Способ повышения прочности трубопровода изнутри

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано для повышения прочности отдельных участков труб, трубных секций и трубопроводов из стали, чугуна и других материалов, особенно трубопроводов большого диаметра. Способ заключается в размещении в усиливаемой зоне разжимной втулки и фиксации ее к внутренней поверхности трубопровода. В трубопровод вводят разжимную втулку, имеющую омегообразное сечение, в паз которой вставлен кольцевой строп. Производят прижим разжимной втулки к трубопроводу и приварку полок к внутренней поверхности трубы, обеспечивая при этом натяжение кольцевого стропа. На разжимной втулке также может фиксироваться внутреннее защитное покрытие трубопровода. Техническим результатом является повышение прочности трубопровода изнутри с улучшенными эксплуатационными характеристиками, такими как увеличение несущей способности трубы, повышение устойчивости к гидравлической нагрузке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано для повышения прочности отдельных участков труб, трубных секций и трубопроводов из стали, чугуна и других материалов, особенно трубопроводов большого диаметра.

С развитием сети магистральных трубопроводов и расширением нефтегазодобывающего производства значительно возросла потребность в высокопрочных толстостенных трубах большого диаметра. Повышение прочности трубопроводов большого диаметра обусловлено в первую очередь увеличением толщины стенки, однако такой способ ограничен возможностями технологического оборудования. В заявляемом изобретении предложен более эффективный способ дальнейшего повышения прочности трубопровода.

Известен способ внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, описанный в патенте на изобретение РФ №2133908, опубл. 27.07.1999 г. Устройство содержит металлическую разжимную втулку, выполненную из коррозионно-стойкой ленты, концы которой снабжены замковым соединением, а также пропитанного полимерным связующим бандажа. На эластичной оболочке разжимного устройства размещают последовательно спирально свернутую металлическую ленту и спирально свернутый пропитанный полимерным связующим бандаж. Разжимное устройство вводят в трубопровод в зону сварного стыка труб. В эластичную оболочку подают под расчетным давлением рабочую среду, например сжатый воздух, эластичная оболочка расширяется, прижимает с расчетным усилием к внутренней поверхности трубопровода бандаж и металлическую ленту. Расчетное обжатие бандажа фиксируется замковым соединением на концах ленты. Общим является наличие разжимной втулки, закрепленной на внутренней поверхности трубы. Недостатком способа является его нацеленность только на антикоррозийную защиту зоны сварного соединения труб.

Известен способ повышения прочности трубопровода изнутри, описанный в патенте на изобретения РФ №2241172, опубл. 27.11.2004 г. Способ повышения прочности трубопровода изнутри заключается в размещении в усиливаемой зоне разжимной втулки, выполненной в виде спирально свернутой ленты с возможностью ее прижатия к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием и фиксацией достигнутого обжатия, разжимная втулка покрыта полимерным связующим и несет на себе все усиливающие функции. Разжимную втулку, покрытую полимерным связующим, вводят в усиливаемую зону трубопровода, производят прижим разжимной втулки к внутренней поверхности трубопровода с расчетным усилием, обеспечивая при этом и фиксацию достигнутого обжатия, фиксация разжимной втулки происходит посредством полимеризации связующего.

Известный способ имеет ряд недостатков, а именно недостаточное увеличение прочностных характеристик применительно к трубам большого диаметра, длительность и сложность способа при массовом производстве, ненадежность способа крепления разжимной втулки к трубопроводу, так как используется полимерное связующее, при прохождении загрязненных (абразивных) сред через трубопровод связующее подвержено быстрому износу, что может повлечь отрыв разжимной втулки от поверхности трубопровода. Общим с заявляемым изобретением является размещение в усиливаемой зоне разжимной втулки и фиксации ее к внутренней поверхности трубопровода, способ взят за прототип.

Технической проблемой заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, расширение арсенала технических средств по упрочнению трубопроводов.

Технический результат заключается в разработке нового способа повышения прочности трубопровода изнутри с улучшенными эксплуатационными характеристиками, такими как увеличение несущей способности трубы, повышение устойчивости к гидравлической нагрузке и т.д.

Технический результат достигается за счет того, что способ повышения прочности трубопровода изнутри заключается в размещении в усиливаемой зоне разжимной втулки и фиксации ее к внутренней поверхности трубопровода, согласно изобретению в трубопровод вводят разжимную втулку, имеющую омегообразное сечение, в паз которой вставлен кольцевой строп, производят прижим разжимной втулки к трубопроводу и приварку полок к внутренней поверхности трубы, обеспечивая при этом натяжение кольцевого стропа, и по п. 2 на разжимной втулке фиксируется внутреннее защитное покрытие трубопровода.

