RU2625393C2 - Способ и системы для соединения стекловолоконной трубы - Google Patents
Способ и системы для соединения стекловолоконной трубы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625393C2 RU2625393C2 RU2014125895A RU2014125895A RU2625393C2 RU 2625393 C2 RU2625393 C2 RU 2625393C2 RU 2014125895 A RU2014125895 A RU 2014125895A RU 2014125895 A RU2014125895 A RU 2014125895A RU 2625393 C2 RU2625393 C2 RU 2625393C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- cavity
- sleeve
- composition
- fiberglass
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 title claims description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 48
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 43
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 43
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 7
- 238000011900 installation process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 22
- 238000013461 design Methods 0.000 description 14
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 13
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 10
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 10
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 9
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 9
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 8
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 5
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 4
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- -1 for example Chemical class 0.000 description 3
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 2
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 description 1
- IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N buta-2,3-dienenitrile Chemical compound C=C=CC#N IRLQAJPIHBZROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012812 general test Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011499 joint compound Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 1
- 239000004590 silicone sealant Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L13/00—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints
- F16L13/10—Adhesive or cemented joints
- F16L13/103—Adhesive joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
- B29C66/522—Joining tubular articles
- B29C66/5229—Joining tubular articles involving the use of a socket
- B29C66/52291—Joining tubular articles involving the use of a socket said socket comprising a stop
- B29C66/52292—Joining tubular articles involving the use of a socket said socket comprising a stop said stop being internal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
- B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
- B29C65/483—Reactive adhesives, e.g. chemically curing adhesives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
- B29C65/52—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive
- B29C65/54—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive between pre-assembled parts
- B29C65/542—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the way of applying the adhesive between pre-assembled parts by injection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/05—Particular design of joint configurations
- B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
- B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
- B29C66/116—Single bevelled joints, i.e. one of the parts to be joined being bevelled in the joint area
- B29C66/1162—Single bevel to bevel joints, e.g. mitre joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
- B29C66/52—Joining tubular articles, bars or profiled elements
- B29C66/522—Joining tubular articles
- B29C66/5221—Joining tubular articles for forming coaxial connections, i.e. the tubular articles to be joined forming a zero angle relative to each other
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
- B29C66/721—Fibre-reinforced materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
- B29C66/7394—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset
- B29C66/73941—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset characterised by the materials of both parts being thermosets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L13/00—Non-disconnectable pipe joints, e.g. soldered, adhesive, or caulked joints
- F16L13/10—Adhesive or cemented joints
- F16L13/11—Adhesive or cemented joints using materials which fill the space between parts of a joint before hardening
- F16L13/116—Adhesive or cemented joints using materials which fill the space between parts of a joint before hardening for socket pipes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/82—Testing the joint
- B29C65/8207—Testing the joint by mechanical methods
- B29C65/8246—Pressure tests, e.g. hydrostatic pressure tests
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
- B29C66/342—Preventing air-inclusions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
- B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
- B29C66/721—Fibre-reinforced materials
- B29C66/7212—Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
- F16L47/02—Welded joints; Adhesive joints
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к системе для соединения трубы из армированной термореактивной смолы (АТС), включающая: первую АТС-трубу с втулочной частью, причем втулочная часть имеет первую соединительную поверхность; вторую АТС-трубу с муфтовой частью, выполненной в такой форме, чтобы принимать втулочную часть, причем муфтовая часть имеет вторую соединительную поверхность; и полость между первой соединительной поверхностью и второй соединительной поверхностью, причем полость формируется, когда втулочную часть вводят с натягом в муфтовую часть; и нагнетаемый/отверждаемый материал, находящийся в полости. Помимо этого, предложен способ соединения АТС-трубы, включающий следующие этапы: посадка с натягом втулочной части первой трубы в муфтовую часть второй трубы с формированием полости между втулочной частью и муфтовой частью; нагнетание соединительного состава в полость и отверждение соединительного состава. Изобретение упрощает процесс монтажа и повышает надежность соединения. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 27 ил., 9 табл., 7 пр.
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Это полноценная патентная заявка, притязающая, согласно 35 USC 119(е), на преимущество предварительной патентной заявки США №61/564,046, поданной 28 ноября 2011 г., содержание которой настоящим включено в полном объеме путем ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники
Предмет настоящего изобретения относится к системам и способам для соединения стекловолоконной трубы. В не ограничивающем конкретном примере системы и способы соединения стекловолоконной трубы использованы в местах с высоким давлением.
Описание уровня техники
В последние годы композиты являются материалами, все чаще применяемыми для сложных конструкций. Интересный пример этой тенденции можно найти в аэрокосмической промышленности, где композитные материалы составляют более чем 50% материалов новейших коммерческих самолетов (например, Boeing 777 и Airbus 350-900). Соответствующие места применения композитных материалов в аэрокосмической промышленности включают крылья, фюзеляж и хвостовую часть.
Подобная же тенденция прослеживается на нефтяных месторождениях, например, на Ближнем Востоке, где в последние десятилетия доминирующим трубным материалом является сталь с покрытием. С течением времени нефтяные месторождения в этом регионе все больше истощаются, требуя закачки воды для поддержания давления в пластах и сохранения требуемых уровней добычи. Эта закачка воды повышает обводнение добываемых флюидов, создавая очень агрессивную смесь, которая может вызвать обширную внутреннюю и наружную коррозию в колонне стальных труб, показанную на Фиг. 1. По этой причине труба из армированной термореактивной смолы (АТС), которая является исключительно коррозионностойким материалом, находит все большее применение как альтернативный материал для труб, используемых для транспортировки добываемых флюидов и закачанной воды.
Помимо ее стойкости к коррозии, АТС-труба имеет много других преимуществ, таких как ее высокая долговечность, большое отношение прочности к массе и гладкая внутренняя поверхность. В результате последней, АТС-труба или АТСТ обеспечивает намного меньшее сопротивление потоку по сравнению с более традиционными материалами. Применение АТСТ также повышает надежность всей системы путем предотвращения утечек, этим снижая затраты за срок службы. Из-за ее собственного легкого состава и общей простоты соединения для условий низкого давления затраты на монтаж АТСТ также намного меньше.
Соответственно, желательны успешные разработка, производство и оценочные испытания механических соединений для АТС-трубы, способных выдерживать высокое давление, требуемое в этом типе применения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже представлено упрощенное описание изобретения для обеспечения базового понимания некоторых аспектов заявленного предмета изобретения. Это раскрытие не является всеобъемлющим описанием и не предназначено для определения ключевых/критических элементов или определения объема заявленного предмета изобретения. Его цель заключается в том, чтобы представить некоторые концепции в упрощенной форме как вводную часть к более подробному описанию, которое представлено далее.
Одним аспектом предмета настоящего изобретения является система для соединения трубы из армированной термореактивной смолы (АТС), включающая: первую АТС-трубу, имеющую втулочную часть, причем втулочная часть включает первую соединительную поверхность; вторую АТС-трубу, имеющую муфтовую часть с формой для приема втулочной части, причем муфтовая часть имеет вторую соединительную поверхность; и полость между первой соединительной поверхностью и второй соединительной поверхностью, причем полость формируется, когда втулочную часть вставляют с натягом в муфтовую часть; и нагнетаемый/отверждаемый материал, расположенный в полости.
Еще одним аспектом предмета настоящего изобретения является способ соединения трубы из армированной термореактивной смолы (АТС), включающий следующие этапы: посадка с натягом втулочной части первой трубы в муфтовую часть второй трубы с формированием полости между втулочной частью и муфтовой частью; нагнетание соединительного состава в полость и отверждение соединительного состава.
В соответствии с еще одним аспектом предложен способ соединения стекловолоконной трубы, включающий: посадку с натягом первой стекловолоконной трубы во вторую стекловолоконную трубу, просверливание верхнего отверстия на верхней поверхности второй стекловолоконной трубы и нагнетание соединительного состава в нижнее отверстие, так что любые полости между первой и второй трубами заполняются соединительным составом.
В соответствии с еще одним аспектом, предложена система для быстрого соединения стекловолоконной трубы, включающая: первую стекловолоконную трубу, имеющую втулочную часть, вторую стекловолоконную труба, имеющую раструбную часть и верхнее отверстие, просверленное в верхнем положении ее раструба, и нагнетаемый соединительный состав, причем вторая стекловолоконная труба входит в первую стекловолоконную трубу и соединительный состав нагнетают в нижнее отверстие, чтобы надежно соединить первую и вторую стекловолоконные трубы.
В соответствии с еще одним аспектом, предложен способ соединения стекловолоконной трубы, включающий: посадку с натягом первой стекловолоконной трубы и второй стекловолоконной труба в противоположные концы соединительной стекловолоконной трубы, просверливание верхнего отверстия на верхней поверхности соединительной стекловолоконной трубы и нагнетание соединительного состава в нижнее отверстие, чтобы заполнить соединительным составом любые полости между соединительной и первой и второй трубами.
