БАНДАЖ КОМПОЗИТНЫЙ

Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей, химической промышленности, коммунальному хозяйству и может быть использована при прокладке трубопроводов для перекачки нефти, газа, горячей и холодной воды. Задача полезной модели - повышение механической прочности трубопроводов, достижение их максимального срока службы и уменьшение затрат на ремонт. Аварийность трубопроводов, особенно высоконапорных, в большей степени определяется неудовлетворительной стойкостью сварных швов. В процессе сварки металл кромок труб испытывает температурный шок - на ширине 4-5 мм каждой кромки металл почти мгновенно разогревается до 1500 градусов Цельсия, поэтому в сварном шве возникают значительные внутренние напряжения, структура металла сварного шва изменяется с мелкозернистой до литой с образованием дендридов (2). Затем при эксплуатации, под воздействием просадки грунта, оползней, случайных ударов в сварном шве трубопроводов образуются трещины, которые приводят к авариям (рис.1).
За прототип принимаем композитную муфту, которая устанавливается по технологии KMT (1). Данная муфта предназначена для проведения ремонта трубопроводов в случае возникновения трещин или вмятин при эксплуатации. Конструктивно композитная муфта состоит из двух стальных полукруглых пластин, которые устанавливаются сверху на дефектный участок трубы, а затем свариваются между собой. Пространство между муфтой и трубой заполняется композитным составом. Торцевой зазор между муфтой и трубой герметизируется быстроотверждающейся мастикой.
В предлагаемой полезной модели сварной шов и часть трубы возле него, подверженную разрушению, упрочняют бандажом композитным (рис.2), который состоит из (черт.3):
1. Металлической оболочки (поз.3).
2. Композитного состава (поз.4).
3. Манжет (поз.5; 6).
4. Центровочного кольца (поз.8).
Металлическая оболочка бандажа изготавливается целой, она устанавливается на трубу вместе с центровочным кольцом и манжетами до выполнения работ по сварке. После этого производят сварку труб, зачистку сварного шва и устанавливают методом приварки центровочное кольцо. Композитный материал наносится по всему диаметру трубы и ставится на место металлическая оболочка с приваренными с внутренней стороны упорами. Длина металлической оболочки бандажа зависит от диаметра трубопровода, что обусловлено необходимостью перекрытия места возможного возникновения хрупкой трещины возле сварного шва. Чем больше диаметр трубопровода, тем длина больше, но не более 400 мм. Манжеты служат для удержания композитного материала между оболочкой и трубой и препятствуют вытеканию его наружу до отверждения. Применение бандажа композитного повышает механическую прочность соединений трубопровода, но даже если трещина возникнет, он не позволит перекачиваемым по трубопроводу продуктам попасть за пределы его в потенциально опасном месте, которым является сварной шов и тело трубы на расстоянии 50 мм от сварного шва в обе стороны. Бандаж применим для труб диаметром от 10 мм до 1200 мм.
По сравнению с прототипом, предлагаемая полезная модель устанавливается на трубопроводе в процессе монтажа, а не при ремонте трубопровода. Металлическая оболочка изготавливается целой, а не состоит из двух полукруглых пластин. Повышается качество выполняемых работ за счет центровочного кольца, которое позволяет устанавливать металлическую оболочку с одинаковым зазором относительно трубы, а значит более полного заполнения композитного материала по всему диаметру. Применение манжет вместо быстроотверждающейся мастики обеспечивает однородность композитного материала, так как они позволяют создать предварительное сжатие его внутри оболочки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1. РД 153-39.4-067-04. Методы ремонта дефектных участков действующих магистральных нефтепроводов.
2. Журнал "ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ», №10 от октября 2007 года. Статья Е.Н.Герасимов «Сварные или бесшовные».