УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СВАРНОГО ШВА ТРУБОПРОВОДА, СОЕДИНЕННОГО ИЗ ТРУБ РАЗНОЙ ТОЛЩИНЫ СТЕНОК

Заявляемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, для транспортировки различных сред в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности, а именно, к устройствам для защиты внутреннего сварного шва трубопровода, при соединении труб с большей разностью толщин стенок или труб с запорной и распределительной арматурой.
Известно по ГОСТ 16037-80 при сварке деталей разных толщин не рекомендуется сделать скос до толщины тонкой у детали с большей толщиной.
Известно «СТРОИТЕЛЬСТВО МАГИСТРАЛЬНЫХ И ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ». СВАРКА. ВСН 006-89 Миннефтегазстрой, Москва 1989
Соединение труб или труб с запорной и распределительной арматурой с большей разностью толщин стенок осуществляют посредством вварки между стыкуемыми элементами переходников заводского изготовления или вставок из труб промежуточной толщины длиной не менее 250 мм. Допускается выполнять непосредственную сборку и сварку труб или труб с деталями трубопроводов при разностенности до 1,5 толщин при специальной обработке, прилегающей к торцу поверхности более толстой трубы или детали.
Выше описанные способы подготовки под сварку труб с разными толщинами стенок, во-первых не удобны для применения в полевых условиях, во-вторых не обеспечивают защиту сварного шва деталей трубопровода и труб с полимерным покрытием, предназначенных для транспортировки различных агрессивных сред.
Надежность сварного соединения труб и деталей трубопровода с полимерным покрытием обеспечивается за счет применения центрирующих втулок с полимерным покрытием.
Втулки позволяют исключить смещение кромок, создать гарантированный зазор между трубами в процессе сварки и обеспечить меньшее сужение проходного сечения трубопровода. Кроме того, втулка фиксируется от смещения в осевом направлении.
Известно Устройство для защиты сварного шва трубопровода (RU №128543) содержит цилиндрический металлический корпус с коническими раструбами по краям, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты установленные на границе перехода цилиндра втулки в раструб и прилегающие к кольцевым упорам, термоизоляционный элемент, установленный на внешней поверхности цилиндрического участка втулки между торцами кольцевых элементов, центрирующую манжету, и продольные упоры, при этом центрирующая манжета выполнена в виде тонкостенной металлической втулки, установленной поверх термоизоляционного элемента, а установочные радиальные упоры и продольные упоры вырезаны непосредственно в центрирующей манжете в виде прямоугольных окон по трем его сторонам с последующим отгибанием вырезанной части.
Известно Устройство для защиты сварного шва трубопровода (RU №134278), принятое за прототип, которое содержит цилиндрический металлический корпус с коническими раструбами по краям, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты, термоизоляционный элемент, установленный на внешней поверхности цилиндрического участка втулки между кольцевыми элементами, центрирующую манжету при этом упруго-эластичные манжеты зафиксированы на поверхности корпуса между двумя кольцевыми элементами, выполненными методом прокатки и имеют форму валиков.
Недостатком вышеописанных устройств является невозможность их применения в конструкции с уступом, образованным разностью толщины стенок труб в зоне сваривания. Цилиндрическая форма втулки предполагает применение устройства исключительно на трубопроводах, собранных из труб одинакового диаметра, толщины и качества их внутренних стенок.
Задачей заявляемого технического решения является создание устройства защиты сварного шва, обеспечивающего возможность установки его в зоне сварного шва трубопроводов, собранных из труб с разными толщинами стенок или при монтаже труб с запорной и распределительной арматурой.
Поставленная задача решается следующим образом:
Устройство защиты сварного шва трубопровода, соединенного из труб разной толщины стенок содержит металлический корпус, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты, термоизоляционное покрытие, кольцевые элементы, при этом металлический корпус устройства выполнен в форме конусной втулки.
Заявляемое устройство и расположение его в трубопроводе представлено на  чертеже, где: 1 - труба с тонкой стенкой, 2 - труба с более толстой стенкой, 6 - корпус, 3 - радиальные упоры, 4 - эластичные уплотнители, 5 - мастичный валик, 7 - термоизоляционное покрытие, 8 - ограничительные упоры.
Заявляемое устройство представляет собой корпус (6), выполненную в виде конусной металлической втулки, несущей на себе термоизоляционное покрытие 7, по два радиальных упора 3 с каждого конца конусной втулки, в виде, например валиков, выполненных методом прокатки. Радиальные упоры 3 формируют пространство для установки эластичных уплотнителей 4, выполненных, например, из резины, и мастичных валики 5.
Заявляемое устройство используют следующим образом.
В узел сварного соединения трубопровода содержащего две трубы: труба с тонкой стенкой 1, труба с более толстой стенкой 2 с внутренним покрытием в зоне их стыка устанавливают заявляемое устройство, конусную втулку, при этом ограничительные упоры 8, служат для центрирования втулки внутри трубопровода, радиальные упоры 3 с каждой стороны служат для фиксации эластичных манжет 4, например, выполненных из резины.
Радиальные упоры 3 уменьшают пространство между стенками трубы 1 с тонкой стенкой и трубы 2 с более толстой стенкой и корпусом 6, выполненным в виде конусной втулки, увеличивают прочностные характеристики конусной втулки. Мастика на которую монтируется втулка, заполняет полость между эластичными манжетами 4 и крайним радиальным упором 3, образуя мастичный валик 5, который застывая, образует кольцевую пробку, которая при увеличении давления еще больше уплотняется, повышая надежность узла.
В зависимости от разности внутреннего диаметра трубы 1 с тонкой стенкой и трубы 2 с более толстой стенкой изменяется конусность втулки корпуса 6 с целью как можно меньшего заужения условного прохода трубопровода и формирования мастичного валика 5. Ограничительные упоры 8 целесообразно смещать относительно центра в ту или иную сторону в зависимости от величины перепада стенок труб, трубы 1 с тонкой стенкой и трубы 2 с более толстой стенкой 2 для регулировки толщины уплотнения из мастичного валика 5.
Теплоизоляционное покрытие 7 предохраняет полимерное покрытие труб в зоне сварного шва. Устройство защиты сварного шва трубопроводов, соединенных из труб разной толщины стенок, может применяться при стыковке труб для трубопроводов с различной протяженностью, а также при выполнении мелкого ремонта трубопроводов.
Благодаря тому, что в заявляемом устройстве корпус выполнен в виде конусной втулки, обеспечивается возможность установки его в зоне сварного шва трубопроводов, собранных из труб с разными толщинами стенок или при монтаже труб с запорной и распределительной арматурой тем самым обеспечивает защиту внутреннего сварного шва трубопровода.