RU2141598C1

RU2141598C1 - Pipe with inner plastic envelope

Info

Publication number: RU2141598C1
Application number: RU98107029A
Authority: RU
Inventors: В.М. Айдуганов; Н.М. Айдуганова; М.И. Старшов; С.Л. Чахеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр"
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1998-04-09
Publication date: 1999-11-20

Abstract

FIELD: erection of pipe lines. SUBSTANCE: pipe has sectional protective bushes consisting of inner and outer rings. Inner rings are made from corrosion-resistant metal Whose heat conductivity coefficient is lower as compared with metal of pipe; outer rings project beyond ends of pipe by no more than 2 mm. Outer rings are made from the same as pipe; thickness of wall does not exceed thickness of plastic envelope. EFFECT: facilitated manufacture of pipe. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве трубопроводов. The invention relates to pipeline transport and can be used in the construction of pipelines.

Известно устройство металлической трубы с внутренней пластмассовой оболочкой, содержащей концентрично расположенные на конце трубы и скрепленные с ними и между собой перфорированные протекторную и защитную втулки с кольцевыми зазорами, заполненными легкоплавким материалом (а.с. N 1572141, кл. F 16 L 9/02; 1987). A device of a metal pipe with an inner plastic shell containing concentrically located at the end of the pipe and fastened with them and between them perforated tread and protective sleeves with annular gaps filled with fusible material (A.S. N 1572141, class F 16 L 9/02 ; 1987).

Недостатком данной трубы является то, что процесс изготовления защитной втулки очень трудоемок и до 50% металла уходит в стружку. Кроме того, ограниченная масса протекторной втулки также ограничивает срок антикоррозионной защиты трубы и сварного шва. The disadvantage of this pipe is that the manufacturing process of the protective sleeve is very time-consuming and up to 50% of the metal goes into shavings. In addition, the limited mass of the tread sleeve also limits the period of anticorrosion protection of the pipe and weld.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является труба с внутренней пластмассовой оболочкой, содержащая концентрично расположенную на конце трубы и скрепленную с ней сборную защитную втулку, выполненную из установленных с зазором и скрепленных между собой колец, причем торцевая кромка внутреннего кольца смещена относительно наружного внутрь на 3-4 толщины наружного кольца, а кромка наружного кольца отогнута внутрь трубы под углом 30-40^o к оси трубы (Пат. РФ N 2027939, кл. F 16 L 9/02; 1995).The closest technical solution adopted as a prototype is a pipe with an inner plastic sheath containing a prefabricated protective sleeve concentrically located at the end of the pipe and made of rings installed with a gap and fastened together, the end edge of the inner ring being offset relative to the outer inward by 3-4 thicknesses of the outer ring, and the edge of the outer ring is bent into the pipe at an angle of 30-40 ^o to the pipe axis (Pat. RF N 2027939, class F 16 L 9/02; 1995).

Недостатками этой трубы являются: проведение большого объема сварочных работ; высокая металлоемкость конструкции; высокие энергетические затраты; сложные технологические подготовительные операции. The disadvantages of this pipe are: a large amount of welding work; high metal construction; high energy costs; complex technological preparatory operations.

Задачей изобретения является упрощение технологии изготовления трубы и усиление антикоррозионной защиты. The objective of the invention is to simplify the manufacturing technology of the pipe and strengthen corrosion protection.

