УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВНУТРЕННЕГО СВАРНОГО ШВА ТРУБОПРОВОДОВ

Заявляемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, а именно, к устройствам для защиты внутреннего сварного шва трубопровода и может быть использовано при сборке трубопроводов для транспортировки различных сред в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.
Известно («Анализ недостатков применяемых методов соединения труб с внутренним покрытием при строительстве нефтегазопромысловых трубопроводов и преимущества сварного соединения с внутренней противокоррозионной изоляцией сварного шва. Автор: Протасов В.Н. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина), что для строительства нефтегазопромысловых трубопроводов используются трубы с внутренним противокоррозионным покрытием. Соединение этих труб осуществляют способом сварки. При сварке происходит разрушение покрытия в зоне сварочного шва, в связи с чем применяют различные методы внутренней противокоррозионной защиты сварного соединения труб с внутренним противокоррозионным покрытием, например, за счет защитной втулки, устанавливаемой во внутреннюю полость соединяемых концов труб перед их сваркой Для герметизации зазора между наружной поверхностью защитной втулки и внутренним покрытием трубы используют герметик. При введении защитной втулки во внутреннюю полость соединяемых концов труб резиновые кольца круглого сечения, установленные в специальных канавках на наружной поверхности защитной втулки, перемещают герметик в осевом направлении, обеспечивая создание уплотнительных валиков перед торцами защитной втулки. Для обеспечения центрирования втулки относительно сварочного шва в центре проточки втулки приварены три радиально расположенных тонких стальных лепестка, размещаемых между свариваемыми торцами труб и образующих единое целое со сварочным швом после сварки.
Основным недостатком метода внутренней изоляции сварного соединения труб с внутренним покрытием герметизируемой защитной втулкой, описанном выше, является сложность герметизации неравномерного и значительного по величине зазора между защитной втулкой и внутренней поверхностью свариваемых концов труб, что обусловлено значительным допуском на внутренний диаметр труб, и значительной овальностью внутренней поверхности этих труб.
Известна Втулка (полезная модель RU №62200), которая содержит цилиндрический металлический корпус, с коническими раструбами по краям и две установленные на внешней цилиндрической поверхности упруго-эластичные уплотнительные манжеты, опертые на кольцевые упоры, последние выполнены в виде колец круглого сечения и закреплены каждое сваркой со стороны, противоположной манжете, а каждая манжета выполнена с двумя наружными уплотнительными кольцевыми поясками. Корпус выполнен из нержавеющей стали, наружный диаметр каждого конического раструба составляет не более внутреннего диаметра корпуса втулки, манжеты выполнены из маслобензостойкой резины, пояски манжет выполнены трапецеидального сечения с наклоном к краям корпуса втулки, пояски каждой манжеты выполнены с разным наружным диаметром, причем наружный диаметр пояска, расположенного ближе к краю корпуса втулки выполнен меньшим наружного диаметра другого пояска манжеты.
Известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВНУТРЕННЕГО СВАРНОГО ШВА ТРУБОПРОВОДОВ (полезная модель RU №20360), которое состоит из втулки, несущую на себе установочные выступы и уплотнительные элементы, при этом втулка имеет на своих концах раструбы и расположенные на внешней поверхности упруго-эластичные манжеты, прилегающие к кольцевым упорам, установленным на границе перехода цилиндра втулки в раструб.
К недостаткам известных устройств относится отсутствие элемента центрирования труб при монтаже и недостаточной защищенности наружной поверхности втулки от механических повреждений возникающих при работе с трубоукладочной техникой.
Известны (http://www.celer.ru/production/bushes) “Втулки для защиты внутренней зоны сварного шва трубопроводов с антикоррозионным покрытием” (для холодного и горячего водоснабжения) по ТУ 1396-002-48151375-2003 Втулки имеют антикоррозионное покрытие. В качестве антикоррозионных покрытий используются жидкие порошковые и эпоксидные краски. На наружной поверхности втулок имеются радиальные выступы (упоры) для центрирования в трубе, теплоизоляционный материал и установлены упруго-эластичные манжеты (для втулки, предназначенной для ЖКХ, манжеты изготавливаются из пищевой резины) При монтаже втулок упруго-эластичные манжеты формируют защитный валик из герметизирующего материала, что обеспечивает надежную герметизацию зоны стыка труб от проникновения транспортируемой среды.