В соответствии с еще одним аспектом, предложена система для быстрого соединения стекловолоконной трубы, включающая: первую стекловолоконную трубу, имеющую втулочная часть, вторую стекловолоконную трубу, имеющую втулочную часть, соединительную муфту, имеющую формованную часть, подходящую к каждой из двух втулочных частей, верхнее отверстие, просверленное в верхнем положении ее формованной части, и нагнетаемый соединительный состав, причем первая и вторая стекловолоконные трубы входят в соединитель стекловолоконной трубы, и соединительный состав нагнетают в нижнее отверстие, чтобы надежно соединить первую и вторую стекловолоконные трубы с соединителем стекловолоконной трубы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1А-В показана внутренняя и наружная коррозия на системах стальных труб из-за высокого обводнения.
На Фиг. 2А-С показаны разные соединения АТС-трубы для применения в добыче нефти.
На Фиг. 3A-D показаны некоторые этапы в примере процесса производства стекловолоконной трубы.
Фиг. 4 - вид в поперечном разрезе нагнетаемого соединения.
Фиг. 5 - вид в поперечном разрезе, показывающий пример системы для процесса нагнетания, чтобы получить нагнетаемое соединение с Фиг. 4.
Фиг. 6 - иллюстративный пример размещения отверстий для нагнетания.
Фиг. 7 - пример конфигурации соединений для примера операции нагнетания.
Фиг. 8 - пример завершенного нагнетания.
Фиг. 9 - вид в поперечном разрезе примера нагнетаемого механического соединения для применения при высоком давлении.
Фиг. 10 - некоторые этапы примера производства и соединения, чтобы получить стекловолоконную трубу с номинальным диаметром (DN) 300 для номинального давления (PN) 160 и имеющую цельное нагнетаемое механическое соединение.
Фиг. 11 - некоторые этапы примера производства и соединения, чтобы получить стекловолоконную трубу с номинальным диаметром (DN) 600 и для номинального давления (PN) 80 и имеющую нагнетаемое механическое соединение с помощью соединительной муфты.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Обзор
Краткое изложение конкурентоспособных признаков АТСТ по сравнению с другими, более традиционными материалами представлено в Таблице 1. Следует сказать, что состав "стекловолоконной трубы" определен стандартом ASTM D 2310 для трубы из термореактивной смолы, армированной стекловолокном. Соответственно, термины "АТСТ", "АТС-труба" и "стекловолоконная труба" используются в настоящем документе взаимозаменяемо.
Трубы из армированной термореактивной смолы (АТС)
В последние пять десятилетий технология АТС-трубы активно развивалась, чтобы предложить материал, который сегодня представляет превосходную альтернативу системам труб из традиционно используемых материалов. Продукты АТС-трубы впервые появились в 1950-х годах с разработкой нефтехимического производства. К 1970-м годам эта технология была разработана в достаточной степени, чтобы позволить использовать АТС или как выбираемый материал для труб, или подходящую альтернативу для определенных областей применения.
Производство
АТСТ обычно производят способом намотки нити. Этот способ включает намотку стекловолоконных нитей при контролируемом натяжении на стальную оправку. Оправка вращается, пока каретка движется горизонтально, укладывая армирующие волокна по желательной схеме. Нити покрывают и пропитывают синтетической смолой при их намотке. После того, как оправка будет полностью закрыта до желательной толщины, ее помещают в печь для отверждения смолы. После отверждения смолы оправку удаляют, получая полый конечный продукт.
Намотки нити хорошо подходит для автоматизации, поскольку натяжение и размещение нитей можно тщательно контролировать. Ориентацию нитей также можно тщательно контролировать, так что последовательные слои будут уложены или ориентированы по другому чем предыдущий слой. Угол укладки волокна будет определять свойства конечного продукта. Например, "кольцо" с большим углом обеспечит прочность на раздавливание, а "закрытая" или "спиральная" схема с меньшим углом обеспечит повышенную прочность на разрыв. Для применения в условиях конкретного давления трубу обычно наматывают по спирали с номинальным углом ±55 градусов для того, чтобы получить оптимальное соотношение прочности и массы. Другие изделия, изготавливаемые по этому способу, включают клюшки для гольфа, трубы, весла, велосипедные вилки, силовые и передающие мачты, резервуары высокого давления для корпусов ракет, фюзеляжи самолетов, фонарные столбы и мачты для яхт, а также многое другое.
В случае намотки нити для получения фитингов способ производства немного изменен. Нити наматывают под натяжением на стальную форму, которая имеет внутренние размеры изготавливаемого фитинга. Форму можно поворачивать или удерживать в фиксированном положении; в последнем случае необходима вращающаяся установка, которая может наматывать армирующую нить на форму. После того, как гильза формы будет полностью покрыта до желательной толщины, гильзу помещают в печь для отверждения смолы. После отверждения смолы гильзу формы удаляют, получая полый конечный продукт.
Области применения
АТС-труба способна работать во многих областях применения на большом числе конечных рынков сбыта. Наиболее быстро растущим рынком сбыта АТС-трубы в мире являются государства-члены Совета по сотрудничеству стран Персидского залива. Рост этого рынка основан не только на быстром росте на конечных рынках, где АТСТ уже занимает значительную долю, но и на большом спросе на этот материал в этом регионе вместо других, более традиционных трубных материалах. Некоторые конечные рынки и типичные области применения для АТСТ представлены в Таблице 2. Они включают, помимо прочего, добычу нефти и газа, транспортировку и распределение воды, инфраструктуру и коммунальные службы, промышленность и нефтехимию, опреснение воды и силовые сети, морские проекты.
Стандарты, применимые к продукту
С течением лет разработан ряд международных и специфических для конечного пользователя указаний по использованию стекловолоконной трубы. Наиболее применимые международные стандарты для использования АТСТ в добыче нефти представлены в Таблице 3.
Помимо этих международных стандартов существует большое число стандартов, специфических для конечного пользователя, по применению АТСТ в добыче нефти. Крупные национальные и международные нефтяные компании (например, Aramco, ADCO, Shell, BP и др.) обычно также имеют свои собственные стандарты, главным образом основанные на установленных принципах, определенных в международных стандартах.
АТС-труба для трубопроводов для добычи нефти
Авторы настоящего изобретения находятся на переднем крае продвижения и внедрения этих материалов для добычи нефти. С начала 1990-х годов авторы настоящего изобретения накопили значительный опыт использования систем из АТС-труб для среднего давления (до 50 бар) в регионе Персидского залива. Только за последнее десятилетие авторы настоящего изобретения установили свыше 500 км труб из армированной смолы для среднего давления с номинальным диаметром (DN) 200 - (DN) 500 на нефтяных месторождениях Ближнего Востока.
Расчет АТС-трубы
Компоненты АТС-трубы обычно различаются, исходя из внутреннего давления. Стандарты обычно характеризуют способы ранжированию по давлению на основании краткосрочных и долгосрочных квалификационных испытаний. Номинальный параметр давления кроме того учитывает расчетный срок службы, рабочую температуру, факторы безопасности и расчетные факторы трубопровода или трубопроводной системы. Показатель номинального давления, который изготовители присваивают своей продукции, может отличаться от изготовителя к изготовителю из-за разницы в допущениях.
Для того, чтобы преодолеть эту проблему, была определена длительная прочность, которая исключает факторы расчетов и безопасности. Общепринятый порядок определения длительной прочности АТС изложен в ASTM D 2992. Этот стандарт оценивает данные по уменьшению прочности, полученные за период испытаний свыше 10000 часов (около 14 месяцев). Он устанавливает порядок получения длительного (обычно для расчетного срока службы 20 лет) гидростатического давления, длительного гидростатического напряжения, а также соответствующих им пределов достоверности, LCLpressure и LCLstress. Следует сказать, что компоненты трубопровода должны быть испытаны при расчетной или более высокой температуре. Для того, чтобы реализовать достаточное распределение данных по отказам, совокупное время, требуемое для выполнения длительных испытаний, часто превышает два года. По практическим причинам и для ограничения времени и расходов эти испытания обычно проводят только на трубе небольшого диаметра (обычно DN50-DN250).
Используя полученное значение LCLstress для расчетного срока службы 20 лет, требуемая толщина стенки трубы может быть получена по уравнению 1.
