Труба в антикоррозионном исполнении

Предлагаемая полезная модель относится к трубе в антикоррозионном исполнении и применяется при строительстве трубопроводов, транспортирующих воду различного назначения, нефть, нефтепродукты и другие химические среды, к которым применяемая конструкция инертна.
Уровень техники
Известна труба с внутренним покрытием, патент РФ №169117, выполненная в антикоррозионном исполнении, внутри концевых участков которой размещены тонкостенные втулки из коррозионно-стойкого металла, концы которых выступают за торцы трубы для их соединения сваркой встык. Наличие внутреннего антикоррозионного покрытия, а также использование втулок при сварке (что позволяет, в частности избежать чрезмерного теплового воздействия сварки на внутренне покрытие и ее последующую порчу) позволяет отнести исполнение такой трубы к антикоррозионному. Однако, из-за размещения втулки происходит сужение внутреннего сечения трубопровода (до 20%), что меняет режим течения жидкости, а также затрудняет прохождение при диагностике трубопровода технического снаряда (поршня), также концы втулок являются зоной волнового удара транспортируемой жидкости (местом сопротивления для транспортируемой жидкости). Концы втулок являются концентраторами усилия, а при такой форме подготовки кромок втулки, транспортируемая жидкость имеет постоянное давление на нее и соответственно может ее деформировать, что снижает надежность трубы, выполненной в антикоррозионном исполнении.
Таким образом, заявленная полезная модель решает проблему повышения пропускной способности трубы при одновременном повышении надежности трубы.
Технический результат - повышение пропускной способности трубы с одновременным повышением ее надежности.
Технический результат достигается тем, что труба в антикоррозионном исполнении содержит наружный слой, внутреннее антикоррозионное покрытие, выполненное по всей длине трубы, и герметизирующий слой. Причем внутри концевых участков трубы установлены втулки, имеющие внешние концы, выступающие за торцы трубы и внутренние концы, расположенные в трубе и прилегающие к внутреннему антикоррозионному покрытию трубы. При этом концевые участки трубы, в которых размещены втулки, выполнены радиально расширенными на толщину стенки втулки, причем внутренние концы втулок имеют скосы к телу трубы, на внутреннее антикоррозионное покрытие трубы нанесен герметизирующий слой с нахлестом на втулку таким образом, чтобы герметизирующий слой покрывал только часть втулки, начиная с ее внутреннего конца, но не покрывал при этом ее внешние концы.
Предпочтительно чтобы герметизирующий слой покрывал 50% длины втулки, начиная с ее внутреннего конца.
Также наружный слой может содержать антикоррозионное покрытие и/или слой тепловой изоляции.
Также внешние концы могут иметь скосы.
Герметизирующий слой как правило является высокотемпературным.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами Фиг.1, 2 где
- на фиг.1 схематично изображена труба в антикоррозионном исполнении;
- на фиг.2 схематичное соединение труб, выполненных в антикоррозионном исполнении.
Ниже приведен пример осуществления изобретения:
Труба в антикоррозионном исполнении 1 содержит внутреннее антикоррозионное покрытие 2, внешний слой (на чертежах не показан), герметизирующий слой 4. Внешний слой может состоять из одного или нескольких покрытий и/или слоев, например, внешний слой может состоять из антикоррозионного покрытия и слоя тепловой изоляции. Внутреннее покрытие 2 может быть лакокрасочным или на основе жидких или порошковых красок.
Внутри концевых участков трубы 1, с обоих ее торцов, установлены втулки 3. Втулка 3 может быть выполнена из металла, например, из конструкционных легированных или нержавеющих сталей и имеет внешние концы выступающие за торцы трубы и внутренние концы, расположенные в трубе и прилегающие к внутреннему антикоррозионному покрытию 2 трубы 1, при этом по крайней мере ее внутренние концы имеют скосы к телу трубы 1 (см. фиг.1,2). Скос внутреннего конца позволяет обеспечить большое количество герметизирующего материала в месте прилегания внутреннего конца втулки, увеличивая при этом пропускную способность трубы (увеличенное количество герметика в наиболее ответственном месте позволит увеличить площадь поперечного сечения области, по которой передается среда, уменьшив высоту герметизирующего слоя), чем, если бы конец был прямым, что позволяет увеличить надежность трубы 1 и ее пропускную способность. Также возможно выполнение скосов внешних концов втулок 3.
