RU2230970C2

RU2230970C2 - Welded connection system

Info

Publication number: RU2230970C2
Application number: RU2002125310/06A
Authority: RU
Inventors: А.В. Солодовников (RU); А.В. Солодовников; А.Л. Шанаурин (RU); А.Л. Шанаурин; В.Н. Протасов (RU); В.Н. Протасов
Original assignee: Солодовников Алексей Владимирович; Шанаурин Анатолий Леонтьевич; Протасов Виктор Николаевич
Priority date: 2002-09-23
Filing date: 2002-09-23
Publication date: 2004-06-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering, in particular, equipment for tight connection of steel pipes having inner protective corrosion-resistant coat, in particular, petroleum and petroleum product transportation pipelines.

SUBSTANCE: cylindrical sleeve is fabricated from glass-reinforced plastic and is equipped with central channel arranged at mid portion of sleeve. Central channel is filled with fireproof composition and retainers are uniformly distributed at circle center and fixed by epoxy compound. Two channels are arranged at each side of central channel. Elastic sealing members, such as collars, are located in said two channels. Collars closer to central channel are arranged for axial displacement and engagement with elastic member, such as spring fabricated from metal possessing memory properties. Spring is positioned along sleeve perimeter on the top of fireproof composition between retainers. Self-hardening sealant is placed between collars. Outer diameter of elastic sealing members is total of inner diameter of pipes to be connected and allowance for said diameter, and outer diameter of sleeve is equal to minimal inner diameter of pipes to be welded.

EFFECT: reduced labor intensity of system connection process.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для обеспечения герметичного соединения стальных трубопроводов с внутренним защитным противокоррозионным покрытием, в частности при транспортировке нефти и нефтепродуктов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in all sectors of the national economy to ensure a tight connection of steel pipelines with an internal protective anticorrosive coating, in particular when transporting oil and oil products.

Известно соединение труб с помощью жесткой внутренней конусной муфты, устанавливаемой на клеевой композиции, наносимой на наружных конусных поверхностях, между прокладок, помещенных в кольцевых проточках этих поверхностей, в конусных раструбах соединяемых труб [SU 972187 A, 07.11.1982].It is known to connect pipes using a rigid internal conical sleeve mounted on an adhesive composition applied on the external conical surfaces between gaskets placed in the annular grooves of these surfaces in the conical sockets of the pipes to be connected [SU 972187 A, 11/7/1982].

Недостатком указанной системы является:The disadvantage of this system is:

а) низкая надежность клеевого соединения, т. к. возможна разгерметизация системы из-за возникновения изгибающих усилий при укладке трубопровода на неспланированную поверхность рельефа местности при укладке трубопровода, например, на дно водоема;a) low reliability of the adhesive joint, because it is possible depressurization of the system due to bending forces when laying the pipeline on an unplanned surface of the terrain when laying the pipeline, for example, on the bottom of a reservoir;

б) повышенная трудоемкость, обусловленная наличием предварительной обработки соединяемых труб, получения раструба, для чего необходимо специальное технологическое оборудование.b) increased labor intensity due to the presence of preliminary processing of the pipes to be connected, receiving a bell, for which special technological equipment is necessary.

Известна также сварная система с внутренним покрытием [Проспект фирмы TUBOSCOPE VETCO INTERNATIONAL, 1978], свободная от первого указанного недостатка, в которой соединение производится также жесткой втулкой, выполненной из материала трубы, имеющей на наружной поверхности посередине длины широкую канавку, с помещенной в ней жаропрочной композицией, и с каждой стороны от которой выполнены канавки под резиновые кольца, причем широкая канавка в трех местах, равномерно расположенных по наружному диаметру втулки, перекрыта металлическим мостиком с усом-фиксатором посередине, а внутренняя поверхность втулки имеет противокоррозионное покрытие.A welded system with an internal coating is also known [Prospectus of the company TUBOSCOPE VETCO INTERNATIONAL, 1978], free from the first indicated drawback, in which the connection is also made by a rigid sleeve made of pipe material having a wide groove on the outer surface in the middle of the length, with a heat-resistant placed in it composition, and on each side of which grooves are made for rubber rings, and the wide groove in three places evenly spaced along the outer diameter of the sleeve is covered with a metal bridge with a mustache sator in the middle, and the inner surface of the sleeve has an anticorrosive coating.

