ПОДКЛАДНОЕ КОЛЬЦО С РАСПЛАВЛЯЕМОЙ ВСТАВКОЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ВНУТРЕННЕГО СВАРНОГО ШВА ТРУБОПРОВОДА

Заявляемое техническое решение относится к области изготовления и монтажа трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием и может быть использовано при противокоррозионной защите внутренних поверхностей зон сварных стыков при изготовлении трубных секций из труб, имеющих внутреннее покрытие по всей длине, при монтаже магистральных, промысловых и других трубопроводов, предназначенных для транспортирования нефти, подтоварной воды, газа, нефтепродуктов, воды и других сред, из трубных секций или из отдельных труб.
Известен способ внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб и устройство для его выполнения, RU №2218513 при котором перед сборкой соединяемых сваркой труб внутрь одной из них вводят втулку - свернутую спирально и зафиксированную ленту с размещенным на ее наружной поверхности кольцевым теплоизолирующим материалом. На концах втулки размещены кольцевые слои герметизирующего материала. Надвигают на устройство вторую трубу, собирают стык с обеспечением расчетного зазора между торцами стыкуемых труб. В зазоре размещается фиксатор ленты. Фиксатор извлекают, лента разворачивается и прижимается к внутренней поверхности зоны сварного соединения с перекрытием концов внутреннего покрытия труб и герметизацией зоны сварного шва.
Недостатком данного способа является слабая защищенность внутренней поверхности шва от доступа агрессивной среды при помощи спирально свернутой ленты, данное устройство не фиксируется и будет смещено ламинарным течением, при проведении сварочных работ поверхность лены будет подвержена перегреву с потерей антикоррозийных свойств
Известен способ защиты сварного соединения труб с внутренним покрытием от коррозии, RU №2448297 Способ включает размещение в месте соединения с перекрытием концевых участков покрытия труб внутренней защитной втулки и соединение труб сваркой. Втулка выполнена в коррозионно-стойком исполнении и имеет на наружной поверхности на концах уплотнительные кольца, расположенные в кольцевых канавках и выполненные из расширяющегося при контакте с водой эластичного материала, например гидрофильной резины. Вплотную к уплотнительным кольцам с одной или обеих сторон размещают кольца из пористого эластичного материала, пропитанные водой. Кольца из пористого эластичного материала могут быть расположены между двумя уплотнительными кольцами.
Недостатком данного способа, является отсутсвие фиксирующих элементов втулки в теле трубы, гидрофильная резина не обеспечивает защиту от смещения втулки по трубопроводу под действием ламинарного потока, гидрофильная резина в средах с меньшей плотность чем вода не обеспечивают должного расширения материала уплотнения.
Известен «способ противокоррозионной защиты зоны сварного соединения трубопровода» RU 2195603, при котором перед установкой втулки внутреннюю поверхность трубы очищают. Затем в полость труб устанавливают втулку, предварительно нанеся на уплотнительную манжету герметик, и производится сварка. После окончания сварки в отверстия вворачивают штуцеры, и через зонд в зоне сварного шва подают под давлением герметизирующую пасту, которая заполняет первую полость, образованную внутренним бандажом и поверхностью трубы, затем перетекает через отверстия в бандаже и заполняет вторую полость между эластичными манжетами. Герметизирующую пасту нагнетают до тех пор, пока не начнется ее выход из одного из отверстий. После этого это отверстие заглушают и продолжают нагнетать герметик до его появления из второго отверстия, т.е. отверстия используются для контроля качества заполнения полостей герметизирующей пастой.
Недостатком данного способа является, дополнительная трудоемкость по ввариванию штуцеров, подготовки оборудования для смешения и закачивания компонентов в полевых условиях, что при отрицательных температурах затруднительно, (большинство строительств проходит в зимний период)
Известны типы соединений при сварке трубопроводов (), например, стыковое соединение с подкладным кольцом или стыковое соединение с расплавляемыми вставками.
Известные способы монтажа узлов сварного соединения имеют следующие недостатки: при проведении сварочных работ по монтажу трубопроводов и емкостей возникает проблема попадания продуктов плавления метала во внутреннюю полость, а также трудность в формировании обратной поверхности сварочного шва что влияет на надежность сварного соединения.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение надежной защиты внутренней поверхности шва от доступа агрессивной среды.
Поставленная задача решается тем, что в подкладном кольце с расплавляемой вставкой для защиты внутреннего сварного шва трубопровода, содержащем стальное кольцо и расплавляемую вставку из сварочной проволоки, кольцо выполнено из профилированной стальной проволоки, плавкая вставка выполнена из профилированной сварочной проволоки, причем плавкая вставка закреплена в стальное кольце методом завальцовки.
Устройство для усиления сварного соединения трубопровода представлено на Фиг.1, где поз.1 - подкладное кольцо, поз.2 - расплавляемая вставка, поз.3 - сварной шов, поз.4 - соединяемые трубы.
Заявляемая полезная модель заключается в следующем.
Комплектуют две трубы, Фиг.1, поз.4 с внутренним покрытием и подготавливают под сварку кромки и внутренние поверхности концов труб. Подкладное кольцо 1, устанавливают, например, в трубу 5 соосно подкладному кольцу 1 в торец трубы, Затем трубу 4 устанавливают справа от подкладного кольца 1 соосно с ним, надвигают трубу на кольцо и производят прихватку подкладного кольца 1 к торцу трубы 2, при этом плавкая вставка задает положение сварного шва 3, т.е. позволяет центрировать трубы при монтаже и осуществить легирование металла шва за счет выбора материала вставки, обеспечить формирование обратной поверхности шва. Далее элементы трубопровода сваривают между собой.
Используемое для противокоррозионной защиты сварного шва подкладное кольцо с расплавляемой вставкой выполняют следующим образом:
Плавкую вставку, Фиг.1 и Фиг.2, поз.2, профилируют из сварочной проволоки (например СВ08Г2С) путем прокатки через вальцы, для получения профилированной формы плавкой вставки в виде прямоугольника с утолщением, как минимум, по одному краю.
Заготовку подкладного кольца, Фиг.2, поз 1, профилируют из стальной проволоки, например, Сталь 3 большего диаметра и уже профилированную плавкую вставку закатывают в заготовку подкладного кольцо при помощи профильных вальцов. Затем заготовка подкладного кольца с завальцованной в нее плавкой вставкой, на вальцах формируется в кольцо (в виде стального кольца), необходимого диаметра.
За счет использования заявляемой полезной модели получаем следующий эффект:
Формирование обратной поверхности шва с усилением во всех пространственных положениях, способствует изменению направления действия и силы поверхностного натяжения на наружной поверхности сварочной ванны Легирование шва за счет применения специальных материалов плавкой вставки
Возможность эксплуатировать трубопровод сразу после проведения сварных работ и препятствует попаданию внутрь трубы, продуктов плавления метала.
Возможность нанесения защитного покрытия на внутреннюю зону сварного соединения после монтажа.
После монтажа стыка трубопровода с подкладным кольцом, внутренняя поверхность остается чистой без продуктов плавления металла и может использоваться для нанесения защитных антикоррозионных покрытий, что позволяет применять данную технологию на трубопроводах транспортирующих агрессивные среды.
Предлагаемая полезная модель также позволяет для контроля качества сварных швов использовать диагностический зонд. Диагностический зонд имеет, допуски для прохождения по трубопроводу, подкладное кольцо с плавкой вставкой, уменьшает диаметр трубопровода не более чем на 10 мм, что позволяет проводить магнитную дефектоскопию, на трубопроводах от 400 мм и выше.