Поставленная задача достигается тем, что внутренние кольца выполнены из коррозионностойкого металла с более низким коэффициентом теплопроводности, чем у металла трубы, и выступают наружными концами не более чем на 2 мм за торцы трубы, а наружные кольца выполнены из того же металла, что и труба с толщиной стенки, не превышающей толщину стенки пластмассовой оболочки. Наружные кольца выполнены по длине с переменной толщиной стенки и размещены утоненными концами вровень с торцами трубы. Между внутренней поверхностью концов пластмассовой оболочки и наружными поверхностями внутренних колец размещен герметик из упругого эластичного материала. На наружной поверхности внутренних колец выполнены уступы, высота которых не превышает толщину стенки пластмассовой оболочки. Кроме того, наружные кольца выполнены из термостойкого неметаллического материала, а их наружные концы удалены от торцов трубы. The problem is achieved in that the inner rings are made of corrosion-resistant metal with a lower coefficient of thermal conductivity than that of the pipe metal and protrude by the outer ends by no more than 2 mm beyond the ends of the pipe, and the outer rings are made of the same metal as the pipe with wall thickness not exceeding the wall thickness of the plastic shell. The outer rings are made in length with a variable wall thickness and placed thinned ends flush with the ends of the pipe. Between the inner surface of the ends of the plastic shell and the outer surfaces of the inner rings, a sealant of elastic elastic material is placed. On the outer surface of the inner rings are made ledges, the height of which does not exceed the wall thickness of the plastic shell. In addition, the outer rings are made of heat-resistant non-metallic material, and their outer ends are removed from the ends of the pipe.

Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличающимися признаками в заявляемом способе, т.е. о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия". An analysis of the known similar solutions allows us to conclude that there are no signs in them that are similar to the different signs in the claimed method, i.e. on the compliance of the proposed solutions to the criterion of "significant differences".

На фиг. 1-5 приведены предлагаемые варианты конструкции трубы с внутренней пластмассовой оболочкой. In FIG. Figures 1-5 show the proposed design options for a pipe with an inner plastic sheath.

В металлической трубе 1 (фиг. 1) расположены и скреплены между собой внутренняя пластмассовая оболочка 2, сборная защитная втулка, составленная из наружного кольца 3 и внутреннего кольца 4. Внутреннее кольцо 4 выполнено из коррозионностойкого металла с более низким коэффициентом теплопроводности, чем у металла трубы, и выступает наружным концом 5 не более чем на 2 мм за торцы трубы. Это позволяет создать надежный сварной шов при соединении труб и снизить тепловые нагрузки на концы внутренней пластмассовой оболочки 2. Наружное кольцо 3 выполнено из того же металла, что и труба с толщиной стенки, не превышающей толщину стенки пластмассовой оболочки 2. In the metal pipe 1 (Fig. 1) are located and fastened together, the inner plastic shell 2, a combined protective sleeve made up of the outer ring 3 and the inner ring 4. The inner ring 4 is made of corrosion-resistant metal with a lower coefficient of thermal conductivity than the metal of the pipe , and protrudes by the outer end 5 by no more than 2 mm beyond the ends of the pipe. This allows you to create a reliable weld when connecting pipes and reduce heat loads on the ends of the inner plastic shell 2. The outer ring 3 is made of the same metal as the pipe with a wall thickness not exceeding the wall thickness of the plastic shell 2.

На фиг. 2, 3 и 4 изображены варианты конструкции трубы с наружными кольцами 4, выполненные по длине с переменной толщиной стенки и размещенные утоненными концами вровень с торцами трубы. Для усиления антикоррозионных свойств трубы между внутренней поверхностью концов пластмассовой оболочки 2 и наружной поверхностью внутреннего кольца 4 размещен герметик 6 (фиг. 3) из упругого эластичного материала, а на наружной поверхности внутреннего кольца 5 выполнены уступы 7 (фиг. 4), высота которых не превышает толщину стенки пластмассовой оболочки 2. На фиг. 5 изображен вариант конструкции трубы, когда наружное кольцо 3 выполнено из термостойкого неметаллического материала, а его наружный конец 8 удален от торцов трубы 1. In FIG. 2, 3 and 4 depict design variants of the pipe with outer rings 4, made along the length with a variable wall thickness and placed with thinned ends flush with the ends of the pipe. To enhance the anti-corrosion properties of the pipe, a sealant 6 (Fig. 3) of elastic elastic material is placed between the inner surface of the ends of the plastic shell 2 and the outer surface of the inner ring 4, and ledges 7 (Fig. 4) are made on the outer surface of the inner ring 5, the height of which is not exceeds the wall thickness of the plastic shell 2. In FIG. 5 shows a design variant of the pipe when the outer ring 3 is made of heat-resistant non-metallic material, and its outer end 8 is removed from the ends of the pipe 1.