где:
tR = толщина армированной стенки АТС-трубы, в мм
ID = внутренний диаметр АТС-трубы, в мм
LCLstress = нижний предел достоверности длительного гидростатического напряжения, в МПа
PN = расчетное номинальное давление АТС-трубы, бар
Sf = запас прочности - безразмерный параметр
Запас прочности (Sf) обычно составляет 1,5, но при необходимости может быть увеличен в случае циклических изменений давления, изгиба трубы свыше минимального радиуса изгиба, который рекомендован изготовителем, высоких тепловых нагрузок, дополнительной безопасности, требуемой на перекрестках дорог, типа монтажа (например, наземный против подземного) и т.д. Рекомендации по определению разумных оценок Sf даны в соответствующих международных стандартах, таких как API 15 HR и ISO 14692.
В дополнение к толщине армированной стенки АТС-труба также обычно имеет оболочку приблизительно 0,5 мм с большим содержанием смолы и верхнее покрытие приблизительно 0,3 мм с большим содержанием смолы. Оболочка служит дополнительным препятствием для коррозии АТС-трубы, и верхнее покрытие является защитным наружным слоем, который обеспечивает стойкость к разрушению под действием УФ-лучей и возможным царапинам на поверхности, которые могут появиться в результате работы с трубой. Тогда совокупная толщина стенки трубы может быть выражена уравнением 2.
где:
tT = совокупная толщина стенки АТС-трубы, мм
tR = толщина армированной стенки АТС-трубы, мм
tL = толщина оболочки АТС-трубы, в мм
tC = толщина верхнего покрытия АТС-трубы, мм
Выбор соединения
С начала 1990-х годов авторы настоящего изобретения накопили большой опыт использования клеевых соединений на нефтяных месторождениях стран Персидского залива, смотрите Фиг. 2А. Эти типы соединений являются превосходным выбором для низких и средних давлений (обычно до 50 бар или 725 фунтов на кв. дюйм). Как показано в Таблице 4, свыше 600 км этих типов соединений для добычи нефти в указанном регионе были смонтированы за последние 10-15 лет. При необходимости, соединения со стальными компонентами выполняются с использованием фланцев, как показано на Фиг. 2В.
Авторы настоящего изобретения также начали внедрение АТС-трубы для высокого давления (до 2000 фунтов на кв. дюйм) для добычи нефти в этом регионе. Эту новую технологию уже приняли несколько пользователей, и несколько пилотных проектов уже успешно запущены, как показано в Таблице 5.
Однако, как свидетельствуют вышеприведенное описание и факты, существуют пробелы и ограничения в способности существующих АТС-труб для использования на нефтяных месторождениях. Эти ограничения могут быть более очевидными в отношении давления и диаметра. Они приблизительно описаны в Таблице 6 по отношению к "номинальному давлению" (PN) или классу номинального давления и "номинальному диаметру" (DN) трубы.
Следует сказать, что эти ограничения по расчетному давлению в основном вызваны ограничениями по эксплуатационным характеристикам соединений. В частности, тело трубы обычно может быть изготовлено и испытано при гораздо больших давлениях чем соединения.
Понятно, что вышеприведенное описание указывает эксплуатационные характеристики соединений при высоких давлениях как наибольшие ограничивающие факторы применимости АТСТ на нефтяных месторождениях. Напротив, стальные трубопроводы могут быть рассчитаны и использованы для гораздо более высоких давлений, как показано в Таблице 7.
Поскольку свойства материала АТС-трубы во многом предпочтительнее по сравнению со стальными трубами, понятно, что главным вопросом является соединение по сравнению с соединением стальных труб. Традиционно стальные трубы соединяют путем сварки или с использованием трубы с резьбой и фитингов. Сварка стальной трубы относительно простая, но отнимает много времени и средств. Для длительных эксплуатационных характеристик стального трубопровода качество сварного шва является главным вопросом, и сварщик должен иметь хороший опыт работы и навыки. Типичные скорости выполнения сварных швов на стальных трубах составляют приблизительно от 0,25 до 0,5 м/час; поэтому для сварки стальной трубы номинальным диаметром 300 потребуется по меньшей мере от двух до четырех часов. В нефтегазовой области сварной шов обычно проверяют, используя рентгеновское излучение или ультразвук. Эта рентгеновская или ультразвуковая проверка еще больше увеличивает уже и так значительные расходы на выполнение таких соединений, а также увеличивает время, необходимое для выполнения соединения стальной трубы.
Помимо этого, часто предпочтительно нанести защитное покрытие на внутреннюю поверхность стальной трубы перед сваркой для уменьшения коррозии. Такое покрытие должно быть полностью отверждено до сварки, и, конечно, этапы проверки замедляют процесс соединения. Кроме того, область сварки обычно остается чувствительной к коррозии, в частности на внутренней поверхности трубопровода, на которую нельзя нанести покрытие после сварки. И наконец, любые ошибки в сварном шве могут требовать повторения всего процесса.
Труба и фитинги с резьбой, в частности для оцинкованного трубопровода для воды, всегда будут использоваться для ремонта или на специальных фитингах (например, фланцевых фитингах), но не являются предпочтительными. Существуют много недостатков в использовании фитингов с резьбой, одним из которых является то, что оцинкованную трубу и фитинги отремонтировать трудно. Как только оцинкованная труба и фитинги начнут разрушаться, внутри трубы начинают накапливаться грязь и ржавчина, уменьшая внутренний диаметр трубы. Если необходимо выполнить ремонт, во многих случаях лицо, выполняющее ремонт, обнаружит, что трубопровод поврежден в большей степени чем ожидалось изначально. Кроме того, чтобы выполнить ремонт на трубе и фитингах с резьбой, необходимо оборудование для резки трубы и выполнения на ней резьбы; если такое оборудование отсутствует, лицо, выполняющее ремонт, должно быть способно выполнить точные измерения, которые затем передаются лицу, способному разрезать трубу и нанести резьбу. Любая неточность в измерениях может помешать работе и привести к потере времени, денег и ухудшению отношений с заказчиком.
Кроме того, вполне обычно, что со временем в стальном трубопроводе фланцы с резьбой "прикипят" друг к другу и разделить их очень трудно. Обычно для этого необходимо разрезать трубу в области ремонта и найти фитинг, который должен быть удален, или разрезать трубу рядом с этим фитингом и установить заглушку на трубу.
Еще одной системой соединения является механическое соединение или любой способ соединения труб или фитингов посредством муфты с использованием резиновой прокладки для герметизации. Двумя примерами механического соединения являются труба с фланцами и фитингами и труба пазами с муфтами или фитингами, которые имеют резиновую прокладку; эта резиновая прокладка установлена в паз и сжата, заполняя паз и герметизируя соединение.
Теоретически, ремонт механических соединений легче выполнить. Фитинги рассчитаны на высокое давление, так что их допуски большие, и можно относительно легко установить трубу и фитинги очень большого диаметра. Однако потребуется очень высокий уровень навыков, чтобы подготовить и установить такую трубу и соответствующие фитинги. Например, легко установить механические фитинги для трубы с пазом, но замеры и выполнение паза на такой трубе потребуют специальных знаний, а монтаж или ремонт трубы с фланцами, колец и фитингов с фланцами требует очень высокого уровня навыков. Кроме того, фитинги тяжелые, объемные и дорогие, и ремонт требует больших трудозатрат.
Таким образом, можно сделать вывод, что для повышения конкурентоспособности АТС-трубы в отношении стальной трубы номинальное давление систем из стекловолоконных труб необходимо увеличить. Поскольку эксплуатационные характеристики соединений являются ограничивающим фактором в повышении номинального давления, разработки изготовителей АТС-труб обычно фокусируются на системах соединений, которые подходят для высокого давления.
До настоящего времени, хотя трубу не из стали или трубу из пластика можно использовать с механическими фитингами, уровень навыков, требуемый для монтажа, должен быть высоким, и хорошая система соединения еще не разработана. Системы соединения АТС-трубы, которые подходят для высокого давления обеспечит наилучшие показатели долгосрочной эксплуатации при высоком давлении с использованием подходящего и предпочтительного материала.
Пример 1
Изобретение предлагает механическое нагнетаемое соединение для стекловолоконной трубы, которое позволяет получить трубу большего номинального диаметра, для высокого номинального давления и повышенными параметрами рабочей температуры. Две трубы устанавливают рядом так, чтобы внутренний диаметр конуса одной трубы позволял вставить в него вторую трубу, и чтобы при этом между ними осталось пространство или полость. В наружной трубе выполняют отверстие и канал для нагнетания, так что соединительный материал или состав можно нагнетать в отверстие и канал для заполнения упомянутого пространства или полости, этим создавая надежное механическое соединение между двумя трубами.
