Спосіб з’єднання труб з внутрішнім покриттям зварюванням

Реферат: Використання: в галузі будівництва трубопроводів, а саме до захисту втулками підкладними зварних з'єднань трубопроводів від внутрішньої корозії. Сутність: спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям, який включає установку та закріплення втулки підкладної з встановленими ущільнюючими елементами всередині кінців труб і з'єднання труб зварюванням, втулку підкладну закріплюють всередині кінців труб шляхом роздачі дорном через патрубок із термопластичної пластмаси, разом з тим з'єднання труб зварюванням здійснюється після встановлення кінців труб в пази Т-подібного направляючого виступу, що виконаний на втулці, в якому розташована порошкова стрічка. Технічний результат: спрощення технологічного процесу з'єднання труб з внутрішнім покриттям і підвищення міцності зварних з'єднань трубопроводів та якості захисту від корозії. UA 114847 C2 (12) UA 114847 C2 UA 114847 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі будівництва трубопроводів, а саме до захисту втулками підкладними зварних з'єднань трубопроводів від внутрішньої корозії. Відомий спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям (Патент РФ № 2079033, МПК кл. F16L 13/02, опубл. 10.05.1997 р. Бюл. № 13.), що включає установку всередину з'єднувальних труб втулки з корозійностійкого матеріалу, складання стику під зварювання, з'єднання труб зварюванням і ущільнення між зовнішньою поверхнею втулки і покритими внутрішніми поверхнями зварюваних труб здійснюють після з'єднання труб зварюванням, запресовуванням втулки в зварені труби шляхом високошвидкісного пластичного деформування втулки. Цей спосіб має істотні недоліки. По-перше, використовується дуже дороге обладнання для запресовування втулок, а саме магнітно-імпульсна установка. По-друге, найголовніше, що високошвидкісна пластична деформація внутрішньої циліндричної втулки всередині кінців труб не дозволяє отримати щільне герметичне з'єднання між поверхнями втулки і кінців труб. Це пов'язано з тим, що повітря, наявне між втулкою і кінцями труб, є передавальним середовищем при використанні енергії вибуху, тобто повітря роздає кінці труб на велику величину. Повітря не повністю витісняється з зазору, наявного між втулкою і кінцями труб при високошвидкісному пластичному деформуванні втулки, а це призводить до утворення буферної зони між втулкою і кінцями труб, що є причиною не забезпечення герметичності з'єднання між поверхнями втулки і кінців труб. Практикою можливості використання енергії вибуху для з'єднання труб при будівництві трубопроводу та відновлення герметичності обсадних колон в нафтовидобувній промисловості отримані тільки одні негативні результати. Не було досягнуто жодного позитивного результату. Також неможливо застосувати дане обладнання в польових умовах, де погодні умови відіграють головну роль (сніг, дощ, низька температура і т. д.). Крім того, сам технологічний процес енергоємний і трудомісткий у виконанні. Відомий спосіб з'єднання металевих труб з внутрішнім покриттям (Патент РФ № 2157478, МПК кл. F16L 13/02, опубл. 10.10.2000.), що включає установку всередину втулки з кінців труб встановленими на кінцях її зовнішньої поверхні ущільнювальними елементами, герметизацію з'єднання втулки і кінців труб до або після з'єднання труб зварюванням, шляхом обтискання кінців труб навпроти втулки або ущільнювальних елементів втулки. Даний спосіб має недоліки, пов'язані з тим, що для обтискання кінців труб великого діаметру і з великою товщиною стінки потрібне спеціальне громіздке і енергоємне обладнання, що ускладнює технологічний процес з'єднання труб з внутрішнім покриттям. Крім того, звужується переріз трубопроводу в місцях встановлення втулки. Відомо спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям зварюванням (Патент РФ № 2553842, МПК кл. F16L 13/02, опубл. 20.06.2015. Бюл. № 17.), який є близьким аналогом, який включає установку та закріплення втулки підкладної з установленими ущільнюючими елементами всередині кінців труб і з'єднання труб зварюванням, закріпленням втулки підкладної шляхом роздачі дорном через патрубок з термопластичної пластмаси. Даний спосіб має недоліки, пов'язані з тим, що зварне з'єднання ззовні труб незахищене від зовнішніх чинників, таким чином воно швидко пошкодиться і призведе до роз'єднання шву. Задача винаходу полягає в підвищення якості зварного з'єднання труб. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям, який включає установку та закріплення втулки підкладної з встановленими ущільнюючими елементами всередині кінців труб, порошкової стрічки і з'єднання труб зварюванням, втулку підкладну закріплюють всередині кінців труб шляхом роздачі дорном через патрубок із термопластичної пластмаси, у відповідності до винаходу, з'єднання труб зварюванням здійснюється після встановлення кінців труб в пази Т-подібного направляючого виступу, що виконаний на втулці, на якій нанесено порошкову стрічку. Суть винаходу. На Фіг. 1 та Фіг. 2 показаний в розрізі загальний вид з'єднання труб з внутрішнім покриттям, який отримано пропонованим способом: труба 1, внутрішнє покриття 2, втулка підкладна з направляючим Т-подібним виступом 3, внутрішня обичайка 4 з корозійностійкої сталі, ущільнювальні елементи 5, розтруби 6 і зварні шви 7, порошкова стрічка 8. Спосіб здійснюють наступним чином. Для захисту та міцності зварного з'єднання використовують втулку підкладну з направляючим Т-подібним виступом 3 з нанесеною порошковою стрічкою 8 на пази, яка має внутрішню обичайку 4 з корозійностійкої сталі, кінці якої виступають за торці втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3, яка містить порошкову стрічку 8. На виступаючих кінцях зовнішньої поверхні обичайки 4 розміщені ущільнювальні елементи 5. Ущільнювальні елементи 5 можуть бути приклеєні до зовнішньої поверхні обичайки 4. Всередині втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3, в пазах якої розміщена порошкова стрічка 8, розміщують дорн з патрубком з термопластичної пластмаси, які потім встановлюють всередині кінця першої труби 1 з внутрішнім покриттям 2. 1 UA 114847 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ущільнювальний елемент 5 заходить з натягом в кінець першої труби 1 з внутрішнім покриттям 2. При цьому ущільнювальний елемент 5 центрує втулку підкладну з направляючим Т-подібним виступом 3 з нанесеною порошковою стрічкою 8 відносно осі першої труби 1. Кінець першої труби 1 заходить в паз втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3, в якому розміщена порошкова стрічка 8. Дорн прикріплюють до тяги гідравлічного преса і закріплюють першу половину втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3 з порошковою стрічкою 8 шляхом роздачі дорном через патрубок з термопластичної пластмаси всередині кінця першої труби 1 з внутрішнім покриттям 2. Від'єднують тягу гідравлічного преса від дорна. При цьому на виступаючому кінці внутрішньої обичайки 4 утворюється розтруб 6 у формі конуса. Також відбувається стиснення ущільнювального елемента 5 в радіальному напрямку і розширення в осьовому напрямку, що призводить до заповнення зазору, що залишається між внутрішньою обичайкою 4 з корозійностійкої сталі і внутрішньою поверхнею кінця першої труби 1. Ущільнювальний елемент 5 може бути приклеєний до внутрішньої поверхні першої труби 1 з внутрішнім покриттям 2, що поліпшить герметизацію з'єднання між поверхнями втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3, в пазу якої розташована порошкова стрічка 8, і кінцем першої труби 1 з внутрішнім покриттям 2 на трубопроводах високого тиску та великого діаметру. Всередині другої труби 1 розміщують тягу гідравлічного преса, яку приєднують до дорна з патрубком з термопластичної пластмаси, які знаходяться всередині втулки підкладної з Т-подібним направляючим виступом 3, в пазу якого знаходиться порошкова стрічка 8. Подають на втулку підкладну з направляючим Т-подібним виступом 3, в пазу якої розташована порошкова стрічка 8, другу трубу 1 з внутрішнім покриттям 2. Ущільнювальний елемент 5 заходить з натягом на кінець другої труби 1 з внутрішнім покриттям 2. При цьому ущільнювальний елемент 5 центрує втулку підкладну з направляючим Т-подібним виступом 3 з порошковою стрічкою 8 відносно осі другої труби 1. Кінець другої труби 1 заходить в направляючий Т-подібний виступ втулки підкладної 3, де знаходиться порошкова стрічка 8. Обидва кінці труб 1 з'єднують з направляючим Т-подібним виступом втулки підкладної 3 з порошковою стрічкою 8 прихватом. Тягу приєднують до гідравлічного пресу і закріплюють другу половину втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3 з порошковою стрічкою 8 шляхом роздачі дорном через патрубок з термопластичної пластмаси всередині кінця другої труби 1 з внутрішнім покриттям 2. При цьому на виступаючому кінці внутрішньої обичайки 4 утворюється розтруб 6 у формі конуса. Також відбувається стиснення ущільнювального елемента 5 в радіальному напрямку і розширення в осьовому напрямку, що призводить до заповнення зазору, який залишається між внутрішньою обичайкою 4 з корозійностійкої сталі і внутрішньою поверхнею кінця другоїтруби 1. Ущільнювальний елемент 5 може бути приклеєний до внутрішньої поверхні другої труби 1 з внутрішнім покриттям 2, що поліпшить герметизацію з'єднання між поверхнями втулки підкладної з направляючим Т-подібним виступом 3, на якій розташована порошкова стрічка 8 і кінцем першої труби 1 з внутрішнім покриттям 2 на трубопроводах високого тиску та великого діаметру. Від'єднують від гідравлічного преса тягу і витягують дорн з патрубком з термопластичної пластмаси з з'єднувальних труб 1 з внутрішнім покриттям 2. З'єднують труби 1 з внутрішнім покриттям 2 електродуговим зварюванням з утворенням зварного шва 7. При чому приварюють обидва кінці труб 1 з направляючим Т-подібним виступом втулки підкладної 3, в пазах якої знаходиться порошкова стрічка 8 і куди входять кінці обох труб 1. Порошкова стрічка за рахунок зварювання досягає високих температур, плавиться і додатково скріплює втулку підкладну з направляючим Т-подібним виступом 3 та кінці труб 1. Пропонований спосіб дозволяє спростити технологічний процес з'єднання труб з внутрішнім покриттям і підвищити міцність зварних з'єднань трубопроводів та якість захисту від корозії. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 Спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям зварюванням, який включає установку та закріплення втулки підкладної встановленими ущільнюючими елементами всередині кінців труб і з'єднання труб зварюванням, втулку підкладну закріплюють всередині кінців труб шляхом роздачі дорном через патрубок із термопластичної пластмаси, який відрізняється тим, що з'єднання труб зварюванням здійснюється після встановлення кінців труб в пази Т-подібного направляючого виступу, що виконаний на втулці, в якому розташована порошкова стрічка. 2 UA 114847 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3