НАКОНЕЧНИК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к производству и соединению трубопроводов из стали с внутренним покрытием и может быть использована при изготовлении технологических трубопроводов для транспортирования жидких и газообразных сред, в том числе агрессивных, в нефтегазодобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и иных отраслях промышленности.
Предпосылки для создания полезной модели.
Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее.
Известно, что для транспортирования высокоагрессивных сред, к которым относится и нефть, используются стальные трубы с различного типа защитными покрытиями, которые предотвращают коррозию металла на внутренней поверхности трубопроводов и образование отложений.
Успешное применение промысловых и иных технологических трубопроводов для обустройства нефтяных месторождений зависит от надежных методов их соединения в процессе монтажа, основным способом которого является электросварка, что предполагает защиту зоны сварных швов.
Существует соединение футерованных труб, включающее трубу с полимерной оболочкой, внутри которой размещены протекторная втулка и наконечник. На торцах труб предусмотрена фаска под электросварку, угол разделки (скоса) которой 20°. При соединении таких труб их устанавливают с зазором и сваривают. (РД 39-0147585-336-86 Инструкция по технологии соединения стальных труб, футерованных полиэтиленом).
Недостатком существующего соединения является недостаточный угол скоса кромки и наличие зазора между стыкуемыми трубами, что приводит к перегреву внутренней полимерной оболочки вследствие тепловой инерции при сварке шва, что в конечном итоге, ухудшает прочностные свойства защемленного участка футеровки. Кроме того, изготовление данных соединений трудоемко и связано со значительным расходом электродов.
Известен способ соединения стальных труб с внутренним покрытием, включающий размещение защитной втулки в конце трубы, причем втулка снабжена покрытием и имеет кольцевые проточки. В проточках размещают кольца с полостями для сообщения с полостью труб. В центральной части, напротив сварного шва, втулку снабжают кольцевой проточкой, заполненной теплоизоляционным материалом (Патент РФ №2225561, МПК F16L 13/02, 10.03.2004 г., БИ №7).
Недостатком способа является высокая трудоемкость осуществления и возможность коррозионного разрушения стыков из-за невысокой герметизации.
Существует способ соединения металлических труб с внутренним антикоррозионным покрытием, включающий установку с некоторым зазором втулок из коррозионностойкого металла внутри концов труб и их закрепление, нанесение на внутреннюю поверхность труб антикоррозионного покрытия, включая частично поверхность втулок, подготовку кромок под сварку и соединение труб сваркой по известной технологии сваривания двухслойных материалов, при этом втулки устанавливают на внутренней поверхности концов труб, причем окончательное закрепление втулок производят путем редуцирования концов труб на длину втулок из коррозионностойкого металла и на величину, не превышающую величину обжатия труб (Патент РФ №2154221, МПК F16L 13/02, 10.08.2000 г., БИ №22).
Недостатком данного способа является низкая надежность соединения и высокая стоимость, кроме того этот способ сложен и трудоемок.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение условий охраны окружающей среды посредством повышения надежности работы стальных трубопроводов, защиты сварных стыков от коррозии, получение качественных и герметичных швов и снижение материальных затрат.
Технический результат решается заявляемым наконечником для соединения стальных трубопроводов.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в описываемой стальной трубе установлены на концах стальной трубы и скреплены с ней наконечники, а затем внутренняя поверхность стальной трубы покрывается внутренним защитным покрытием.
Новым является то, что наконечники изготовлены из коррозионностойкого стального листа, путем вырезания плоской прямоугольной заготовки, затем заготовка или сворачивается в цилиндр соответствующего диаметра и сваривается одним продольным швом, или изготавливается из двух штампованных полуцилиндров с двумя сварными швами, что технологически менее трудоемко. Наконечники также могут быть изготовлены из двух и более заготовок с одним, двумя или более сварными швами в форме гладкого или фасонного цилиндра, что определяется внутренним защитным покрытием стальной трубы.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами.
На чертежах изображены продольные разрезы одного из концов (другой конец аналогичен) стальной трубы с наконечником в форме гладкого (фиг.1) и фасонного (фиг.2) сварного цилиндра.
На фиг.1 представлена стальная труба 1 с наконечником 2 в форме гладкого цилиндра из коррозионностойкого металла, сварной шов 3 и внутреннее защитное покрытие 4.
Подготовка концов стальной трубы 1 производится в производственных условиях, затем изготавливается из стального листа наконечник 2 в форме гладкого сварного цилиндра, который вставляется в стальную трубу 1 и приваривается сварным швом 3 по известной технологии сваривания материалов, после чего стальная труба 1 покрывается внутренним защитным покрытием 4.
В другом варианте (фиг.2) представлена стальная труба 1 с внутренним защитным покрытием 4, с наконечником 2 из коррозионностойкого металла в форме фасонного цилиндра с герметиком 5 (при использовании футерованной стальной трубы 1 применение герметика 5 не требуется) и буртиком 6, который предназначен для упора при установке наконечника 2 для соединения стальных трубопроводов.
Подготовка стальной трубы осуществляется следующим образом.
Конец стальной трубы 1 калибруется и наносится внутреннее защитное покрытие 4, после чего вставляется наконечник 2 в форме фасонного сварного цилиндра с предварительно нанесенным герметиком 5, а затем наконечник 2 закрепляется с помощью дорна (на фигуре 2 не указан).
К преимуществам полезной модели можно отнести уменьшение количества отказов на промысловых коммуникациях и, тем самым, обеспечение условий охраны окружающей среды.
Уменьшение эксплуатационных затрат при использовании наконечника для соединения стальных трубопроводов происходит за счет:
-уменьшения гидравлических потерь при транспортировании сред по стальным трубопроводам;
-уменьшения количества отложений на внутренней поверхности стальных трубопроводов;
-уменьшения количества ремонтов и снижение аварийности, затрат на обслуживание и диагностику стальных трубопроводов.
Применение предлагаемого наконечника для соединения стальных трубопроводов расширяет возможность использования технологической цепочки их производства за счет изготовления наконечника для стальной трубы любого типоразмера.
Данное техническое решение упрощает технологический процесс, увеличивает производительность труда, удешевляет изготовление неразъемных соединений трубопроводов, и, главное, обеспечивает равнопрочное коррозионностойкое сварное соединение, при упрощении сборки и при повышении надежности и увеличении срока эксплуатации технологических трубопроводов.