Пример 2
На Фиг. 3A-D показаны этапы процесса производства стекловолоконной трубы, подходящей для соединения раскрытыми системой и способом. Во-первых, на охватывающем конце трубы с помощью существующего оборудования выполняют намотку, как показано на Фиг. 3А. На оправке существующей трубы выполняют резиновый профиль, чтобы сформировать внутри раструб или муфту, так что после намотки труба имеет внутренний раструб или муфту. Не ограничивающий пример стекловолоконной трубы, имеющей раструб или гнездо, показан на Фиг. 3В. На Фиг. 3С показано еще одно изображение трубной оправки с резиновым профилем, используемой для формирования раструба или муфты с внутренними пазами. Альтернативно, пазы могут быть выполнены механически в раструбе после извлечения из формы. Соответствующую (охватываемую) втулку механически обрабатывают на токарном станке, чтобы выполнить пазы на соединительной поверхности, как показано на Фиг. 3D. Таким образом, соединения могут быть выполнены на существующем производственном оборудовании. Соответственно, никаких больших дополнительных капиталовложений, помимо тех, которые уже вложены в типичное производство стекловолоконных труб, не потребуется для выполнения этого типа соединения для стекловолоконных труб.
Пример 3
Вид нагнетаемого соединения в поперечном разрезе показан на Фиг. 4. Соединение включает охватываемый (втулка) и охватывающий (раструб или муфта) концы трубы. Раструбная часть имеет внутреннюю соединительную поверхность с пазами, и втулочная часть имеет наружную соединительную поверхность с пазами. Соединение выполняют путем введения втулки в муфту, что также называется посадкой с натягом. После выполнения соединения соединительные поверхности втулочной части и раструбной части образуют полость, в которую нагнетают соединительный состав, которому дают затвердеть, чтобы получить нагнетаемое механическое соединение.
Посадка с натягом является одним конкретным аспектом этой конструкции по сравнению с такими трубными соединениями с резьбой как API 5B, которые требуют больших моментов затяжки при сборке. Хотя для труб небольших диаметров моменты затяжки соединений API 5B могут быть созданы рукой, для диаметров свыше 8 дюймов необходимо тяжелое гидравлическое оборудование. С этим оборудованием может быть трубно работать в траншее под трубопровод, и, таким образом, конструкция соединения трубы с резьбой не всегда подходит или осуществима. Напротив, конструкция с посадкой с натягом не требует поворачивать трубу во время сборки и не требует использовать тяжелое оборудование, например, приводной трубный ключ, для сборки соединения стекловолоконной трубы. Соответственно, по меньшей мере этот этап посадки с натягом дает экономию денег и времени.
Уплотнительный элемент соединения может включать резиновое уплотнительное кольцо или монтажный клей. Резина может быть изготовлена из широкой гаммы соединений, включая, например, бутадиен-нитрильный каучук, этилен-пропилен-диеновый каучук, фторуглеродистый каучук, силикон, и т.д. Выбор соединения обычно зависит от транспортируемой среды и температуры применения. В пределах объема предмета настоящего изобретения также предусмотрено, что уплотнительное кольцо не используется в соединении стекловолоконной трубы и что уплотнение образует соединительный состав.
Если используется клеевой герметик, его наносят на соответствующую область в муфте и на втулке перед сборкой соединения. Во время сборки сопрягаемые поверхности будут сживаться, расширяться и уплотнять клей, чтобы сформировать уплотнение. Клей может быть любым из или сочетанием многих материалов, включая, но без ограничения, клей на основе эпоксидной смолы, винилэстера, полиэстера, полиуретана, метилакрилата или силикона. Можно использовать и другие типы клеев, если они сочтены пригодными по результатам испытаний. В пределах объема предмета настоящего изобретения также предусмотрено, что уплотнение образовано сочетанием уплотнительного кольца и клея.
Для сведения соединения и удержания его в сведенном положении используют стропы для соединений или зажимные приспособления. Если в качестве герметика используют клей, то для его затвердевания потребуется определенное время; фактическое время зависит от типа герметика. Пока клей затвердевает, область, где втулка выступает из муфты, помеченную как "Герметичное уплотнение" на Фиг. 4 также необходимо герметизировать, чтобы создать вакуумно-плотную камеру. Герметик, используемый для герметичного уплотнения, может быть таким же как и клей, используемый на передней части втулки, или, альтернативно, герметиком, или любым другим типом уплотнения или прокладки (например, резиновым уплотнительным кольцом), способным поддерживать давление и/или вакуум во время нагнетания.
После схватывания герметика и клеевых материалов в камере создают давление воздуха от 0,8 до 1 бара, чтобы проверить уплотнение на утечку. Если давление не поддерживается, то это указывает на утечку. В этом случае область герметичного уплотнения проверяют и повторно герметизируют. Если это не решит проблему, то уплотнение на передней части втулки, вероятно, не герметичное, и все соединение необходимо разобрать и начать процесс сборки повторно.
Если герметичное уплотнение держит давление, соединение готово для нагнетания. Нагнетаемый соединительный состав может включать смесь из эпоксидной смолы, отвердителя и наполнителя. Как не ограничивающий пример, можно использовать жидкую эпоксидную смолу на основе бисфенола-А (ВРА), отвердитель изофорондиамин (IPD) и молотое стекло как наполнитель. Одна возможная композиция смеси включает 100 частей (по массе) жидкой эпоксидной смолы на основе бисфенола-А (ВРА), 24 части отвердителя IPD (помимо прочего, можно использовать отвердитель эпоксидной смолы Evonik Degussa VESTAMIN® IPD) и 31 часть молотого стекловолокна. Хотя установлено, что эта смесь дает требуемую прочность, другие смеси также могут давать требуемую прочность. Смесь получают путем постепенного подмешивания молотого стекловолокна в эпоксидную смолу на основе бисфенола-А до полного смешивания этих компонентов. Затем в смесь добавляют отвердитель IPD.
Смесь вводят в соединения, создавая перепад давлений в кольцевом пространстве или полости нагнетаемого соединения, как показано на Фиг. 5. Перепад давлений перемещает смолу из ее емкости в нижнюю часть нагнетаемого соединения. Сила тяжести обеспечивает, что смесь сначала заполняет нижнюю половину соединения и что смесь затем постепенно поднимается в верхнюю часть соединения к выпускному шлангу. Вакуум, который может быть использован по выбору, также обеспечивает, что в кольцевое пространство не попадет воздух и что кольцевое пространство будет полностью заполнено нагнетаемой смесью. Когда смесь потечет в выпускной шланг, соединение будет заполнено, и впускной шланг пережимают, чтобы предотвратить выход смеси из соединения. Затем выпускной шланг отрезают или удаляют с камеры перепада давления, и смеси смолы дают затвердеть. В одном варианте осуществления процесс затвердевания можно ускорить путем применения тепла посредством нагревательного мата, обернутого вокруг соединения. Еще один способ отверждения смеси смолы заключается в приложении тока посредством провода высокого сопротивления, уложенного на одну из сопрягаемых поверхностей соединения. Ток будет нагревать провод и окружающий материал, этим отверждая смесь. Обычно соединение будет полностью отверждено и приобретет свою механическую прочность через два-три часа после нагнетания.
Выгодой посадки с натягом является то, что несколько соединений могут быть собраны за один раз и удерживаться на месте стропами и зажимными приспособлениями. После сборки процесс нагнетания можно выполнять на соединениях последовательно, после того как начнется цикл затвердевания. Таким образом достигаются относительно высокие скорости монтажа, особенно по сравнению с соединениями стальных труб, которые необходимо сваривать. Конечно, время монтажа меньше чем для свариваемых стальных труб сопоставимого размера, и часто оно намного короче. Помимо этого, нет необходимости ждать, пока нагнетаемое соединение полностью затвердеет, перед монтажом следующей трубы. Таким образом, могут быть быстро осуществлены описанные способы и системы.
Пример 4
Пример поэтапной процедуры нагнетания для нагнетаемого механического соединения включает следующее.
1) Перед началом работ по нагнетанию подгоните сухие втулку и муфту (без уплотнительного кольца на втулке), чтобы обеспечить точность сборки.
2) Пометьте впускной и выпускной шланги на муфте так, чтобы они были под углом от 45° до 180° друг от друга, а также чтобы одно отверстие было в начале пазов, и другое отверстие в конце пазов, как показано на Фиг. 6. Любые допуски для размещения отверстий не должны быть ограничивающими, и впускное отверстие может быть расположено в разных положениях. Выпускное отверстие может быть в самом высоком возможном положении, чтобы обеспечить полное заполнение соединения.
3) Просверлите впускное и выпускное отверстия для нагнетания. Сначала можно использовать сверло 5 мм, после чего сверло 10 мм. Если сверление выполнить сразу сверлом 10 мм, шанс повредить внутренний содержимое муфты возрастает. Если сверла 5 мм нет, то можно использовать сверло 4 мм или 6 мм или сверла другого сходного диаметра.
