RU2037722C1

RU2037722C1 - Method of permanent joint of lined pipes

Info

Publication number: RU2037722C1
Authority: RU
Inventors: И.Ф. Калачев; М.М. Загиров; Н.Н. Кудряшов; И.А. Игнатьев; А.Н. Ситников; А.Ф. Магалимов; Р.М. Рахманов
Original assignee: Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефти
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1995-06-19

Abstract

FIELD: construction of pipelines. SUBSTANCE: pipe ends are worked, circular strips are placed in them. Lining layer is applied to the pipe internal surface and the pipe ends are joined by welding. Heat-insulating cover is applied to the pipe end internal surfaces before strips are placed. After application the lining layer is flanged on the strip end surfaces. Prior to welding, a netted ring is installed in the weld root to overlap the end surfaces of the lining layer. EFFECT: facilitated procedure. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве трубопроводов из облицованных труб в нефтяной, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to the field of pipeline transport and can be used in the construction of pipelines from lined pipes in the oil, chemical and other industries.

Известно сварное соединение металлических труб, содержащее термозащитные и фиксирующие элементы в зоне термического воздействия сварки. Known welded joint of metal pipes containing thermoprotective and fixing elements in the heat-affected zone of welding.

Недостаток данного соединения заключается в ограниченной области его применения и низком качестве. Соединение пригодно к осуществлению при условии предварительной калибровки концов соединительных труб с защитным покрытием, имеющим адгезионную связь с их внутренней поверхностью и поверхностью соединительных элементов. Наиболее стойкие защитные покрытия выполняют из химически инертных материалов, которые трудно качественно связать с металлом. Физико-химическая связь покрытия, как правило, получается не прочной и не долговечной. Недостаток соединения проявляется и в том, что при нагреве материалов сваркой выделяющиеся газы не имеют свободного выхода из зоны ее термического воздействия и разрушают имеющееся или формирующееся покрытие, что снижает качество соединения труб в целом. The disadvantage of this compound is its limited scope and low quality. The connection is suitable for the condition of preliminary calibration of the ends of the connecting pipes with a protective coating having an adhesive bond with their inner surface and the surface of the connecting elements. The most resistant protective coatings are made of chemically inert materials that are difficult to qualitatively bind to metal. The physicochemical bond of the coating, as a rule, is not strong and not durable. The lack of connection is manifested in the fact that when the materials are heated by welding, the gases released do not have a free exit from the zone of its thermal effect and destroy the existing or forming coating, which reduces the quality of the pipe joint as a whole.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ неразъемного соединения труб с защитной внутренней поверхностью, включающий выполнение на концах трубы раструбов, размещение в них кольцевых вставок, нанесение на внутреннюю поверхность трубы облицовочного слоя и сварку раструбов между собой. The closest technical solution to the proposed one is a method of permanent connection of pipes with a protective inner surface, which includes making sockets at the pipe ends, placing annular inserts in them, applying a facing layer to the pipe’s inner surface and welding the bells together.

Основным недостатком этого способа является то, что облицовочный слой не прикреплен к трубе, в результате при транспортировке агрессивная жидкость проникает между трубой и облицовкой и разъедает материал трубы. Кроме того, в зоне шва облицовки не скреплены между собой, а только прижаты друг к другу. Практика эксплуатации таких соединений показала, что облицовка с таких труб сползает чулком, т.е. возникает необходимость прикреплять оболочку к трубе. The main disadvantage of this method is that the lining layer is not attached to the pipe, as a result, during transportation, aggressive liquid penetrates between the pipe and the lining and corrodes the pipe material. In addition, in the seam zone, the facings are not fastened together, but only pressed against each other. The practice of operating such compounds has shown that the lining from such pipes slides in a stocking, i.e. there is a need to attach the shell to the pipe.

Задача изобретения состоит в повышении качества соединения путем получения непрерывной в зоне шва и прикрепленной к трубе облицовки. The objective of the invention is to improve the quality of the connection by obtaining a continuous in the weld zone and attached to the pipe lining.