При осуществлении заявленного способа образуется система, повышающая эксплуатационные характеристики трубопровода, а именно прочностные характеристики за счет того что в системе работает предварительно напряженный кольцевой строп в совокупности с разжимной втулкой омегообразного сечения. Система в совокупности образует элемент жесткости для наружного давления и одновременно повышает прочность трубопровода по расчету по внутреннему давлению. Сечение втулки имеет больший момент сопротивления чем плоское сечение втулки у прототипа. Момент сопротивления характеризует прочность объекта. Чем больше момент сопротивления, тем выше способность детали выдерживать изгибающее или крутящее воздействия. Данный способ позволяет обеспечить повышение прочности одновременно для внутренних, раздающих давлений и для внешних сжимающих усилий, например собственного веса при транспортировке или при укладке трубопровода на дне водоема.

При реализации способа в усиливаемой зоне нагрузку от внутреннего давления в первую очередь воспринимает втулка, далее натянутый кольцевой металлический строп, и в последнюю очередь трубопровод, приваренная втулка с кольцевым стропом не дают деформироваться трубопроводу от внутреннего давления, при нагрузке от внешнего давления трубопровод поддерживает разжимная втулка и не дает деформироваться, при равномерном размещении нескольких втулок со стропами по длине труб повышается прочность всего трубопровода. По п. 2 в трубе равномерно устанавливаются разжимные втулки со стропами, на разжимных втулках закрепляются защитные элементы трубопровода, перекрывающие внутреннюю поверхность трубы и обеспечивающие защиту трубопровода от различных факторов.

Способ повышения прочности трубопровода изнутри поясняется чертежами на которых изображено:

Фиг. 1 - разрез поперек разжимной втулки;

Фиг. 2 - продольный разрез трубы;

Фиг. 3 - разрез поперек разжимной втулки;

Фиг. 4 - продольный разрез трубы с защитными элементами.

Для осуществления способа используют разжимную втулку 1, которая имеет омегообразное поперечное сечение, которое может быть представлено П-образным профилем 2 с полками для приварки 3. По второму варианту разжимная втулка 1, имеет омегообразное поперечное сечение, которое может быть представлено П-образным профилем 2 с острыми внутренними углами 4 (по типу соединения «ласточкин хвост») и с полками для приварки 3. Разжимную втулку 1 сжимают любым известным способом таким образом, что ее внешний диаметр становится меньше внутреннего диаметра трубы 5, в П-образное углубление профиля 2 разжимной втулки 1 вставляют кольцевой строп 6. После изготовления трубы 5 по любой известной технологии в трубу 5 заводят разжимную втулку 1 с кольцевым стропом 6, доводят до установочного места и разжимают. Разжимную втулку 1 прижимают к внутренней поверхности трубы 5 (например, распорками или любым другим способом), торцы разжимной втулки 1 стыкуются. В результате прижима втулки 1 к трубе 5 происходит расчетное натяжение кольцевого стропа 6, далее приваривают края полок 3 разжимной втулки 1 к внутренней поверхности трубы 5. Для укрепления всего трубопровода разжимные втулки 1 с кольцевым стропом 6 приваривают по всей длине трубопровода или в месте, требующем усиления. Равномерно расположенные перпендикулярно оси трубы 5 на равном расстоянии разжимные втулки 1 с кольцевым стропом 6 позволяют оснастить трубопровод изнутри различными средствами защиты 7. На разжимные втулки 1 в трубе 5 могут быть установлены защитные элементы 7 трубопровода, причем на разных участках могут быть элементы 7, имеющие различные защитные свойства; против коррозии, против истирания и износа, снижающие трение среды о стенки, может применяться композиционный материал, одновременно являющийся и антикоррозионным покрытием, и покрытием, уменьшающим сопротивление трения текучей среды и т.д. Разжимные втулки 1 образуют внутри трубы 5 своеобразную матрицу, используя которую любым известным способом закрепляется защитное покрытие, например соединение типа «ласточкин хвост», причем оно может быть не однородным, а таким как требуют условия эксплуатации данного участка трубопровода.

1. Способ повышения прочности трубопровода изнутри, заключается в размещении в усиливаемой зоне разжимной втулки и фиксации ее к внутренней поверхности трубопровода, отличающийся тем, что в трубопровод вводят разжимную втулку, имеющую омегообразное сечение, в паз которой вставлен кольцевой строп, производят прижим разжимной втулки к трубопроводу и приварку полок к внутренней поверхности трубы, обеспечивая при этом натяжение кольцевого стропа.

2. Способ повышения прочности трубопровода изнутри по п. 1, отличающийся тем, что на разжимной втулке фиксируется внутреннее защитное покрытие трубопровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки отработанных газов двигателя внутреннего сгорания. Предлагается узел гидрозащиты для предотвращения попадания жидкости через соединение выхлопной трубы системы последующей обработки выхлопных газов.