4) После сверления очистите отверстие от внутреннего содержимого муфты, используя подходящие средства, чтобы не было свободных волокон или ограничений. Подходящие средства включают, но без ограничения, наждачную бумагу. Например, грубая наждачная бумага может быть использована для удаления большей части волокон и для сглаживания поверхности. Вторая, мелкозернистая наждачная бумага затем может быть использована для дальнейшего сглаживания поверхности. Можно использовать любое сочетание и типы наждачной бумаги или другие способы очистки и сглаживания, исходя из здравого смысла и мастерства выполнения работы, чтобы получить чистое отверстие, подходящее для дальнейших операций.
5) Нарежьте резьбу в просверленном отверстии с помощью метчика ¼ - 3/8 дюйма для выполнения конической нормальной трубной резьбы. Можно использовать другие метчики, если будет получено герметичное уплотнение. Отношение между метчиком и размером просверленного отверстия может быть таким же как и для других стальных, стекловолоконных или других труб.
6) Очистите впускное и выпускное соединения для нагнетания, используя сжатый газ.
7) Установите уплотнительное кольцо на втулку и нанесите смазку на верх уплотнительного кольца, а также на посадочную площадь муфты. Уплотнительное кольцо может быть выполнено из резины или другого подходящего материала, совместимого с материалом, который будет протекать по трубе. Для воды может быть предпочтителен этилен-пропилендиеновый каучук. Уплотнительное кольцо может быть расположено на передней части втулки, но его расположение может меняться в зависимости от внутреннего и наружного размеров и конструкции соединяемых труб, а также от размера уплотнительного кольца.
8) Соберите соединение и ограничьте его в перемещении, используя подходящие грузовые стропы или зажимные приспособления. Можно использовать другие подходящие ограничители, чтобы плотно собрать соединение, но так, чтобы они не загораживали отверстия для нагнетания.
9) Нанесите силикон или любой другой подходящий герметик на наружный край соединения между втулкой и муфтой. Другие подходящие герметики включают другие герметики на основе силикона, герметики на основе полиэфира, полиэфирный герметизирующий состав и т.д., включая много составов, имеющихся в продаже. Дайте герметику затвердеть.
10) Нанесите тефлоновую ленту или другую подходящую ленту на задний фитинг ¼ дюйма - 3/8 дюйма и соедините его с впускным и выпускным отверстиями для нагнетания. Можно использовать другие ленты и материалы задних фитингов, в частности с учетом стоимости или наличие на руках, если обеспечивается герметичность соединения.
11) Отрежьте подходящие отрезки гибкого шланга, чтобы сделать подходящие соединения от впускного отверстия до емкости с материалом для нагнетания и от выпускного отверстия до камеры перепада давления. В одном примере можно использовать полиэтиленовую или нейлоновую трубку диаметром ¼ дюйма или 7/16 дюйма, хотя также подойдут другие материалы и размеры, которые, снова, могут быть выбраны с учетом стоимости наличия на руках. Отрезок шланга или трубки не должен быть натянут, как показано на чертеже.
12) На камере перепада давления должны быть подготовлены два соединения. Одно соединение предназначено для входа муфты от камеры перепада давления, и второе соединение предназначено для шланга давления. Размер соединений составляет 3/8 дюйма. Пример конфигурации выполненных соединений на соединении трубы с соединительной муфтой показан на Фиг. 7. Соображения для этих соединений могут быть такими же как на этапе 11.
13) Перед выполнением нагнетания проверьте герметичное уплотнение соединения. Это делается путем подсоединения линии подачи сжатого газа или вакуума к соединению, чем создается перепад давлений с наружным воздухом. Соединение оставляют с перепадом давлений на 10 минут. Если будет падение давления или вакуума, соединение проверяют на утечку. Примите к сведению, что нагнетание нельзя выполнять, если есть утечка. Утечка обычно будет иметь место или из-за повреждения уплотнительного кольца, или из-за утечек в герметике. Если есть утечка, слой силиконового герметика необходимо нанести повторно. Если это не решит проблему, то вероятно уплотнительное кольцо не герметично, и соединение должно быть разобрано и проверено перед повторной сборкой согласно этапам 1-13 в соответствующих случаях.
14) После того как соединение пройдет испытание давлением/вакуумом, готовят материал для нагнетания. В этом не ограничивающем примере материал для нагнетания включает 100 частей эпоксидной смолы, 24 части смеси IPD и 31 часть молотого стекловолокна. Для того, чтобы обеспечить хорошее смешивание материалов, молотое стекловолокно можно добавлять небольшими количествами, такими как пригоршня за один раз, к эпоксидной смоле и хорошо перемешивать со смолой. Затем может быть добавлен отвердитель IPD, и смесь опять хорошо перемешивают. Можно использовать любое перемешивающее устройство, включая промышленные или более простые миксеры, например, пропеллер, прикрепленный к дрели, небольшую палку и т.д.
15) После того как нагнетаемый материал выйдет через выпускную линию, остановите поток материала и закройте выпускной кран нагнетания. Снимите подсоединенный выпускной шланг и свяжите соединения впускного и выпускного шлангов вместе, как показано на Фиг. 8. Для фиксации шлангов можно использовать, например, ленту.
16) После затвердевания нагнетаемого материала при окружающей температуре, снимите впускное и выпускное шланги с соединения и дайте соединению еще затвердеть. На время затвердевания могут влиять несколько факторов, и оно может составлять, например, от двух до трех часов при использовании нагревательного мата. Соединение может быть далее отверждено с использованием нагревательного мата или другого подходящего механизма, который удаляют после окончательного затвердевания.
В вышеприведенных примерах выпускное отверстие расположено на верхней поверхности соединенных с натягом труб, и впускное отверстие расположено под углом от 45° до 180° от выпускного отверстия. Однако отверстия могут быть расположены в ряде альтернативных конфигураций. Например, впускное или нагнетательное отверстие может быть расположено на верхней поверхности соединенных с натягом труб, а выпускное отверстие расположено на нижней поверхности соединенных с натягом труб. В других конфигурациях может быть желательно, чтобы и впускное или нагнетательное отверстие, и выпускное отверстие были расположены на верхней поверхности или на нижней поверхности соединенных с натягом труб. Кроме того, в зависимости от диаметра трубы, можно использовать несколько впускных и/или выпускных отверстий. Соответственно, расположение, число отверстий и дальнейшие этапы, необходимые для получения разных возможных конфигураций просверленных отверстий могут меняться.
Пример 5
На Фиг. 9 показан вид в поперечном разрезе примера нагнетаемого механического соединения для высокого давления. Первая труба, имеющая приемный конец с внутренней резьбой, раструбную или муфтовую (охватывающую) часть, и вторая труба, имеющая совпадающий конец с наружной резьбой или втулочной (охватываемой) частью, должны быть соединены с натягом. Уплотнение между ними обеспечивается уплотнительным кольцом или клеем, например, эпоксидным, полиэфирным, винилэфирным, метилакрилатным и т.д., помимо прочего. Отверстия предварительно сверлят в первой трубе для обеспечения вакуума или нагнетания "ВНУТРИ" и обеспечения вакуума или нагнетания "НАРУЖУ". Как показано на Фиг. 9, значение "DN" (номинального диаметра) относится к внутреннему диаметру второй трубы.
Пример 6
На Фиг. 10 показаны этапы примера процесса изготовления и соединения стекловолоконной трубы номинальным диаметром 300 для номинального давления 160, имеющей неразъемное нагнетаемое механическое соединение. Эти этапы включают: намотку на стандартном производственном оборудовании, чтобы создать общую форму трубы, механическое выполнение внутреннего раструба, чтобы создать форму внутреннего раструба, законченную втулку, стыковку трубы с раструбом с втулкой посредством сборки с натягом и без тяжелого оборудования, нагнетание соединения под вакуумом и силой тяжести и конечные испытания. Следует сказать, что в случае применения вакуума для нагнетания вакуум используют для удаления воздуха из полостей и введения смоляной смеси или соединительного состава в полости. Затем, когда смола находится в полостях, сила тяжести вводит смоляную смесь или соединительный состав до самой нижней точки полостей, так что нагнетаемая смесь или состав заполняет полости полностью, сверху до низу. Испытание выполняют с внутренними давлениями согласно международным стандартам, таким как ASTM D1598, ASTM D1599, API 15 HR, API 15 LR и ISO 14692, помимо прочих.
Пример 7
На Фиг. 11 показаны этапы примера процесса изготовления и соединения для получения стекловолоконной трубы номинальным диаметром 600 на номинальное давление 80, имеющей нагнетаемое механическое соединение с соединительной муфтой. В этой конфигурации две трубы, каждая из которых имеет втулку, механически обрабатывают для сопряжения с соответствующей формованной соединительной муфтой. Снова используют сбоку с натягом, не требующую тяжелого оборудования, перед нагнетанием под вакуумом, чтобы получить надежно соединенные трубы. Можно сказать, что такая сборка может привести к удвоению числа уплотнительных колец и/или клеевых позиций в других конфигурациях, и по этой причине может не быть предпочтительной для определенного применения. В этой конфигурации могут быть предусмотрены несколько просверленных отверстий, чтобы увеличить поток соединительного состава между трубами и соединительной муфтой.
