УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ РЕМОНТИРУЕМЫХ УЧАСТКОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ТРУБЧАТОГО ТИПА

Настоящая полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, в частности к устройствам для соединения стальных трубопроводов после проведения работ по восстановлению стальных труб существующих промысловых трубопроводов с несквозными коррозионными дефектами, а также для предотвращения внутренней коррозии в будущем за счет плотной посадки полиэтиленового лайнера после его протяжки внутрь восстанавливаемой стальной трубы путем механического уменьшения диаметра лайнера обжимными роликами или пресс-формой.
Известен узел соединения секций ремонтируемых участков технологического оборудования трубчатого типа, содержащий две ремонтируемые стальные трубы, к концам которых приварены стальные фланцы и введенный внутрь каждой стальной трубы санируемый полиэтиленовый лайнер, (см. патент RU №2113351, кл. В29С 63/44, 20.06.1998).
Однако при проведении работ по восстановлению (санации) трубопровода не проводится каких-либо мероприятий по закреплению полиэтиленового лайнера относительно стальной трубы, что снижает надежность работы восстановленной трубы.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является конструктивное объединение восстанавливаемой трубы и вставляемого в нее лайнера.
Технический результат заключается в повышении надежности работы восстановленной трубы после соединения труб в восстанавливаемый трубопровод и увеличение срока службы трубопроводов при максимальном уменьшении затрат на реконструкцию трубопровода.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что узел соединения секций ремонтируемых участков технологического оборудования трубчатого типа содержит две ремонтируемые стальные трубы, к концам которых приварены стальные фланцы и введенный внутрь каждой стальной трубы санируемый полиэтиленовый лайнер, снабженный фланцем, торцевая часть которого расположена снаружи стального фланца, стальной фланец и фланцевая часть полиэтиленового лайнера стянуты между собой посредством болтового соединения, при этом по периферии фланцевой части полиэтиленового лайнера между стальными фланцами установлено защитное стальное кольцо.
Перед каждым стальным фланцем на ремонтируемой стальной трубе, предпочтительно, выполнено воздушное отверстие, выведенное наружу и сообщенное с приваренном к стальной трубе патрубком.
Анализ существующего состояния дел показал, что экономически целесообразно проведение работ по реконструкции, модернизации и ремонту конструкций технологического оборудования трубчатого типа, а именно магистральных, внутренних газо-, нефте-, водо-, других технологических трубопроводов. После проведения работ по определению текущего состояния и оценки срока службы трубопровода проводят очистку от перекачиваемой среды и загрязнений, визуальный осмотр внутренней полости, калибровку внутренней полости стальной трубы и монтаж полимерного лайнера.
Надежность работы восстанавливаемого трубопровода в сочетании с узлом соединения секций ремонтируемых участков во многом зависит от плотного прилегания полимерного, в частности полиэтиленового (ПЭ), лайнера к поверхности ремонтируемой трубы к фланцу. Для этого во время прохождения ПЭ лайнера (трубы) через каскад роликов, из-за разницы угловых скоростей возникают продольные полосы шероховатости, что способствует сбору газов из межтрубного пространства и вывод их к вентиляционным воздушным отверстиям. Дегазация межтрубного пространства предотвращает схлопывание лайнера. Для этого перед каждым стальным фланцем на ремонтируемой стальной трубе может быть выполнено воздушное отверстие, выведенное наружу и сообщенное с приваренным к стальной трубе патрубком.
Выполнение восстанавливаемой трубы с полиэтиленовым лайнером в сочетании с описанным выше узлом соединения, защищенным полиэтиленовым лайнером восстанавливаемой трубы, позволяет создать внутреннюю гладкую поверхность, что позволяет при уменьшении внутреннего диаметра трубопровода повысить его пропускную способность за счет уменьшения силы трения в восстановленной трубе и месте соединения труб. Защитное стальное кольцо предотвращает выдавливание полиэтиленовых фланцев из зазора между стальными фланцами.
Кроме того, выполнение узла соединения в виде фланцевого соединения делает возможным введение в конструкцию трубопровода отводов, тройников и других вставок по отношению к другим соединениям санируемых стальных труб, причем представляется возможность разъединения (вскрытия) трубопроводов без выреза катушек, что позволяет уменьшить количество стыковочных участков при сохранении гладкой сплошной внутренней поверхности трубопровода.
На чертеже представлен продольный разрез узла соединения секций ремонтируемых участков технологического оборудования трубчатого типа.
Узел соединения содержит:
1. Защитное стальное кольцо для предотвращения выдавливания полиэтиленовых фланцев;
2. Болтовое соединение (шпилька и две гайки, предпочтительно оцинкованные);
3. Стальной фланец;
4. Полиэтиленовый фланец, торцевая часть которого расположена снаружи стального фланца 3;
5. Стальной патрубок, приваренный к стальной трубе;
6. Стальная опора патрубка 5;
7. Стальная труба трубопровода;
8. Полиэтиленовый лайнер;
9. Воздушное отверстие, предпочтительно диаметром 3-5 мм.
Стальной фланец 3 и полиэтиленовый фланец 4 (фланцевая часть полиэтиленового лайнера) стальных труб 7 стянуты между собой посредством болтового соединения 2, при этом защитное стальное кольцо 1 установлено по периферии фланцевой части полиэтиленового лайнера 8 между стальными фланцами 3.
Воздушное отверстие 9 выполнено перед каждым стальным фланцем 3 на ремонтируемой стальной трубе, выведено наружу и сообщено с приваренным к стальной трубе 7 патрубком 5.
Узел соединения секций ремонтируемых участков технологического оборудования трубчатого типа устанавливают на восстанавливаемые (санируемые) стальные трубы 7, при этом в ходе проведенных испытаний было установлено, что допускаемое растягивающее напряжение полиэтиленового лайнера должно ограничиваться 50%-75% предела текучести материала лайнера в зависимости от диаметра стальной трубы, при этом не рекомендуется для санации промысловых трубопроводов принимать длины секций более 1000 м без разработки дополнительных технических решений, например, нанесения на внешнюю поверхность полиэтиленового лайнера 8 состава, понижающего трение.
Настоящая полезная модель может быть использована в нефтяной, газовой и других отраслях промышленности при проведении ремонтных работ на различного рода трубопроводах.