Труба собирается в следующей последовательности. В трубу 1 вводят внутреннюю пластмассовую оболочку 2. Из конца трубы 1 на длину кольца 3 (фиг. 1-4) удаляют оболочку 2 и вставляют в него сборную защитную втулку, выполненную из колец 3 и 4. Сборную защитную втулку расширяют и плотно прижимают к стенкам трубы 1 и оболочки 2, скрепляют их таким образом между собой. Выступающий не более чем на 2 мм конец 5 кольца 4 служит для образования надежного прочного коррозионностойкого сварного шва при соединении труб в трубопровод. Подготовленные по предлагаемому способу трубы 1 устанавливают соосно, стыкуют и сваривают. The pipe is assembled in the following sequence. The inner plastic shell 2 is introduced into the pipe 1. The shell 2 is removed from the end of the pipe 1 to the length of the ring 3 (Fig. 1-4) and a prefabricated protective sleeve made of rings 3 and 4 is inserted into it. The prefabricated protective sleeve is expanded and pressed tightly against the walls of the pipe 1 and the shell 2, fasten them in this way to each other. The end 5 of the ring 4 protruding no more than 2 mm is used to form a reliable, durable, corrosion-resistant weld when connecting pipes to the pipeline. Prepared by the proposed method, the pipe 1 is installed coaxially, joined and welded.

Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.

Трубу 1 диаметром 159 мм с толщиной стенки 9 мм ГОСТ 8732-78 из стали 20 (коэффициент теплопроводности λ = 50,6 Вт/м•^oC) зафутеровали полиэтиленовой оболочкой 2 диаметром 141 мм с толщиной стенки 4 мм путем волочения через обжимающий фильер диаметром 138 мм. Потом удалили концы полиэтиленовой оболочки на длину термического воздействия тепла сварки, при котором не происходит разрушение полиэтиленовой оболочки 2. Это расстояние для труб диаметром 159 мм с толщиной стенки 9 мм при соединении ручной электродуговой сваркой равно 145 мм. Затем установили внутрь конца трубы защитную втулку, состоящую из наружного кольца 3, выполненного из трубы диаметром 140 мм с толщиной стенки 3,0 мм из стали 20, и внутреннего кольца 4, выполненного из листовой коррозионно-стойкой стали марки Х18Н10Т (коэффициент теплопроводности λ = 21 Вт/м•^oC) шириной 180 мм и толщиной стенки 1,0 мм путем соединения их продольных кромок электродуговой сваркой. Расширили защитную втулку при помощи гидропресса, снабженного специальным расширителем. При этом внутреннее кольцо 4 своим внутренним концом защемляет и герметизирует удаленный внутрь трубы 1 конец полиэтиленовой оболочки 2, а вторым концом 5 выступает за торец трубы на 1 мм. Аналогичным способом выполнили вышеперечисленные технологические операции и на втором конце трубы 1.A pipe 1 with a diameter of 159 mm and a wall thickness of 9 mm GOST 8732-78 made of steel 20 (thermal conductivity λ = 50.6 W / m • ^o C) was lined with a polyethylene sheath 2 with a diameter of 141 mm and a wall thickness of 4 mm by drawing through a compression die with a diameter 138 mm. Then the ends of the polyethylene sheath were removed by the length of the thermal effect of the welding heat, at which the destruction of the polyethylene sheath 2 does not occur. This distance for pipes with a diameter of 159 mm and a wall thickness of 9 mm when connected by manual arc welding is 145 mm. Then, a protective sleeve was installed inside the pipe end, consisting of an outer ring 3 made of a pipe with a diameter of 140 mm and a wall thickness of 3.0 mm made of steel 20, and an inner ring 4 made of sheet corrosion-resistant steel grade X18H10T (thermal conductivity λ = 21 W / m • ^o C) 180 mm wide and 1.0 mm wall thickness by joining their longitudinal edges by electric arc welding. The protective sleeve was expanded using a hydraulic press equipped with a special expander. In this case, the inner ring 4 with its inner end pinches and seals the end of the polyethylene shell 2 remote inside the pipe 1, and the second end 5 protrudes 1 mm of the pipe end. In a similar way, the above technological operations were performed at the second end of the pipe 1.