Технический результат достигается тем, что по способу неразъемного соединения труб с внутренней облицовкой, включающему обработку концов труб, размещение в них кольцевых вставок, нанесение на внутреннюю поверхность трубы облицовочного слоя и сварку концов труб между собой, перед размещением кольцевых вставок на внутренние поверхности концов труб наносят термостойкое, теплоемкое покрытие, облицовочный слой после нанесения отбортовывают на торцевые поверхности вставок, а перед сборкой в корень шва устанавливают кольцо из сетки, перекрывающее торцевые поверхности облицовочного слоя. The technical result is achieved by the fact that by the method of permanent connection of pipes with the inner lining, including processing the ends of the pipes, placing annular inserts in them, applying a facing layer to the inner surface of the pipe and welding the ends of the pipes together, before placing the annular inserts on the inner surfaces of the ends of the pipes heat-resistant, heat-resistant coating, the facing layer after application is flanged to the end surfaces of the inserts, and before assembly, a mesh ring is installed in the root of the seam, cross facing end surfaces of the facing layer.

Изобретение поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Соединение содержит трубы 1 и 2, внутренние поверхности концов труб покрыты термостойким покрытием 3 и 4, в концах труб размещены кольцевые вставки 5 и 6. Внутрь труб 1 и 2 установлены облицовочные слои 7 и 8 таким образом, чтобы часть 9 и 10 каждого облицовочного слоя была отбортована на торцевые поверхности вставок 5 и 6. Слои 7 и 8 защемляют кольцами 11 и 12 путем армирования. The connection contains pipes 1 and 2, the inner surfaces of the ends of the pipes are coated with a heat-resistant coating 3 and 4, the ring inserts 5 and 6 are placed at the ends of the pipes. Inside the pipes 1 and 2, facing layers 7 and 8 are installed so that part 9 and 10 of each facing layer was flanged to the end surfaces of inserts 5 and 6. Layers 7 and 8 are pinched by rings 11 and 12 by reinforcement.

Облицовочный слой может быть установлен путем волочения полиэтиленовой трубы внутрь металлической. Между концами труб 1 и 2 размещено кольцо 13, выполненное из стальной сетки и размещенное таким образом, чтобы оно перекрывало торцевые поверхности втулок с нанесенным на них облицовочным слоем. Особое внимание при установке кольца 13 уделено тому, чтобы оно находилось наружной частью в корне будущего сварочного шва, а внутренней не перекрывало проходного сечения труб. The cladding layer can be installed by drawing a polyethylene pipe into a metal one. Between the ends of the pipes 1 and 2 there is a ring 13 made of steel mesh and placed so that it overlaps the end surfaces of the bushings with a facing layer applied to them. Particular attention when installing the ring 13 is paid to ensure that it is the outer part at the root of the future weld, and the inner part does not overlap the pipe bore.

Способ осуществляют следующим образом. На внутреннюю поверхность концов труб наносят термостойкое покрытие 3 и 4, а именно, расплавленное стекло, самофлюсующий материал или любой другой термостойкий и теплоемкий материал. Нанесение можно производить любым известным способом, удобнее всего это осуществить путем плазменного напыления. Далее в концы труб устанавливают кольцевые вставки 5 и 6, причем установку их производят таким образом, чтобы они адгезионно соединились с термостойким покрытием. Лучше всего кольцевые вставки разогреть и поместить в концы труб, пока стеклянное покрытие находится в пластичном состоянии. После охлаждения на внутреннюю поверхность труб наносят облицовочный слой, который получается путем размещения (волочения) внутри трубы трубы из полиэтиленового материала. Концы полиэтиленовых труб отбортовывают на торцевые поверхности кольцевых вставок таким образом, чтобы они на 1,5-2 мм выступали за концы труб. Облицовочные слои 7 и 8 защемляют кольцами 11 и 12 одним из известных способов. Перед сваркой кольцо 13 из сетки устанавливают между подготовленными таким образом концами труб и прижимают трубы друг к другу в осевом направлении. Сетка кольца 13 вдавливается в полиэтилен и одновременно предотвращает приближение друг к другу концов труб, то есть между концами труб устанавливается гарантированный зазор. При сварке часть металла сетки между концами труб расходуется на получение шва, а оставшаяся передает тепло облицовочному слою (полиэтилену) на торцах кольцевых вставок, расплавляет его, в результате чего торцы свариваются между собой. The method is as follows. A heat-resistant coating 3 and 4 is applied to the inner surface of the pipe ends, namely, molten glass, self-fluxing material, or any other heat-resistant and heat-resistant material. Application can be made by any known method, it is most convenient to carry out this by plasma spraying. Next, ring inserts 5 and 6 are installed at the ends of the pipes, and they are installed in such a way that they adhesively bond to the heat-resistant coating. It is best to heat the ring inserts and place them at the ends of the pipes while the glass coating is in a plastic state. After cooling, a facing layer is applied to the inner surface of the pipes, which is obtained by placing (drawing) inside the pipe a pipe made of polyethylene material. The ends of the polyethylene pipes are flanged to the end surfaces of the annular inserts so that they protrude 1.5-2 mm beyond the ends of the pipes. The lining layers 7 and 8 are jammed by the rings 11 and 12 in one of the known ways. Before welding, the mesh ring 13 is installed between the pipe ends thus prepared and the pipes are pressed against each other in the axial direction. The mesh of the ring 13 is pressed into the polyethylene and at the same time prevents the ends of the pipes from approaching each other, that is, a guaranteed clearance is established between the ends of the pipes. During welding, part of the metal mesh between the ends of the pipes is spent on obtaining a seam, and the remaining transfers heat to the facing layer (polyethylene) at the ends of the ring inserts, melts it, as a result of which the ends are welded together.