Изобретение относится к области защиты полых цилиндрических изделий, например труб и соединительных деталей трубопроводов, от проникновения во внутреннюю полость влаги, грязи и механических повреждений.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способу глубоководной морской добычи полезных ископаемых. Система глубоководной морской добычи полезных ископаемых содержит технологическую платформу для переработки вещества, линию райзера для создания в ней направленного вверх потока извлеченного вещества со дна водного объекта на технологическую платформу, обратную трубу для создания в ней обратного потока смеси морской воды и не представляющей ценности части вещества, проходящего с технологической платформы в направлении ко дну водного объекта, и систему регулирования расхода глубоководной морской добычи полезных ископаемых.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано для сохранения защитных свойств изоляционного покрытия труб больших диаметров при их транспортировании, складировании и хранении.

Изобретение относится к защите подвижных элементов механизмов или машин, таких как гофрированный чехол или манжета. Устройство для защиты имеет каркас, в составе которого имеется большое количество нитей или сеток, которые содержат силиконовый каучук сетчатой структуры.

Изобретение относится к муфтовому предохранителю. Муфтовый предохранитель для защиты внутренней поверхности муфты резьбового замка для труб, имеющий внутренний резьбовой участок и поверхность заплечика, причем поверхность заплечика отклоняется под углом по отношению к направлению, перпендикулярному оси трубы, имеет наружный резьбовой участок, который входит в резьбовое зацепление, по меньшей мере, с частью полных витков резьбы внутреннего резьбового участка муфты и поверхностью заплечика, которая плотно контактирует с поверхностью заплечика муфты для формирования первого участка уплотнения, и поверхность заплечика наклонена под углом по отношению к направлению, перпендикулярному оси трубы.

Способ предназначен для отбраковки труб с гофрами (вмятинами) трубопровода. Способ заключается в замере глубины повреждений штангенциркулем, а длины и ширины - линейкой, при этом в местах с минимальным радиусом кривизны в области гофры (вмятины) определяют значения деформаций в кольцевом и продольном сечениях и сравнивают со значениями предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность, при этом плавными считаются гофры (вмятины), у которых значения деформаций в местах с минимальным радиусом кривизны не превышают значения предельных деформаций в первой стадии повреждаемости трубопроводов, уменьшенной с учетом коэффициента условий работы освидетельствуемого участка трубопровода, используемого при расчете его на деформативность.

Изобретение относится к области обеспечения надежности и безопасности сосудов и трубопроводов давления во время их эксплуатации. Определяют критические размеры трещин в режиме нормальной эксплуатации.
Изобретение относится к трубному производству, а именно к способам изготовления предохранительных деталей для защиты внутренних и наружных концов труб, в том числе безрезьбовых и резьбовых концов труб нефтяного сортамента.

Изобретение относится к высокопрочным композициям, которые могут использоваться при изготовлении изделий из армированных пластиков, имеющих поверхности, подвергающиеся при эксплуатации интенсивному износу, например, при изготовлении формованных резьбовых соединений стеклопластиковых труб.

Изобретение относится к строительству трубопроводов. В способе трубопровод устанавливают на стойки, шарнирно закрепленные на основаниях.

Изобретение относится к строительству трубопроводов. В способе трубопровод устанавливают на стойки, шарнирно закрепленные на основании с возможностью поворота.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, прокладываемому на обводненных и деформируемых грунтовых основаниях. Способ прокладки магистрального трубопровода на обводненных и деформируемых грунтовых основаниях включает технические решения, обеспечивающие надежное удержание трубопровода на грунтовом основании.

Изобретение относится к строительству трубопроводов. .

Изобретение относится к защитному гофрированному трубчатому кожуху. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и может быть использовано при сооружении и реконструкции надземных трубопроводов, в частности технологических трубопроводов компрессорных станций.

Изобретение относится к области электротехники и касается арматуры, например, для прокладки проводов и кабелей, или для их удержания и защиты. .

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте магистральных трубопроводов для проведения монтажных, сварочных и изоляционных работ в различных климатических зонах.

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и эксплуатации трубопроводов. .

Изобретение относится к области строительства и ремонта трубопроводов и может быть использовано для повышения прочности отдельных участков труб, трубных секций и трубопроводов из стали, чугуна и других материалов, особенно трубопроводов большого диаметра. Способ заключается в размещении в усиливаемой зоне разжимной втулки и фиксации ее к внутренней поверхности трубопровода. В трубопровод вводят разжимную втулку, имеющую омегообразное сечение, в паз которой вставлен кольцевой строп. Производят прижим разжимной втулки к трубопроводу и приварку полок к внутренней поверхности трубы, обеспечивая при этом натяжение кольцевого стропа. На разжимной втулке также может фиксироваться внутреннее защитное покрытие трубопровода. Техническим результатом является повышение прочности трубопровода изнутри с улучшенными эксплуатационными характеристиками, такими как увеличение несущей способности трубы, повышение устойчивости к гидравлической нагрузке. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх