RU2226637C2

RU2226637C2 - Method of connecting pipes having inner coat

Info

Publication number: RU2226637C2
Application number: RU2002117833/06A
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Ибрагимов; Ф.И. Даутов; В.Г. Фадеев; Р.М. Гареев; Д.Ф. Даутов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-04-10
Also published as: RU2002117833A

Abstract

FIELD: pipe line transport; erection of pipe lines provided with inner corrosion-resistant coat. SUBSTANCE: inner diameter of ends of pipes is calibrated and extended prior to application of coat and inner protective bush is placed in joint area; said bush is provided with corrosion-resistant coat and sealing members on outer surface; in center of this bush there is ring made from heat-insulating material. Sealing members are placed in zones of change of inner diameter of pipe ends; outer surface of sealing members corresponds to configuration of inner surface of pipes in said zones and longitudinal mounting size of bush exceeds respective size of extended ends of pipes. Sealing members are made in form of radial circular projections of bush with rings made from elasto-flexible material. EFFECT: enhanced reliability. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при производстве труб с внутренним противокоррозионным покрытием и строительстве трубопроводов.The invention relates to pipeline transport and can be used in the production of pipes with internal anti-corrosion coating and pipeline construction.

Известен способ соединения труб с внутренним термопластичным покрытием, включающий размещение внутри концов труб втулки с внутренним покрытием, имеющей кольцевые канавки, расположенные по краям втулки, с уплотнительными кольцами в них, и кольцевую проточку в средней части втулки, в которой размещен термопластичный материал, установку поверх термопластичного материала в промежутке между концами покрытия теплоизоляционного кольца и соединение труб сваркой встык. При сварке труб за счет выделяемого тепла происходит оплавление и сварка концов термопластичного покрытия с аналогичным материалом в центральной проточке втулки, что должно обеспечить дополнительную герметизацию стыка (пат. РФ №2157479, кл. F 16 L 13/02, опубл. 10.10.00 г., Бюл. №28).A known method of connecting pipes with an internal thermoplastic coating, comprising placing inside the pipe ends of the sleeve with an internal coating having ring grooves located at the edges of the sleeve, with O-rings in them, and an annular groove in the middle of the sleeve in which the thermoplastic material is placed, installation on top thermoplastic material in the interval between the ends of the coating of the insulating ring and the pipe joint butt welding. When welding pipes due to the generated heat, the ends of the thermoplastic coating are melted and welded with the same material in the central bore of the sleeve, which should provide additional sealing of the joint (Pat. RF No. 2157479, class F 16 L 13/02, publ. 10.10.00 g ., Bull. No. 28).

Недостатком этого способа является низкая надежность соединения, связанная с тем, что процесс оплавления и сварки концов покрытия трубы с кольцом из термопластичного материала втулки происходит вслепую и без контроля качества. А уплотнительные кольца, размещенные на цилиндрическом участке втулки, не могут противостоять против внутреннего давления транспортируемой агрессивной жидкости. В результате этого существует вероятность проникновения агрессивной среды к стыкам труб и их коррозионного разрушения. Кроме того, оплавление и сварка концов покрытия с термопластичным кольцом втулки возможны лишь в случае термопластичного покрытия труб, а при использовании термореактивного покрытия этот процесс исключается.The disadvantage of this method is the low reliability of the connection, due to the fact that the process of melting and welding of the ends of the coating of the pipe with a ring of thermoplastic material of the sleeve occurs blindly and without quality control. And the sealing rings located on the cylindrical section of the sleeve cannot withstand the internal pressure of the transported aggressive fluid. As a result of this, there is a probability of penetration of the aggressive medium to the pipe joints and their corrosion failure. In addition, the melting and welding of the ends of the coating with a thermoplastic ring of the sleeve is possible only in the case of thermoplastic coating of pipes, and when using a thermosetting coating, this process is excluded.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ неразъемного соединения труб с защищенной внутренней поверхностью, включающий формование концов труб в виде раструбов, нанесение внутреннего защитного покрытия, установку внутрь раструбов ответной цилиндрической втулки с внутренним защитным покрытием и сварку смежных раструбов между собой встык. Втулку снабжают уплотнительными элементами, размещенными на цилиндрическом участке втулки, и выполняют с кольцевой проточкой, размещенной напротив сварного шва, которую заполняют теплоизолирующим материалом (пат. РФ №2116549, кл. F 16 L 13/02, опубл. 27.07.98 г.).Closest to the technical nature of the proposed method is a one-piece connection of pipes with a protected inner surface, which includes forming pipe ends in the form of sockets, applying an internal protective coating, installing a counter cylindrical sleeve with an internal protective coating inside the sockets, and butt welding of adjacent sockets. The sleeve is provided with sealing elements located on the cylindrical portion of the sleeve, and is made with an annular groove opposite the weld, which is filled with heat-insulating material (US Pat. RF No. 2116549, class F 16 L 13/02, publ. 07.27.98) .

Недостатком этого способа является возможность коррозионного разрушения стыков из-за недостаточно надежной герметизации от попадания агрессивной транспортируемой среды к стыкам. Последнее обусловлено тем, что уплотнительные элементы (кольца) расположены на цилиндрическом участке втулки и прижимаются к раструбам и втулке только за счет упругой деформации колец, возникающей при вводе втулки в трубу. Среда, находящаяся под высоким давлением, преодолевает упругую деформацию этих колец и проникает к зоне стыка.The disadvantage of this method is the possibility of corrosion destruction of the joints due to insufficiently reliable sealing from the ingress of aggressive transported medium to the joints. The latter is due to the fact that the sealing elements (rings) are located on the cylindrical section of the sleeve and are pressed against the sockets and the sleeve only due to the elastic deformation of the rings that occurs when the sleeve is inserted into the pipe. The medium under high pressure overcomes the elastic deformation of these rings and penetrates to the joint zone.

Задачей изобретения является повышение надежности соединения труб с внутренним покрытием любого типа.The objective of the invention is to increase the reliability of the connection of pipes with the inner coating of any type.

Поставленная задача решается тем, что в способе соединения труб с внутренним покрытием, включающем калибровку и расширение внутреннего диаметра концов труб до нанесения покрытия, размещение в месте соединения с перекрытием концевых участков покрытия внутренней защитной втулки, снабженной противокоррозионным покрытием и имеющей на наружной поверхности на концах уплотнительные элементы и в центре кольцо из теплоизоляционного материала, и соединение труб сваркой встык, согласно изобретению, уплотнительные элементы размещают в зонах изменения внутреннего диаметра концов труб, причем наружная поверхность уплотнительных элементов соответствует конфигурации внутренней поверхности трубы в указанных зонах, а продольный посадочный размер втулки берут больше соответствующего размера расширенных концов труб.The problem is solved in that in a method for connecting pipes with an inner coating, including calibrating and expanding the inner diameter of the ends of the pipes before coating, placing at the junction with the overlapping end portions of the coating an internal protective sleeve provided with an anticorrosive coating and having sealing lips on the outer surface elements and in the center a ring of heat-insulating material, and butt welding, according to the invention, the sealing elements are placed in zones and Menenius inner diameter of the pipe ends, the outer surface of the sealing elements corresponds to the configuration of the inner surface of the tube in said zones, and the longitudinal size of the sleeve boarding take more appropriate size expanded pipe ends.

Уплотнительные элементы выполняют в виде радиальных кольцевых выступов втулки. На наружной поверхности участков, охватывающих цилиндрические и конические части кольцевых выступов, могут быть размещены кольца из упругоэластичного материала.The sealing elements are in the form of radial annular protrusions of the sleeve. On the outer surface of the sections covering the cylindrical and conical parts of the annular protrusions, rings of elastically elastic material can be placed.

Способ поясняется чертежом, где показаны продольные разрезы верхних половинок концевых участков соединяемых труб (нижние половинки идентичны).The method is illustrated in the drawing, which shows longitudinal sections of the upper halves of the end sections of the pipes to be connected (lower halves are identical).

На фиг.1 показан вариант соединения труб 1 с внутренней пластмассовой облицовкой (например, футерованных полиэтиленовыми трубами) 2, в котором место соединения защищено от коррозии втулкой 3, имеющей на концах уплотнительные радиальные кольцевые выступы 4.Figure 1 shows a variant of the connection of the pipes 1 with the inner plastic lining (for example, lined with polyethylene pipes) 2, in which the connection is protected from corrosion by a sleeve 3 having radial sealing ring projections 4 at the ends.

На фиг.2 показан вариант соединения таких же труб, в котором на наружной поверхности участков, охватывающих цилиндрические и конические части кольцевых выступов втулки, размещены кольца 9 из упругоэластичного материала.Figure 2 shows a variant of the connection of the same pipes, in which on the outer surface of the sections covering the cylindrical and conical parts of the annular protrusions of the sleeve, rings 9 of elastic material are placed.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Концевые участки металлических труб 1 (см. фиг.1) предварительно калибруют до максимального внутреннего диаметра, допустимого для данного типоразмера труб, увеличивают внутренний диаметр труб в зоне герметизации места соединения 5 на 2-6 мм (в зависимости от диаметра и толщины стенки труб) путем внутренней обточки. Производят футерование труб пластмассовыми трубами 2, концы которых обрезают в пределах зон герметизации 5. В конец одной из труб вставляют стальную защитную втулку 3, все поверхности которой снабжены полимерным противокоррозионным покрытием, имеющую по концам кольцевые уплотнительные выступы 4, наружный диаметр которых превышает внутренний диаметр футеровки на величину увеличения внутреннего диаметра металлических труб в зонах герметизации 5. В центре втулка снабжена кольцевой проточкой, заполненной теплоизоляционным материалом 6, заключенным в стальной кожух 7. На выступающий конец втулки насаживают конец второй трубы, с помощью гидравлического пресса производят смыкание концов металлических труб до соприкосновения их кромок и производят сварку встык. При смыкании концов труб кольцевые выступы 4 втулки раздают концы пластмассовых труб до соприкосновения с обточенной поверхностью металлических труб и прижимают пластмассовые трубы к кольцевым выступам металлических труб, образованным в результате увеличения их внутреннего диаметра. Это прижатие обеспечивается тем, что длина цилиндрической части втулки (до наружных фасок) превышает расстояние между внутренними выступами соединяемых труб на 2-4 мм (в зависимости от толщины стенки футеровки). При этом обеспечивается не только надежная герметизация места соединения труб от перекачиваемой агрессивной среды, но и механическая фиксация концов футеровки.The end sections of metal pipes 1 (see Fig. 1) are pre-calibrated to the maximum inner diameter acceptable for a given pipe size, the inner diameter of the pipes in the sealing zone of the junction 5 is increased by 2-6 mm (depending on the diameter and wall thickness of the pipes) by internal turning. The pipes are lined with plastic pipes 2, the ends of which are cut off within the sealing zones 5. At the end of one of the pipes, a steel protective sleeve 3 is inserted, all surfaces of which are provided with a polymer anticorrosive coating having ring sealing lips 4 at the ends whose outer diameter exceeds the inner diameter of the lining by the increase in the inner diameter of the metal pipes in the sealing zones 5. In the center, the sleeve is provided with an annular groove filled with heat-insulating material 6, for locked into the steel casing 7. On the protruding end of the sleeve, the end of the second pipe is inserted, the ends of the metal pipes are closed by a hydraulic press until their edges touch and butt welding is performed. When the ends of the pipes are closed, the annular protrusions 4 of the sleeve distribute the ends of the plastic pipes until they touch the turned surface of the metal pipes and press the plastic pipes against the annular protrusions of the metal pipes formed as a result of an increase in their inner diameter. This pressing is ensured by the fact that the length of the cylindrical part of the sleeve (to the outer chamfers) exceeds the distance between the inner protrusions of the connected pipes by 2-4 mm (depending on the thickness of the lining wall). This ensures not only reliable sealing of the pipe junction from the pumped aggressive medium, but also mechanical fixation of the lining ends.