Доступные спецификации соединяемых стекловолоконных труб, являющиеся результатом описанных систем и способов, включают, но без ограничения, диаметр от 100 до 1000 мм, давление от 200 до 50 бар и способность выдерживать температуру до, приблизительно, 95°С. Другие типы соединяемых стекловолоконных компонентов включают трубу плюс соединение, соединительную муфту, фланец, колено и тройники. Диаметры больше чем DN1000 или 1000 мм и температуры выше 95°С также могут быть предметом описанных систем и способов.
Испытание нагнетаемого соединения
Стандартизированный подход к проверке и испытания на надежность для нагнетаемых соединений на высокое давление может быть использован с предметом настоящего изобретения. Этот подход разработан на основе общих требований к испытаниям, которые содержатся в международных стандартах, указанных в Таблице 3, например, ASTM D1598 и ASTM D1599.
Соответственно, в проверочных испытаниях используются нестандартизированные способы, направленные на получение максимально возможного объема информации от ограниченного числа испытаний. В общем, результаты проверочных испытаний направлены на оценку того, способен ли продукт соответствовать условиям, требуемым для проверочного испытания. В то же время, испытания на надежность направлены на получение данных, которые могут быть использованы в коммерческих проектах на более поздней стадии.
Стадии проверочных испытаний и испытаний на надежность описаны более подробно ниже. В каждом испытании уплотнительное кольцо включало бутадиен-нитрильный каучук или этилен-пропилен-диеновый каучук. Дополнительно, в каждом испытании нагнетаемый соединительный состав включал смесь эпоксидной смолы, отвердителя и наполнителя, в частности, нагнетаемый соединительный состав включал 100 частей (по массе) жидкой эпоксидной смолы на основе бисфенола-А (ВРА), 24 части отвердителя IPD (среди прочих можно использовать отвердитель Evonik Degussa VESTAMIN® IPD) и 31 часть молотого стекловолокна.
Проверочные испытания
Следующие процедуры нестандартного проверочного испытания использовали для проверки высоким давлением: А) испытание на ступенчатый разрыв и В) испытание на живучесть в течение 100 часов. Для обеих процедур испытания обычно выполняли при окружающей температуре, но они также могут быть выполнены при повышенной температуре.
Пример процедуры испытания на ступенчатый разрыв
1) Соберите кольцо с фланцами и убедитесь в соответствующих мерах безопасности на месте.
2) Наполните кольцо с фланцами водой и убедитесь, что весь воздух удален из кольца, затем подсоедините насосное оборудование.
3) Создайте в кольце давление, равное расчетному (PN) для испытательного кольца в барах при стабильной скорости, которая обычно может составлять от 10 до 5 бар/мин.
4) После создания давления в кольце выдержите давление испытания стабильным в течение 5 минут.
5) Спустя 5 минут увеличьте давление на 0,5×PN с той же стабильной скоростью, которая указана в пункте 3).
6) Повторяйте шаги 4) и 5) до появления повреждения.
7) Запишите давление, при котором произошло повреждение.
8) Запишите вид повреждения.
Результаты испытания на ступенчатый разрыв обычно используют в качестве первой оценки того, способно ли кольцо выдерживать условия испытания по требованиям испытаний на надежность. Цель испытания давлением на ступенчатый разрыв обычно составляет как минимум давление 3×PN.
Пример процедуры испытания на живучесть в течение 100 часов
1) Соберите кольцо с фланцами и убедитесь в соответствующих мерах безопасности на месте.
2) Наполните кольцо с фланцами водой и убедитесь, что весь воздух удален из кольца, затем подсоедините насосное оборудование.
3) Создайте в кольце давление, равное расчетному (PN) для испытательного кольца при стабильной скорости.
4) После создания давления, равного PN, в кольце выдержите давление испытания стабильным в течение 5 минут.
5) Спустя 5 минут увеличьте давление на 1,5×PN с той же стабильной скоростью.
6) Выдержите давление стабильным в течение 5 минут.
7) Спустя 5 минут увеличьте давление до 2,1×PN с той же стабильной скоростью.
8) Выдержите это испытательное давление в течение 100 часов.
9) При успехе увеличьте давление на 0,2×PN.
10) Повторяйте шаги 8) и 9) до появления повреждения.
11) Запишите давление, при котором произошло повреждение, и время до повреждения.
12) Запишите вид повреждения.
Результаты испытания на живучесть в течение 100 часов обычно используют в качестве первой оценки того, способно ли кольцо выдерживать условия испытания по требованиям испытаний на надежность. Цель испытания давлением на живучесть в течение 100 часов обычно составляет как минимум давление 2,3×PN.
Испытание на надежность
Для испытаний соединений высокого давления на живучесть в течение 1000 часов выполняют согласно стандарту ASTM D1598. Температура испытания равна расчетной температуре эксплуатации в конкретном проекте, и давление испытания стандартизировано как 2,1×PN. Для стандартизации испытание обычно выполняют при 65°С или 95°С, поскольку эти температуры испытания охватывают большинство требований заказчиков. В действительности давление при испытании в течение 1000 часов будет колебаться в зависимости от заказчика, спецификации и/или требований к проекту. Для проектов развития давления испытания стандартизировано как 2,1×PN, поскольку оно охватывает большинство требований заказчиков.
Пример процедуры испытания на живучесть в течение 1000 часов
1) Соберите кольцо с фланцами и убедитесь в соответствующих мерах безопасности на месте.
2) Наполните кольцо с фланцами водой и убедитесь, что весь воздух удален из кольца, затем подсоедините насосное оборудование.
3) Дайте кольцу стабилизироваться при температуре испытания в течение 24-48 часов.
4) Создайте в кольце давление, равное расчетному (PN) при стабильной скорости.
5) После создания давления в кольце выдержите давление стабильным в течение 5 минут.
6) Спустя 5 минут увеличьте давление на 1,5×PN с той же стабильной скоростью.
7) После создания давления в кольце выдержите его стабильным в течение 5 минут.
8) Спустя 5 минут увеличьте давление до 2,1×PN с той же стабильной скоростью.
9) Выдержите это давление испытания в течение 1000 часов.
10) При успехе увеличьте давление на 0,2×PN.
11) Повторяйте шаги 9) и 10) до появления повреждения.
12) Запишите давление, при котором произошло повреждение, и время до повреждения.
13) Запишите вид повреждения.
В вышеприведенных примерах процедур испытаний используют воду, поскольку она обычно является легко доступной текучей средой, при этом также являясь агрессивной средой для стекловолоконной трубы. Однако предусмотрены и другие текучие среды, которые можно использовать вместо воды или в дополнение к ней.
Результаты испытаний нагнетаемых соединений
До настоящего времени разработка нагнетаемого соединения успешно прошла стадию проверочных испытаний; далее предусмотрена стадия испытаний на надежность. Некоторые из результатов, полученных до сих пор, приведены в Таблицах 8 и 9.
Описанное выше включает примеры одного или нескольких вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждое вероятное сочетание компонентов или методик для целей описания вышеупомянутых вариантов осуществления, но средний специалист в данной области техники признает, что возможны и многие другие сочетания и изменения разных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления предназначены для того, чтобы охватывать все такие изменения, модификации и варианты, которые подпадают под сущность и объем прилагаемых пунктов формулы изобретения. Кроме того, в той степени, в которой термин "включает" используется в подробном описании или формуле изобретения, он предназначен для того, чтобы быть охватывающим также как термин "включающий", поскольку "включающий" интерпретируется при применении как переходное слово в пункте формулы изобретения.
При этом понимается, что многие дополнительные изменения могут быть внесены специалистами в данной области техники в подробности, материалы, этапы и расположение деталей, которые описаны и проиллюстрированы для объяснения характера предмета изобретения, но в рамках основной идеи и объема предмета изобретения, который определен в прилагаемой формуле изобретения.
Claims (31)
1. Система для соединения трубы из армированной термореактивной смолы (АТС), включающая:
первую АТС-трубу, имеющую втулочную часть, причем втулочная часть включает наружную соединительную поверхность, оснащенную наружными пазами,
вторую АТС-трубу, имеющую муфтовую часть, выполненную в такой форме, чтобы принимать втулочную часть, причем муфтовая часть имеет внутреннюю соединительную поверхность, оснашенную внутренними пазами; и
полость между наружной соединительной поверхностью и внутренней соединительной поверхностью, причем полость формируется, когда втулочная часть соединена посредством посадки с натягом с муфтовой частью, и
нагнетаемый / отверждаемый материал, находящийся в полости.
2. Система для соединения по п. 1, кроме того, включающая провод высокого сопротивления, уложенный по меньшей мере на одну из наружной соединительной поверхности и внутренней соединительной поверхности.
3. Система для соединения по п. 1, кроме того, включающая первый уплотнительный элемент, формирующий уплотнение между первой АТС-трубой и второй АТС-трубой.
4. Система для соединения по п. 3, кроме того, включающая второй уплотнительный элемент.
5. Система для соединения по п. 1, отличающаяся тем, что соединительный состав является нагнетаемым соединительным составом, отличающимся тем, что нагнетаемый соединительный состав нагнетают в отверстие в верхней части муфтовой части второй трубы, таким образом заполняя полость, сформированную наружной соединительной поверхностью и внутренней соединительной поверхностью
6. Система для соединения труб, включающая:
- первую стекловолоконную трубу, имеющую втулочную часть, и вторую стекловолоконную трубу, имеющую втулочную часть,
причем наружные соединительные поверхности каждой из втулочных частей включают наружные пазы;
- соединительную муфту, оснащенную формованными частями, выполненными с возможностью соединения с каждой из втулочных частей первой стекловолоконной трубы и второй стекловолоконной трубы, причем первая стекловолоконная труба и вторая стекловолоконная труба выполнены с возможностью соединения с соединительной муфтой посредством посадки с натягом на противоположных концах соединительной муфты,
причем внутренние соединительные поверхности муфты включают внутренние пазы;
- полость между каждой из втулочных частей первой и второй стекловолоконных труб и формованными частями соединительной муфты, причем полость формируется, когда втулочные части труб и соответствующие формованные части соединительной муфты соединены посредством посадки с натягом, причем в верхней части каждой из формованных частей соединительной муфты посредством сверления выполнено верхнее отверстие,
- нагнетаемый соединительный состав для нагнетания в верхнее отверстие для надежного соединения первой стекловолоконной трубы и второй стекловолоконной трубы посредством соединительной муфты.
7. Система для соединения труб по п. 6, отличающаяся тем, что соединительный состав нагнетают в первую полость и во вторую полость, образованные между втулочными частями и соединительной муфтой.
8. Способ соединения трубы из армированной термореактивной смолы (АТС), включающий следующие этапы:
посадка с натягом втулочной части первой трубы в муфтовую часть второй трубы с формированием полости между втулочной частью и муфтовой частью;
формирование верхнего отверстия на верхней поверхности второй трубы,
нагнетание соединительного состава через верхнее отверстие второй трубы в полость, причем нагнетаемый соединительный состав подают под действием силы тяжести,
и отверждение соединительного состава.
9. Способ соединения по п. 8, кроме того, включающий следующие этапы:
формирование второго отверстия во второй трубе;
приложение вакуума ко второму отверстию для обеспечения того, чтобы соединительный состав заполнил полость полностью.
10. Способ соединения по п. 8, кроме того, включающий следующие этапы:
формирование нагнетательного отверстия в муфтовой части второй трубы, причем нагнетательное отверстие предназначено для нагнетания соединительного состава в полость; и
формирование второго отверстия в муфтовой части второй трубы, причем это второе отверстие расположено в самой высокой точке по вертикали муфтовой части, так что нагнетаемый соединительный состав полностью заполняет полость, а лишний соединительный состав выходит из этого второго отверстия.
11. Способ соединения по п. 8, кроме того включающий этап:
приложения тепла к соединительному составу.
12. Способ соединения по п. 11, отличающийся тем, что приложение тепла к соединительному составу осуществляют с помощью провода высокого сопротивления.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161564046P | 2011-11-28 | 2011-11-28 | |
| US61/564,046 | 2011-11-28 | ||
| PCT/IB2012/002513 WO2013080018A1 (en) | 2011-11-28 | 2012-11-27 | Fiberglass pipe jointing methods and systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014125895A RU2014125895A (ru) | 2016-01-27 |
| RU2625393C2 true RU2625393C2 (ru) | 2017-07-13 |
Family
ID=48523440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014125895A RU2625393C2 (ru) | 2011-11-28 | 2012-11-27 | Способ и системы для соединения стекловолоконной трубы |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2786057B1 (ru) |
| CN (1) | CN104246343B (ru) |
| AU (1) | AU2012343490B2 (ru) |
| BR (1) | BR112014017998B1 (ru) |
| CA (1) | CA2859737C (ru) |
| CL (1) | CL2014001411A1 (ru) |
| CO (1) | CO7061050A2 (ru) |
| CY (1) | CY1123903T1 (ru) |
| ES (1) | ES2847829T3 (ru) |
| HR (1) | HRP20210193T1 (ru) |
| HU (1) | HUE053268T2 (ru) |
| MA (1) | MA35837B1 (ru) |
| MX (1) | MX370870B (ru) |
| PL (1) | PL2786057T3 (ru) |
| PT (1) | PT2786057T (ru) |
| RS (1) | RS61535B1 (ru) |
| RU (1) | RU2625393C2 (ru) |
| SA (1) | SA112340031B1 (ru) |
| WO (1) | WO2013080018A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742961C1 (ru) * | 2020-02-20 | 2021-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью «Татнефть-Пресскомпозит» | Способ ремонта стеклопластиковых труб с использованием резьбовой вставки |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2304299B1 (en) | 2008-06-09 | 2017-10-04 | Flexsteel Pipeline Technologies, Inc. | Flexible pipe joint |
| MY170971A (en) | 2011-10-04 | 2019-09-23 | Flexsteel Pipeline Tech Inc | Pipe end fitting with improved venting |
| CN103753745A (zh) * | 2013-12-21 | 2014-04-30 | 柳州正菱集团有限公司 | 发动机排气管路接口装置及其生产方法 |
| EP3575659B1 (en) | 2014-09-30 | 2021-12-29 | Flexsteel Pipeline Technologies, Inc. | Connector for pipes |
| MX2018005527A (es) | 2015-11-02 | 2018-08-16 | Flexsteel Pipeline Tech Inc | Monitoreo de integridad en tiempo real de tuberias terrestres. |
| US10981765B2 (en) | 2016-06-28 | 2021-04-20 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Half-moon lifting device |
| US11208257B2 (en) | 2016-06-29 | 2021-12-28 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Pipe coil skid with side rails and method of use |
| EP3523232B1 (en) | 2016-10-10 | 2021-12-08 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Expandable drum assembly for deploying coiled pipe and method of using same |
| MX2019004060A (es) | 2016-10-10 | 2019-09-19 | Trinity Bay Equipment Holdings Llc | Remolque de instalacion para tuberia flexible enrollada y metodo para utilizar el mismo. |
| CN107023725B (zh) * | 2017-03-24 | 2019-04-23 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种软管粘接方法 |
| US10526164B2 (en) | 2017-08-21 | 2020-01-07 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | System and method for a flexible pipe containment sled |
| CA3081635A1 (en) | 2017-11-01 | 2019-05-09 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | System and method for handling reel of pipe |
| EA202091764A1 (ru) | 2018-02-01 | 2020-12-01 | Тринити Бэй Эквипмент Холдингс, Ллк | Поддон с боковыми направляющими, предназначенный для бухты труб, и способ применения |
| EP3755576A4 (en) | 2018-02-22 | 2022-02-16 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | SYSTEM AND METHOD OF INSTALLING COILS OF A FILLABLE TUBE |
| CN108331989A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-27 | 广东管博管道技术科技有限公司 | 一种双密封自锁承插接口 |
| BR102018012268B1 (pt) * | 2018-06-15 | 2021-09-14 | Universidade Federal De Santa Catarina -Ufsc | Sistema para inspeção de um reparo ou junta de material composto aplicado a uma estrutura |
| US11066002B2 (en) | 2018-10-12 | 2021-07-20 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Installation trailer for coiled flexible pipe and method of utilizing same |
