КОНСТРУКЦИЯ СТЫКА ТРУБ С ВНУТРЕННИМ ПОКРЫТИЕМ

Полезная модель относится к области предохранения труб от коррозии и может быть использована при изготовлении, монтаже и ремонте трубопроводных систем, предназначенных для транспортирования нефти, нефтепродуктов, газа, различных агрессивных сред, воды и т.д.
Предпосылки для создания полезной модели. Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее.
В настоящее время в связи с большой протяженностью трубопроводных магистралей большое распространение получает использование трубопроводов, внутренняя поверхность которых имеет защиту от коррозии. Применение покрытий позволяет продлить срок службы трубопроводов при транспортировании по ним коррозионно-активных сред. Однако применение труб с внутренним антикоррозионным покрытием ограничивается трубопроводами, в которых предусмотрены разъемные фланцевые или резьбовые соединения с помощью муфт.
При строительстве промысловых и магистральных трубопроводов, основным видом монтажа является сварка, что приводит к разрушению покрытия в зоне сварного шва в связи, с чем возникает проблема защиты сварных стыков трубопроводов от коррозии.
Для решения проблемы обеспечения сплошности антикоррозионной защиты внутренней поверхности трубопроводов, сваренных из труб с внутренним покрытием, используются различные способы и устройства.
Известен способ соединения труб с внутренним покрытием, включающий установку внутрь соединяемых труб втулки из коррозионностойкого материала. После производства сварки осуществляют уплотнение между наружной поверхностью втулки, выполненной из коррозионностойкого материала и внутренними поверхностями свариваемых труб ее запрессовкой (Патент РФ №2079033, Кл. F16L 13/02, «Способ соединения труб с внутренним покрытием»).
Данное решение обеспечивает противокоррозионную защиту внутренней поверхности трубопровода, включая зону сварки. Однако способ имеет и существенные недостатки, такие как высокая себестоимость выполнения работ, а также низкая производительность осуществления способа.
Существует способ защиты стальной трубы от коррозии, заключающийся в том, что к концам трубы приваривают наконечники из коррозионностойкой стали, а наружную и торцевые поверхности защемляющих колец снабжают полимерным покрытием и размещают частично внутри наконечников (Патент РФ №2217651, Кл. F16L 58/02, «Способ защиты стальной трубы от коррозии»).
Недостатками этого способа является трудоемкость изготовления и низкая надежность соединения труб, при этом долговечность данной защиты весьма невысока и практически не поддается прогнозированию.
Известен способ соединения труб, включающий облицовку концов труб по внутренней поверхности запрессовкой тонкостенной втулки из коррозионностойкого материала, причем запрессовку втулки производят в режиме высокоскоростного пластического деформирования импульсным магнитным полем, после чего осуществляют подготовку кромок под сварку (Патент РФ №2103593, Кл. F16L 58/02, «Способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием»).
Недостатками данного технического решения является трудоемкость производства работ, а также снижение прочностных характеристик и отсутствие надежной герметичности соединения зоны сварного стыка.
Целью полезной модели является повышение эффективности защиты трубы с внутренним покрытием от коррозии за счет более надежной герметизации ее концов, снижения трудоемкости изготовления стыка, предотвращения сужения внутреннего диаметра трубопровода, а также экономия расходных материалов и средств.
Предлагаемая полезная модель направлена на устранение недостатков, присущих аналогам и прототипу.
Сущность устройства заключается в том, что в нем, как и в известных технических решениях соединения труб с внутренним покрытием, сплошность антикоррозионного покрытия внутренней поверхности труб после сварки обеспечивается путем использования тонкостенной втулки из коррозионностойкого материала, которую предварительно устанавливают на внутреннюю поверхность концов соединяемых труб. При необходимости концы труб калибруют. Установка производится с применением магнитно-импульсного прессования.
Отличие от существующих конструкций состоит в том, что дополнительно на зону стыка устанавливается фасонное тонкостенное кольцо из коррозионностойкого материала, что облегчает процесс сварки, повышает герметичность и качество сварного шва.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами. На фиг.1-3 представлены возможные варианты конструкции стыка труб с внутренним покрытием.
Первый вариант конструкции стыка труб (футерованные трубы) проиллюстрирован на фиг.1.
В этом варианте показаны труба 1 с внутренним футерованным покрытием 2, тонкостенная втулка из коррозионностойкого материала 3, фасонное тонкостенное кольцо из коррозионностойкого материала 4 и уплотнитель (герметик, мастика и т.д.) 5.
Второй вариант конструкции стыка труб (трубы с полимерным покрытием) проиллюстрирован на фиг.2.
Третий вариант конструкции стыка труб (трубы с цементно-песчаным покрытием) проиллюстрирован на фиг.3. В данном варианте применение уплотнителя не предусмотрено.
Результаты испытаний показали возможность обеспечения герметичности по всем трем вариантам предлагаемого технического решения, которое является одним из самых простых и технологичных.
По сравнению с существующими техническими решениями конструкция стыка труб является универсальной, так как может быть применена для соединения труб, имеющих различные виды внутренних антикоррозионных покрытий, что гарантирует изоляцию зоны сварного шва и обеспечивает высокую надежность защиты трубопроводов от коррозии.
Преимуществом конструкции также является то, что применение стыка данной конструкции позволяет избежать значительного сужения внутреннего диаметра трубопровода в зоне соединения.
Предложенная конструкция стыка трубы с внутренним покрытием значительно проще в изготовлении в сравнении с аналогами и прототипом, технологична и не требует больших производственных затрат.
Итогом применения конструкции стыка труб с внутренним покрытием является увеличение общего ресурса работы трубопроводной системы (уменьшение количества отказов), снижение энергозатрат и снижение затрат на обслуживание в процессе эксплуатации.