Еще более надежная герметизация, компенсирующая неточности геометрических размеров мест соприкосновения втулки и труб, достигается в случае выполнения на контактной поверхности уплотнительных выступов втулки кольцевых проточек с размещенными в них кольцами 9 из упругоэластичного материала (см. фиг.2).An even more reliable sealing, compensating for inaccuracies in the geometric dimensions of the contact points of the sleeve and pipes, is achieved if ring grooves with rings 9 made of elastic material are placed on the contact surface of the sealing lips of the sleeve (see FIG. 2).

Теплоизоляционное кольцо 6 во всех вариантах служит для устранения термического воздействия сварки на внутреннее антикоррозионное покрытие защитной втулки.The heat-insulating ring 6 in all cases serves to eliminate the thermal effect of welding on the internal anti-corrosion coating of the protective sleeve.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1. Концы стальных труб по ГОСТ 8732 наружным диаметром 159 мм и толщиной стенки 9 мм калибровали по внутреннему диаметру до 145 мм на длину 200 мм, в интервале 50-150 мм от концов выполнили внутреннюю проточку до внутреннего диаметра 149 мм и произвели футерование полиэтиленовыми трубами диаметром 141 мм и толщиной стенки 4 мм с предварительным волочением через фильеру диаметром 138 мм. Концы полиэтиленовых труб отрезали на расстоянии 60 мм от концов стальных труб непосредственно перед их соединением. Защитную стальную втулку длиной цилиндрической части 302 мм (на 2 мм больше расстояния между крайними точками внутренней проточки соединяемых труб), имеющую по концам кольцевые уплотнительные выступы наружным диаметром 141,5 мм, в центральной части кольцевую проточку глубиной 4 мм, шириной 100 мм, заполненную асбестовой тканью и стальным кожухом, вставили в концы соединяемых труб, с помощью гидропресса произвели силовое смыкание кромок труб и осуществили сварку встык.Example 1. The ends of steel pipes according to GOST 8732 with an external diameter of 159 mm and a wall thickness of 9 mm were calibrated by an internal diameter of up to 145 mm to a length of 200 mm, in the range of 50-150 mm from the ends, an internal groove was made to an internal diameter of 149 mm and lined with polyethylene pipes with a diameter of 141 mm and a wall thickness of 4 mm with preliminary drawing through a die with a diameter of 138 mm. The ends of the polyethylene pipes were cut off at a distance of 60 mm from the ends of the steel pipes immediately before their connection. A protective steel sleeve with a length of a cylindrical part of 302 mm (2 mm more than the distance between the extreme points of the inner groove of the pipes to be joined), having ring sealing protrusions with an outer diameter of 141.5 mm at the ends, an annular groove in the central part of 4 mm deep, 100 mm wide, filled asbestos cloth and a steel casing, inserted into the ends of the pipes to be connected, using a hydraulic press, forcefully closed the edges of the pipes and performed butt welding.

Гидравлические испытания показали, что стыки труб, соединенных по предложенному способу, остаются изнутри сухими при давлениях до 20 МПа. Это гарантирует отсутствие их коррозионного разрушения под действием перекачиваемой агрессивной среды.Hydraulic tests showed that the joints of pipes connected by the proposed method, remain dry inside from pressures up to 20 MPa. This ensures the absence of their corrosion damage under the action of the pumped aggressive environment.

Claims

1. A method of connecting pipes with an inner coating, including calibrating and expanding the inner diameter of the ends of the pipes before coating, placing at the junction with the overlapping end portions of the coating an internal protective sleeve provided with an anticorrosive coating and having sealing elements at the ends and a ring in the center from heat-insulating material, and butt welding by pipes, characterized in that the sealing elements are placed in zones of variation of the inner diameter of the ends of the pipes ub, and the outer surface of the sealing elements corresponds to the configuration of the inner surface of the pipes in these zones, and the longitudinal seating size of the sleeve is taken larger than the corresponding size of the expanded ends of the pipes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sealing elements are in the form of radial annular protrusions of the sleeve.

3. The method according to claim 2, characterized in that on the outer surface of the sections covering the cylindrical and conical parts of the annular protrusions, place rings of elastic material.