трубы, а также повышение ее коррозионной стойкости за счет повышения механической прочности и пластичности сварного соединения трубы.

1. Способ изготовления коррозионно-стойкой трубы, включающий в себя присоединение к концам стальной трубы сваркой встык наконечников из нержавеющей стали, отличающийся тем, что 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, после чего на внутреннюю поверхность стальной трубы с перекрытием по крайней мере части длины наконечников наносят антикоррозионное покрытие.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наконечники из нержавеющей стали присоединяют к концам стальной горячедеформированной трубы.

3. Способ изготовления коррозионно-стойкой трубы, включающий в себя присоединение к концам трубы из нержавеющей стали сваркой встык наконечников из нержавеющей стали, отличающийся тем, что 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, а образующееся после сварки усиление удаляют до величины 0,5-2,0 мм.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что наконечники из высоколегированной аустенитной стали присоединяют к концам трубы, выполненной из хромистой нержавеющей стали типов X13 или X17.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к формированию шероховатого защитного покрытия обсадных труб. Способ включает гидродинамическую, термическую и механическую очистку поверхности трубы, после чего на очищенную поверхность трубы наносят слой праймера и сушат его при комнатной температуре с последующим контролем толщины нанесенного слоя, а затем нагревают трубу до температуры нанесения полимерного защитного покрытия и путем распыления на слой праймера наносят полимерное защитное покрытия.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для восстановления трубопроводов со сквозными отверстиями. Для осуществления способа в дюкер протягивают трубообразный рукав из сухого волокнистого материала, заключенного в гибкую оболочку из полимерного материала.

Группа изобретений относится к трубопроводному транспорту и может быть использована при ремонте трубопроводов с наружным диаметром 700-1420 мм для обеспечения повторного использования демонтированных труб.

Изобретение относится к области строительства, а именно к гидроизоляции неразъемных стыковых соединений путем их герметизации, выполняемых при сооружении различных объектов в строительстве.
Изобретение относится к производству магистральных труб большого диаметра для прокладки трубопроводов. Сначала наружную поверхность трубы обезжиривают, после чего трубу подвергают сушке и дробеметной очистке.
Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано при нанесении защитного покрытия на наружную и внутреннюю поверхности металлической трубы.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может использоваться для противокоррозионной защиты внутреннего сварного стыка труб с внутренним защитным покрытием.

Изобретение относится к монтажу систем трубопроводного транспорта и кольцевых стыков емкостей, а именно к соединительным деталям трубопроводов, и может быть использовано при сооружении и ремонте трубопроводов, предназначенных для транспортирования сред.

Изобретение относится к изготовлению труб, защищенных от внутренней коррозии. Способ включает установку и закрепление обечайки из коррозионно-стойкой стали внутри конца трубы с внутренним покрытием.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при ремонте трубопроводов путем нанесения покрытия на их внутреннюю поверхность с применением жидкости в качестве теплоносителя.

Изобретение относится к ремонту трубопроводов с внутренним покрытием. В способе ремонта трубопровода, смонтированного из труб с внутренним покрытием, вырезают и удаляют неисправный участок.

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.

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 относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении сплошных биметаллических изделий с сечением квадратной формы, состоящих из разнородных материалов.

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.

Наверх