В процессе соединения труб с внутренней пластмассовой оболочкой электродуговой сваркой по общеизвестной технологии, основная часть тепла сварки распространяется по металлу трубы и наружного кольца 3, так как коэффициент их теплопроводности в 2,41 раза больше, чем у внутреннего кольца 4, что предохраняет защемленный конец полиэтиленовой оболочки от разгерметизации, то есть исключает возможности попадания транспортируемой среды к металлу трубы в процессе эксплуатации трубопровода. Все остальные пункты формулы изобретения направлены на повышение качества трубы с внутренней пластмассовой оболочкой, что в конечном итоге повышает надежность эксплуатации трубопровода. In the process of connecting pipes to the inner plastic shell by electric arc welding according to well-known technology, the bulk of the heat of welding is distributed through the metal of the pipe and the outer ring 3, since their thermal conductivity is 2.41 times greater than that of the inner ring 4, which protects the clamped end of the polyethylene shells from depressurization, that is, eliminates the possibility of the transported medium getting to the pipe metal during operation of the pipeline. All other claims are aimed at improving the quality of the pipe with an inner plastic shell, which ultimately increases the reliability of the operation of the pipeline.

Таким образом, предлагаемая труба проста в подготовке, изготовлении и обеспечивает надежную антикоррозионную защиту металла трубы. Thus, the proposed pipe is easy to prepare, manufacture and provides reliable anti-corrosion protection of the metal pipe.

Используемая литература
1. А. с. СССР N 1572141; МКИ⁴ F 16 L 9/02. Труба с внутренней пластмассовой оболочкой (Кудряшов Н.Н. и Загиров М.М. (РФ). - N 4461900/29; Заявл. 15.07.88; Опубл. 15.11.94. - Бюл. N 21.Used Books
1. A. p. USSR N 1572141; MKI ⁴ F 16 L 9/02. A pipe with an inner plastic sheath (Kudryashov N.N. and Zagirov M.M. (RF). - N 4461900/29; Decl. 15.07.88; Publ. 15.11.94. - Bul. N 21.

2. Пат. РФ N 2027939, МКИ⁶ F 16 L 9/02. Труба с внутренней пластмассовой оболочкой (Кудряшов Н. Н. (РФ). - N 5020417/29; Заявл. 03.01.92; Опубл. 27.01.95. - Бюл. N 3.2. Pat. RF N 2027939, MKI ⁶ F 16 L 9/02. A pipe with an inner plastic sheath (N. Kudryashov (Russian Federation). - N 5020417/29; Decl. 03.01.92; Publ. 27.01.95. - Bul. N 3.

Claims

1. A pipe with an inner plastic sheath, containing prefabricated protective sleeves concentrically located at the ends of the pipe and fastened with it, consisting of inner and outer rings, characterized in that the inner rings are made of a corrosion-resistant metal with a lower thermal conductivity than that of the metal pipes, and protrude by their outer ends no more than 2 mm beyond the ends of the pipe, and the outer rings are made of the same metal as the pipe, with a wall thickness not exceeding the thickness of the plastic shell, or heat-resistant non-metallic material, while their outer ends are removed from the ends of the pipe.

2. The pipe according to claim 1, characterized in that the outer rings are made along the length with a variable wall thickness and placed thinned ends flush with the ends of the pipe.

3. The pipe according to claims 1 and 2, characterized in that between the inner surface of the ends of the plastic shell and the outer surfaces of the inner rings there is a sealant made of an elastic elastic material.

4. The pipe according to claims 1 to 3, characterized in that on the outer surface of the inner rings protrusions are made, the height of which does not exceed the wall thickness of the plastic shell.