При соединении труб втулка вставляется в раструб трубы, покрытой внутри эпоксидной композицией, до упора уса-фиксатора в край трубы. После чего на другой конец втулки одевается раструб соединяемой трубы, также покрытой внутри эпоксидной композицией, до упора в ус-фиксатор. Затем производится сварка труб, причем резиновые кольца выполняют роль очистителей для эпоксидной композиции и защиты композиции от сварочных газов.When connecting the pipes, the sleeve is inserted into the socket of the pipe coated inside with the epoxy composition, until the stop of the mustache-retainer at the edge of the pipe. Then, at the other end of the sleeve, a bell of the pipe to be connected is put on, also coated inside with an epoxy composition, all the way into the mustache retainer. Then the pipes are welded, and the rubber rings act as cleaners for the epoxy composition and protect the composition from welding gases.

К недостаткам данной системы также следует отнести необходимость получения раструба методом развальцовки или проточки, что требует определенного технологического оборудования и временного ресурса.The disadvantages of this system also include the need to obtain a bell by flaring or grooving, which requires certain technological equipment and a temporary resource.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса соединения системы.The objective of the invention is to reduce the complexity of the process of connecting the system.

Цель изобретения достигается тем, что цилиндрическая втулка выполнена из стеклопластика и имеет посредине длины центральную канавку с помещенной в ней жаропрочной композицией и закрепленными в центре посредством эпоксидного компаунда равномерно расположенными по центру окружности фиксаторами, с каждой стороны центральной канавки расположены по две канавки, в которые помещены эластичные уплотнения, например манжеты, при этом ближние к центральной канавке манжеты с возможностью осевого перемещения и взаимодействуют с упругим элементом, например пружиной из металла с памятью, установленной по периметру втулки сверху жаропрочной композиции между фиксатором, а между манжетами помещен самотвердеющий герметик, причем наружный диаметр эластичных уплотнений равен сумме внутреннего диаметра соединяемых труб и величины допуска на этот диаметр, а наружный диаметр втулки равен наименьшему внутреннему диаметру свариваемых труб.The aim of the invention is achieved in that the cylindrical sleeve is made of fiberglass and has a central groove in the middle of the length with a heat-resistant composition placed in it and fixed in the center by means of an epoxy compound with clamps uniformly located in the center of the circle, on each side of the central groove are two grooves in which are placed elastic seals, such as cuffs, while being closest to the central groove of the cuff with the possibility of axial movement and interact with the elastic element for example, a metal spring with a memory installed around the sleeve perimeter on top of the heat-resistant composition between the retainer, and a self-hardening sealant is placed between the cuffs, the outer diameter of the elastic seals being equal to the sum of the inner diameter of the connected pipes and the tolerance for this diameter, and the outer diameter of the sleeve is the smallest the inner diameter of the pipes being welded.

На фиг.1 изображен разрез сварной системы соединения трубопроводов; на фиг.2 - вид А фиг.1.Figure 1 shows a section of a welded system for connecting pipelines; figure 2 is a view a of figure 1.

Система состоит из трубопровода 1 и трубопровода 2, соединяемых между собой сварным швом 3, имеющих внутреннее покрытие 4, между трубопроводами расположены фиксаторы 5, установленные в центральной канавке 6 втулки 7 и закрепленные в жаропрочной композиции 8, в канавках 9 и 10, расположенных симметрично относительно канавки 6, установлены эластичные уплотнения 11, между которыми помещен самотвердевающий герметик 12, между фиксаторами 5 помещены упругие элементы 13, например пружины из металла с памятью, взаимодействующие с ближними к центральной канавке 6 уплотнениями 11.The system consists of pipeline 1 and pipeline 2, interconnected by a weld seam 3, having an inner coating 4, between the pipelines are latches 5, mounted in the Central groove 6 of the sleeve 7 and fixed in the heat-resistant composition 8, in the grooves 9 and 10, located symmetrically relative to grooves 6, elastic seals 11 are installed, between which self-hardening sealant 12 is placed, elastic elements 13, for example, springs made of metal with memory, interacting with those closest to the central Channel 6 seals 11.

Соединение труб в систему происходит следующим образом.The connection of the pipes to the system is as follows.

В трубу 1 устанавливается втулка 7 с уплотнениями 11 и нанесенным герметиком 12 до упора фиксаторов 5 в край трубы 1, затем на другой конец втулки 7 с уплотнениями 11 и герметиком 12 надевается труба 2 до упора в фиксатор 5, после чего производится сваривание соединения швом 3, при этом фиксатор 5 сплавляется со швом 3 и делает втулку 7 неподвижной относительно шва, при этом от тепловой энергии, получаемой при сварке труб, пружина 13 принимает заданное положение, изменив свою высоту от H1 до Н2, воздействуя на внутреннее уплотнение 11, которая воздействует на герметик 12, заставляя его заполнить все возможные пустоты.A sleeve 7 is installed in the pipe 1 with seals 11 and the sealant 12 applied up to the stop of the clamps 5 at the edge of the pipe 1, then the pipe 2 is put on the other end of the sleeve 7 with seals 11 and the sealant 12 until it stops in the clamp 5, after which the joint is welded by seam 3 , while the latch 5 is fused with the seam 3 and makes the sleeve 7 stationary relative to the seam, while from the thermal energy received when welding the pipes, the spring 13 assumes a predetermined position, changing its height from H1 to H2, acting on the inner seal 11, which actson sealant 12, forcing it to fill all possible voids.

Соединение готово к эксплуатации. Таким образом, благодаря применению втулки из стеклопластика, обладающего высокой удельной прочностью, теплостойкостью, коррозионной стойкостью, низкой шероховатостью внутренней поверхности, а значит малым гидросопротивлением и отсутствием заростания, а также виброударостойкостью и однородностью структуры с герметиком и защитным покрытием труб позволяет повысить эксплуатационные характеристики системы. Благодаря применению эластичных манжет равномерно распределить зазор между наружным диаметром втулки и внутренним диаметром соединяемых труб, даже не при эксцентричном его расположении, а в случае беззазорного соединения или минимального зазора сдеформировать манжеты по внутреннему диаметру трубы. Благодаря жаропрочной композиции 8, не проводящей тепло, выделяемое при сварке, не происходит разрушающего действия на втулку 7, а при воздействии внутреннего уплотнения 11 на герметик 12 происходит заполнение пустот, чем достигается герметизация втулки 7 относительно соединяемых труб 1 и 2.The connection is ready for operation. Thus, thanks to the use of a fiberglass sleeve with high specific strength, heat resistance, corrosion resistance, low roughness of the inner surface, which means low hydraulic resistance and the absence of overgrowing, as well as vibration resistance and uniformity of the structure with sealant and protective coating of the pipes, it improves the system performance. Due to the use of elastic cuffs, evenly distribute the gap between the outer diameter of the sleeve and the inner diameter of the pipes to be connected, even if it is not eccentric, and if the gap is not connected or the gap is minimal, deform the cuffs along the inner diameter of the pipe. Due to the heat-resistant composition 8, which does not conduct heat generated during welding, there is no destructive effect on the sleeve 7, and when the internal seal 11 acts on the sealant 12, the voids are filled, thereby sealing the sleeve 7 relative to the connected pipes 1 and 2.

Claims

1. A welded joint system containing two pipes and a sleeve placed in them, having an outer central annular groove with a heat-resistant composition and clamps in the middle of the length, characterized in that the sleeve is made of fiberglass and symmetrically made from the central ring of the groove in pairs grooves for elastic seals, for example cuffs, the cuffs closest to the central groove being mounted with the possibility of longitudinal movement and interacting with an elastic element, for example, metal springs with memory installed on top of the heat-resistant composition along the perimeter of the sleeve between the clamps, and a self-hardening sealant is placed between the elastic seals.

2. The welded joint system according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the elastic seals is equal to the sum of the inner diameter of the connected pipes and the tolerance for this diameter, and the outer diameter of the sleeve is equal to their smallest diameter.