Известен «Узел сварного соединения трубопровода»(полезная модель RU 126418, содержащий две трубы с внутренним покрытием и установленную соосно внутри них в зоне стыка втулку с внутренним покрытием, на наружной поверхности которой расположены сформированные путем прокатки радиальные валики фиксирующие центрирующее разрезное кольцо с расплавляемой вставкой и два герметизирующих уплотнения из терморасширяющегося герметика и уплотнительными резиновыми кольцами.
Недостатком известного устройства является высокая трудоемкость изготовления и большая металлоемкость, и изменение технологичности сварного шва, в следствии использования плавкой вставки для усиления корня шва.
Главным недостатком известных устройств является сложность герметизации неравномерного и значительного по величине зазора между защитной втулкой и внутренней поверхностью свариваемых концов труб.
Задачей заявляемого решения является увеличение надежности и увеличение прочностных характеристик уплотнения, что обеспечит повышение надежности и долговечности узлов сварного соединения
Поставленная задача решается следующим образом:
Устройство для защиты сварного шва трубопровода содержет цилиндрический металлический корпус с коническими раструбами по краям, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты, термоизоляционный элемент, установленный на внешней поверхности цилиндрического участка втулки между кольцевыми элементами, центрирующую манжету при этом упруго-эластичные манжеты зафиксированы на поверхности корпуса между двумя кольцевыми элементами, выполненными методом прокатки и имеют форму валиков.
Заявляемое устройство для защиты внутреннего сварного шва трубопроводов иллюстрируется Фиг.1 и Фиг.2.
Фиг.1 иллюстрирует заявляемое устройство, вид спереди с частичным разрезом.
Фиг.2 иллюстрирует заявляемое устройство, вид с торца.
Заявляемое устройство (Фиг.1 и Фиг.2) представляет собой втулку 1, выполненную в виде цилиндрического металлического корпуса с коническими раструбами 8 по краям, несущего на себе термоизоляционный элемент 7, поверх которого установлена центрирующая манжета 9, выполненная в виде тонкостенной втулки. В теле установочной манжеты 9 вырезаны и отогнуты наружу продольные упоры 6 и установочные упоры 5 не мене трех штук каждых, по обе стороны центрирующей манжеты 9 имеются по два кольцевых элемента, выполненных в виде валиков 3 и 4, методом прокатки. Валики 3 формируют пространство для установки центрирующей манжеты 9, а поверхности 10, образованные валиками 3 и 4 служат для установки и фиксации упруго-эластичных манжет 2.
Заявляемое устройство используют следующим образом:
В узел сварного соединения трубопровода содержащий две трубы с внутренним покрытием (на Фиг. не показаны) в зоне их стыка устанавливают заявляемое устройство, а. и. втулку 1, при этом продольные упоры 6, служат для центрирования втулки 1 внутри трубопровода, радиальные упоры 5 - для упора втулки 1 в торец трубы, для центрирования втулки 1 относительно свариваемых труб. Прокатанные валики 3 и 4 с каждой стороны служат для фиксации упруго-эластичных манжет 2, например, выполненных из резины.
Прокатанные валики 3 и 4 уменьшают пространство между стенкой трубы и втулкой, увеличивают прочностные характеристики втулки по сравнению с аналогами при равной длине уплотнения. Мастика на которую монтируется втулка, заполняет полость между резиновым уплотнителем и крайним валиком, застывая образует коническую кольцевую пробку. Которая при увеличении давления еще больше уплотняется повышая надежность узла.
Предлагаемое техническое решение узла сварного соединения трубопровода обладает универсальностью и может применяться, например, при стыковке труб, протяженных трубопроводов, а также для местного ремонта трубопроводов.