| AR118122A1 (es) | 2019-02-15 | 2021-09-22 | Trinity Bay Equipment Holdings Llc | Sistema de manejo de tubo flexible y método para usar el mismo |
| US10753512B1 (en) | 2019-03-28 | 2020-08-25 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | System and method for securing fittings to flexible pipe |
| US10926972B1 (en) | 2019-11-01 | 2021-02-23 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Mobile cradle frame for pipe reel |
| EP4058709B1 (en) | 2019-11-22 | 2025-05-07 | FlexSteel USA, LLC | Swaged pipe fitting systems and methods |
| BR112022010003A2 (pt) | 2019-11-22 | 2022-08-16 | Trinity Bay Equipment Holdings Llc | Sistemas e métodos de encaixes de tubo em vaso |
| US10822194B1 (en) | 2019-12-19 | 2020-11-03 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Expandable coil deployment system for drum assembly and method of using same |
| US10844976B1 (en) | 2020-02-17 | 2020-11-24 | Trinity Bay Equipment Holdings, LLC | Methods and apparatus for pulling flexible pipe |
| CN111396672A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-07-10 | 山东万吉塑胶有限公司 | 一种大口径电熔管件连接头 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB986882A (en) * | 1960-05-03 | 1965-03-24 | Bristol Aeroplane Plastics Ltd | Improvements in joints for pipes or like members made of resin |
| US4153656A (en) * | 1977-02-23 | 1979-05-08 | Pilgrim Engineering Developments Limited | Pipe joints |
| US5336351A (en) * | 1992-07-14 | 1994-08-09 | Tuf-Tite, Inc. | Method for connecting a pipe connector to a hard plastic pipe |
| RU33969U1 (ru) * | 2003-07-31 | 2003-11-20 | Тумаков Сергей Федорович | Соединение нефтегазопромысловых труб |
| WO2008054227A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Mirador As | Coupling |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1759780A (en) * | 1924-11-10 | 1930-05-20 | Figari Francesco | Rigid joint, pipe, and its manufacture |
| GB1511540A (en) * | 1975-10-08 | 1978-05-24 | Pilgrim Eng Dev | Pipejoints |
| US4226444A (en) * | 1978-12-26 | 1980-10-07 | Pilgrim Engineering Developments Limited | Pipe joints |
| US4647080A (en) * | 1985-02-04 | 1987-03-03 | Price Brothers Company | Pipe joint |
| CN1142796A (zh) * | 1993-12-15 | 1997-02-12 | 特殊工业株式会社 | 电熔化连接装置 |
| DE9419777U1 (de) * | 1994-12-09 | 1995-02-02 | SIMONA AG, 55606 Kirn | Klebemuffe |
| ATE420315T1 (de) * | 2001-11-20 | 2009-01-15 | Siemens Ag | Rohrverbindung und verfahren zur herstellung einer rohrverbindung |
| KR200347935Y1 (ko) * | 2004-01-26 | 2004-04-28 | 주식회사에이콘 | 배관 파이프용 열 융착 연결구 |
| US7341285B2 (en) * | 2004-03-24 | 2008-03-11 | Ips Corporation Weld-On Division | Chemical fusion of non-metallic pipe joints |
-
2012
- 2012-11-26 SA SA112340031A patent/SA112340031B1/ar unknown
- 2012-11-27 RU RU2014125895A patent/RU2625393C2/ru active
- 2012-11-27 HR HRP20210193TT patent/HRP20210193T1/hr unknown
- 2012-11-27 PT PT128535846T patent/PT2786057T/pt unknown
- 2012-11-27 HU HUE12853584A patent/HUE053268T2/hu unknown
- 2012-11-27 BR BR112014017998-0A patent/BR112014017998B1/pt active IP Right Grant
- 2012-11-27 AU AU2012343490A patent/AU2012343490B2/en not_active Ceased
- 2012-11-27 WO PCT/IB2012/002513 patent/WO2013080018A1/en not_active Ceased
- 2012-11-27 CN CN201280068273.9A patent/CN104246343B/zh active Active
- 2012-11-27 RS RS20210142A patent/RS61535B1/sr unknown
- 2012-11-27 ES ES12853584T patent/ES2847829T3/es active Active
- 2012-11-27 PL PL12853584T patent/PL2786057T3/pl unknown
- 2012-11-27 MX MX2014006494A patent/MX370870B/es active IP Right Grant
- 2012-11-27 CA CA2859737A patent/CA2859737C/en active Active
- 2012-11-27 EP EP12853584.6A patent/EP2786057B1/en active Active
-
2014
- 2014-05-28 CL CL2014001411A patent/CL2014001411A1/es unknown
- 2014-06-25 MA MA37153A patent/MA35837B1/fr unknown
- 2014-06-26 CO CO14138328A patent/CO7061050A2/es unknown
-
2021
- 2021-02-02 CY CY20211100092T patent/CY1123903T1/el unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB986882A (en) * | 1960-05-03 | 1965-03-24 | Bristol Aeroplane Plastics Ltd | Improvements in joints for pipes or like members made of resin |
| US4153656A (en) * | 1977-02-23 | 1979-05-08 | Pilgrim Engineering Developments Limited | Pipe joints |
| US5336351A (en) * | 1992-07-14 | 1994-08-09 | Tuf-Tite, Inc. | Method for connecting a pipe connector to a hard plastic pipe |
| RU33969U1 (ru) * | 2003-07-31 | 2003-11-20 | Тумаков Сергей Федорович | Соединение нефтегазопромысловых труб |
| WO2008054227A1 (en) * | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Mirador As | Coupling |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742961C1 (ru) * | 2020-02-20 | 2021-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью «Татнефть-Пресскомпозит» | Способ ремонта стеклопластиковых труб с использованием резьбовой вставки |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CY1123903T1 (el) | 2022-05-27 |
| BR112014017998A8 (pt) | 2019-01-22 |
| CA2859737C (en) | 2020-10-06 |
| PT2786057T (pt) | 2021-02-02 |
| EP2786057A4 (en) | 2015-07-29 |
| CA2859737A1 (en) | 2013-06-06 |
| HRP20210193T1 (hr) | 2021-04-02 |
| RU2014125895A (ru) | 2016-01-27 |
| AU2012343490B2 (en) | 2017-05-11 |
| PL2786057T3 (pl) | 2021-05-31 |
| EP2786057B1 (en) | 2020-11-04 |
| MX2014006494A (es) | 2014-10-17 |
| RS61535B1 (sr) | 2021-04-29 |
| MA35837B1 (fr) | 2014-12-01 |
| CL2014001411A1 (es) | 2015-03-06 |
| AU2012343490A1 (en) | 2014-07-10 |
| ES2847829T3 (es) | 2021-08-04 |
| SA112340031B1 (ar) | 2016-06-11 |
| HUE053268T2 (hu) | 2021-06-28 |
| CN104246343A (zh) | 2014-12-24 |
| EP2786057A1 (en) | 2014-10-08 |
| CN104246343B (zh) | 2017-11-17 |
| MX370870B (es) | 2020-01-08 |
| BR112014017998B1 (pt) | 2021-04-27 |
| CO7061050A2 (es) | 2014-09-19 |
| WO2013080018A1 (en) | 2013-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2625393C2 (ru) | Способ и системы для соединения стекловолоконной трубы | |
| US10760719B2 (en) | Fiberglass pipe jointing methods and systems | |
| EP0978677B1 (en) | High-pressure fiber reinforced composite pipe joint | |
| RU2300045C2 (ru) | Муфта с вкладышем для ремонта трубопровода, транспортирующего текучую среду под высоким давлением | |
| CN104583746B (zh) | 套筒构件、端部接头组件以及组装柔性管的方法 | |
| WO2003093714A2 (en) | Coupling assembly and method | |
| US20080246276A1 (en) | Sump Wall Penetration Fitting | |
| US8418728B1 (en) | Method of adhering structural elements to polyethylene and like materials | |
| Cheldi et al. | Use of spoolable reinforced thermoplastic pipes for oil and water transportation | |
| US11754215B2 (en) | Apparatus and method for friction welding of reinforced thermosetting resin pipe joints | |
| US20240183468A1 (en) | Thermoplastic welded sealing system and method for thermoset composite pipe joints | |
| CN112524356A (zh) | 中空结构壁缠绕管双头承插密封结构及密封试验方法 | |
| USH1163H (en) | Pipeline repair method | |
| CN213743279U (zh) | 一种粘接性复合材料柔性管专用接头 | |
| US20120211916A1 (en) | Method of strengthening the connection between pipe sections in high pressure pipelines | |
| KR101607825B1 (ko) | 필라멘트 와인딩용 파이프의 연결장치 및 이를 이용한 연결방법 | |
| CN114688383A (zh) | 一种油气水混输管道内衬耐温耐压复合管的防腐修复方法 | |
| CN209781907U (zh) | 一种深水用非粘结柔性管及其连接接头 | |
| CN108953816B (zh) | Pvc-u缠绕管用承插接头 | |
| EP4182594A1 (en) | Apparatus and method for welding reinforced thermosetting resin pipe joints by induction heating | |
| Fahrer et al. | Development and Implementation of High-Pressure Large-Diameter RTR Pipe Systems for Oil and Gas Transmission Pipelines | |
| Weller et al. | The Use of Reinforced Thermoplastic Pipe in CO2 Flood Enhanced Oil Recovery | |
| WO2024253561A1 (ru) | Способ безогневого композитного ремонта сквозных дефектов трубопроводов | |
| CA2203643C (en) | High-pressure fiber reinforced composite pipe joint | |
| US20210062937A1 (en) | End Connection Assembly and Method for Producing the Same |