Спосіб монтажу зварної муфти на дефектний кільцевий стик діючого трубопроводу

1. Спосіб монтажу зварної муфти на дефектний кільцевий стик діючого трубопроводу, що включає установку півоболонок муфти та технологічних кілець, які приварюють до трубопроводу з частковим проплавленням його стінки, який відрізняється тим, що на внутрішній поверхні півоболонок муфти попередньо виготовляють паз, причому дефектний кільцевий стик встановлюють у паз з зазором, а півоболонки муфти виготовляють 3 потім з обох сторін технологічного елемента на відстані (0,1-1,0) товщини стінки труби встановлюють кільця, за допомогою яких виконують зварювання технологічного елемента з трубопроводом за заданою глибиною проплавлення. Вказаний спосіб вибраний як найближчий аналог. Найбільш істотним недоліком цього способу є неможливість забезпечити виконання безпечних умов зварювання на трубопроводі під тиском при встановленні підсилюючої муфти над дефектним стиком, дефектами геометрії (іншими виступаючими над поверхнею труби елементами), оскільки перевищення шва, виступаючі елементи перешкоджають щільному приляганню муфти до труби. Крім того, міжшаровий просвіт не дозволяє ефективно розвантажувати стінку труби при підвищенні внутрішнього тиску і сприяє розвитку корозійних процесів в міжтрубній порожнині. У основу пропонованого способу поставлена задача розробити такий спосіб монтажу муфти на дефектні стики трубопроводу, який шляхом нової послідовності технологічних операцій забезпечить безпечні умови зварювання, надійну герметизацію простору між трубою та муфтою, сумісне і рівномірне навантаження муфти і трубопроводу. Поставлена задача монтажу зварної муфти на дефектний кільцевий стик трубопроводу, що включає установку півоболонок муфти та технологічних кілець, які приварюють до трубопроводу з частковим проплавленням його стінки вирішуються тим, що на внутрішній поверхні півоболонок муфти заздалегідь виготовляють виточку (паз), призначену для розташування в ній дефектного кільцевого етика трубопровода після монтажу на ньому зварної муфти. Зварну муфту виготовляють з добре зварюваної сталі, яка за своїми властивостями відповідає металу труби і має товщину в найменшому перерізі рівною чи більшою товщині стінки трубопроводу, або із сталей, які мають меншу міцність, ніж матеріал трубопроводу (наприклад, вуглецеві сталі звичайної якості типу Ст1, Ст2, Ст3 або вуглецеві якісні конструкційні сталі 08, 10, 15, 20), але мають добру здатність до зварювання (Секв≤0,46%). У такому випадку товщина стінки зварної муфти t1 коригується через коефіцієнт співвідношення границь міцності металу труби і муфти. Або із сталей, які мають більшу міцність, ніж матеріал трубопроводу, але мають добру здатність до зварювання (Секв≤0,46%). У такому випадку товщина стінки зварної муфти відповідно коригується через коефіцієнт співвідношення границь міцності металу труби і муфти. Виготовлений паз створює мінімальний зазор між дефектним кільцевим стиком та муфтою, що не створює умов для розвитку корозійних процесів в порожнині між трубою та муфтою, а власне муфта щільно прилягає до стінки труби і відповідно забезпечує рівномірне навантаження муфти і трубопроводу. Суть пропонованого способу пояснюється кресленнями. На Фіг. 1 показано трубопровід з змонтованою муфтою. 55653 4 На Фіг. 2 - переріз А-А фіг. 1, на Фіг.3 - вид І фіг. 1. На Фіг. 4-виготовлення паза. Трубопровід має дефектний стик . Муфта складається з двох однакових півоболонок, призначених для охоплення по зовнішній поверхні трубопроводу, який ремонтують. У півоболонках з боку внутрішньої поверхні виконаний паз (виточка.) У пазу розташований дефектний стик (дефектна ділянка) основного трубопроводу . Призначення муфти полягає в тому, щоб в достатній мірі розгрузити ділянку основної труби, що містить дефект. Зварну муфту виготовляють в заводських умовах з добре зварюваної сталі, яка за своїми властивостями відповідає металу труби, товщиною t1 в найменшому перерізі, рівною чи більшою товщині стінки трубопроводу t, або із сталей, які мають меншу/більшу міцність, ніж матеріал трубопроводу, але мають добру здатність до зварювання (Секв≤0,46%). У такому випадку товщина стінки зварної муфти коригується через коефіцієнт співвідношення границь міцності металу трубопроводу муфти. Для ремонту дефектів кільцевих стиків достатньо використати пропоновану муфту довжиною лише 250±20мм, технологічні кільця виготовляють товщиною рівною товщині муфти та шириною 80÷100мм для трубопроводу діаметром до 720мм включно, і 120÷140мм - для трубопроводу діаметром більше ніж 720мм. Виготовляють паз з плавними абрисами (радіус кромок повинен бути більшим -рівним товщині муфти в мінімальному перерізі), як це показано на фіг. 4, шириною 50±5мм, глибиною (H-t1), але не менше 4мм, з забезпеченням залишкової товщини муфти, що забезпечує міцність рівнозначну міцності трубопроводу, який ремонтується. Розділку кромок в окружному напрямку (повздовжні кромки листа) муфт та технологічних кілець виконують з кутом скосу 12±2 , як показано на фіг. 3. Розділку кромок півоболонок муфти та технологічних кілець у поздовжньому напрямку шва (поперечні кромки листа) виконують з кутом скосу: для верхньої - (30±2)° і для нижньої - (10±2)° при горизонтальній стиковці півоболонок (див. фіг. 2, "вид А-А"); або 25±2° для двох - при вертикальній стиковці півоболонок, в кромках виготовляють паз під металеву підкладку 8. Потім оболонки 3 муфти та технологічних кілець вальцюють із внутрішнім діаметром, рівним зовнішньому діаметру трубопроводу. Зварну муфту встановлюють на трубопровід 1 наступним чином. Дефектний стик 2 і примикаючі до нього ділянки трубопроводу 1 шириною 250300мм зачищають від ізоляційного покриття, іржі і бруду. На дефектний стик 2 трубопроводу 1 щільно встановлюють півоболонки 3 муфти з попередньо виготовленою виточкою (пазом). Півоболонки зварюються між собою поздовжніми швами 5 не торкаючись стінки трубопроводу 1 на залишкових металевих підкладках 8. З двох сторін півоболонок 3 щільно встановлюють два технологічних кільця 4 з визначеним 5 зазором 0.01 Dз між муфтою та кільцями. Кожне кільце 4 складається із двох частин, які зварюються між собою поздовжніми швами 6 на аналогічних залишкових металевих підкладках 8, не торкаючись стінки трубопроводу 1. Після чого виконують зварювання кільцевих напустково-стикових з'єднань 7 з регулюванням глибини проплавлення стінки трубопроводу 1, для чого на краю муфти та технологічних кілець виконані зрізи під кутом 12±2° 55653 6 і встановлюють зазор між ними, рівний 0.01 Dз, але не менше 6мм. Для ремонту дефектів кільцевих стиків достатньо використати пропоновану муфту довжиною лише 250мм. Це, окрім суттєво меншої металоємкості конструкції пропонованої муфти, дозволяє значно спростити процес її монтажу на трубопроводі, оскільки ділянка установки муфти входить до ділянки калібрування труб по зовнішньому діаметру - 200мм від торця труб. 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 55653 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601