Пример конкретного выполнения. Концы труб диаметром 273 мм толщиной стенки 12 мм разогревали, плазменным способом наносили на их внутренние поверхности стеклянный клинкер на толщину 3-5 мм и тут же в концы труб вставляли кольцевую вставку, при этом стекло равномерно перераспределялось по кольцевой поверхности. При установке кольцевой вставки следует обращать внимание на то, чтобы торец вставки относительно конца трубы был заглублен. Затем в трубы волочением размещали полиэтиленовые трубы диаметром 250 мм и толщиной стенки 6,5 мм. Концы полиэтиленовых труб отбортовывали на торцевые поверхности кольцевых вставок на толщину 3-4 мм (зависит от отбортовочного устройства). Внутрь полиэтиленовой облицовки устанавливали кольцо из нержавеющей стали высотой 150 мм с толщиной стенки 3 мм и специальным дорнирующим устройством производили защемление полиэтиленовой трубы между нержавеющим кольцом, стальной трубой и термостойким, теплоемким кольцом из керамического или другого материала. Перед сваркой между подготовленными таким образом трубами устанавливали кольцо из сетки (материал сетки сталь 10, диаметр проволоки 1 мм), наружный диаметр которого 252 мм и внутренний 237 мм. При совмещении в осевом направлении труб развивали усилие 200-300 кг, при этом гарантированный зазор между концами труб получается 2 мм. Электродуговую сварку производили по существующей технологии. An example of a specific implementation. The ends of the pipes with a diameter of 273 mm and a wall thickness of 12 mm were heated up, a plasma clinker was applied to their inner surfaces with a plasma method of 3-5 mm thickness and an annular insert was immediately inserted into the ends of the pipes, while the glass was evenly redistributed along the annular surface. When installing an annular insert, care should be taken that the end of the insert relative to the end of the pipe is recessed. Then, polyethylene pipes with a diameter of 250 mm and a wall thickness of 6.5 mm were placed into the pipes by drawing. The ends of the polyethylene pipes were flanged to the end surfaces of the annular inserts to a thickness of 3-4 mm (depending on the flanging device). A 150 mm high stainless steel ring with a wall thickness of 3 mm was installed inside the polyethylene lining, and a polyethylene pipe was pinched between the stainless ring, the steel pipe and a heat-resistant, heat-resistant ring made of ceramic or other material with a special dorning device. Before welding, a mesh ring was installed between the pipes thus prepared (mesh material was steel 10, wire diameter 1 mm), the outer diameter of which was 252 mm and the inner diameter was 237 mm. When combined in the axial direction of the pipes, a force of 200-300 kg was developed, while a guaranteed clearance between the ends of the pipes is 2 mm. Electric arc welding was carried out according to existing technology.

Claims

METHOD FOR IN-DIFFERENT CONNECTION OF PIPES WITH INTERIOR FACING, including processing of pipe ends, placement of annular inserts in them, application of a facing layer on the inner surface of pipes and welding of pipe ends together, characterized in that a heat-resistant coating is applied to the inner surfaces of the pipe ends, after application, the facing layer is flanged to the end surfaces of the annular inserts, and before welding, a mesh ring is installed in the seam root, overlapping the end surfaces of litsovochnogo layer.