Материал герметизирующего слоя 4 может быть выполнен высокотемпературным, эластичным, выдерживающим влияние сварочной дуги без изменения исходных физико-механических свойств (отсутствие пор в герметике, охрупчивания). Герметизирующий слой 4 наносится на внутреннее покрытие 2 с нахлестом на втулку 3. При этом длина герметизирующего слоя 4 на внутреннем покрытии 2 по меньшей мере равна длине такого слоя, нанесенного на втулку, длина герметизирующего слоя на внутреннем покрытии может быть и больше, например, составлять не менее 20 мм. Герметизирующий слой 4 наносится на часть втулки 3, начиная с ее внутреннего конца, герметизирующий слой обязательно покрывает место прилегания втулки 3 к внутреннему покрытию 2 для предотвращения коррозии на месте стыка, при этом не допускается его наличие на внешних концах трубы 1. Отсутствие герметизирующего слоя 4 на внешних концах трубы 1 позволяет избежать горения герметика при сварке, его вспучивания, набухания, что обеспечивает более плотное, герметичное прилегание к телу трубы 1 и отсутствие набуханий, повышая надежность и при этом увеличивая пропускную способность трубы (за счет отсутствия набуханий, уменьшающих площадь поперечного сечения участка по которому передается среда). Наиболее оптимальным будет нанесение герметика 4 на 50% длины втулки 3, начиная с внутреннего конца, однако возможны и другие длины нанесения при соблюдении вышеуказанных условий.
Концевые участки трубы 1, куда устанавливаются втулки 3, для предотвращения сужения ее внутреннего сечения перед установкой втулок 3 радиально расширяются на толщину стенки втулок 3, но не более допустимых пределов, установленных для соответствующей марки металла. Радиальное расширение концевых участков трубы 1 может выполняться как в холодном, так и горячем состоянии, в зависимости от свойств металла и возможностей производства. При этом обеспечивается плавный переход от расширенной части трубы 1 к нерасширенной (см. фиг.1,2). Данное расширение концевых участков трубы повышает пропускную способность трубы с одновременным повышением ее надежности.
Каждая из втулок 3 устанавливается в расширенную часть трубы так, чтобы один из ее концов (внешний) выходил за торец трубы 1, а внутренний конец со скосом прилегал к внутреннему покрытию 2. Толщина втулки 3 выбирается, исходя из применяемой марки металла втулки 3 и трубы 1, соответственно их физико-механических и антикоррозионных свойств, а также технологии и режимов сварки, позволяющей варить без прожогов. Длина втулок 3 меняется в зависимости от диаметра трубы 1 (чем меньше диаметр, тем длиннее втулка).
Установка втулки 3 может выполняться двумя способами: запрессовкой втулки 3 с натягом или дорнированием трубы 1 вместе с втулкой за одну операцию. Втулка 3 может устанавливаться в трубу 1 как до нанесения внутреннего покрытия 2, так и после. В случае дорнирования трубы 1 с уже нанесенным внутренним покрытием 2, внутреннее покрытие трубы 1 должно быть эластичным, выдерживать изгиб и кручение в соответствии с установленными методиками, например в соответствии с методикой ГОСТ. Может быть установлен зазор между трубой и втулкой по периметру не более 0,5 мм.
Соединение трубы 1 с другой трубой происходит за счет сварного соединения втулок (фиг.2), такое соединение может осуществляться, например, электродуговой сваркой с применением проволоки, в том числе порошковой.