RU2164638C2 - Method of jointing metal pipes with internal coating - Google Patents
Method of jointing metal pipes with internal coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164638C2 RU2164638C2 RU99113860A RU99113860A RU2164638C2 RU 2164638 C2 RU2164638 C2 RU 2164638C2 RU 99113860 A RU99113860 A RU 99113860A RU 99113860 A RU99113860 A RU 99113860A RU 2164638 C2 RU2164638 C2 RU 2164638C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipes
- corrosion
- coupling halves
- coupling
- welding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при строительстве трубопроводов из металлических труб с внутренним покрытием в нефтегазодобывающей промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве. The invention relates to the field of pipeline transport and can be used in the construction of pipelines from metal pipes with an internal coating in the oil and gas industry and housing and communal services.
Известен способ соединения металлических труб, снабженных внутренней термопластичной оболочкой, включающий сварку смежных концов внутренних термопластичных оболочек, срезание наружного наплыва шва, смыкание концов металлических труб и их соединение при помощи сварки смежных концов полумуфт, закрепленных сваркой на наружной поверхности концов труб (А.с. СССР N 1188437, кл. F 16 L 13/11, заявлено 24.05.1984 г., опубликовано 30.10.1985 г., Бюл. N 40). A known method of connecting metal pipes equipped with an inner thermoplastic sheath, including welding adjacent ends of the inner thermoplastic shells, cutting the external influx of the seam, closing the ends of the metal pipes and connecting them by welding adjacent ends of the coupling halves, fixed by welding on the outer surface of the pipe ends (A.S. USSR N 1188437, class F 16 L 13/11, declared on 05.24.1984, published on 10.30.1985, Bull. N 40).
Недостатком данного способа соединения является то, защита соединения от коррозии обеспечивается только лишь при получении сплошности покрытия в зоне соединения, что трудно обеспечить при малой толщине термопластичных оболочек, так как металлические трубы имеют большую величину допуска по внутреннему диаметру, то есть будет происходить смещение кромок, а это отрицательно скажется на качестве соединения. Образующийся внутренний грат при соединении сваркой концов термопластичных оболочек уменьшает внутреннее сечение трубопроводов, что увеличивает энергетические затраты в процессе эксплуатации трубопровода. Кроме того, данный способ соединения трудоемок и требует больших затрат в процессе монтажа трубопровода. Во-первых, необходимо оборудование для сварки концов оболочек, во-вторых, силовое оборудование для смыкания концов металлических труб, при котором сваренные концы термопластичных оболочек должны быть запрессованы во внутрь соединяемых труб, в-третьих, при сварке концов термопластичных оболочек контактным способом образуется внутренний грат, который существенно уменьшает внутреннее сечение трубопровода по соединениям. Кроме того, устанавливают муфты на концах труб с некоторым зазором, позволяющим предохранять материал термопластичных оболочек от разрушения от тепла, выделяемого при соединении концов полумуфты сваркой, что является существенным недостатком в процессе монтажа и эксплуатации высоконапорных трубопроводов, так как снижаются прочностные характеристики соединения. The disadvantage of this connection method is that the protection of the connection from corrosion is only ensured when the continuity of the coating is obtained in the connection zone, which is difficult to achieve with a small thickness of thermoplastic shells, since metal pipes have a large tolerance on the inner diameter, that is, the edges will shift, and this will adversely affect the quality of the connection. The resulting internal burr when welding ends of thermoplastic shells is connected by welding reduces the internal cross-section of pipelines, which increases energy costs during operation of the pipeline. In addition, this method of connection is time consuming and expensive in the process of installation of the pipeline. First, you need equipment for welding the ends of the shells, secondly, power equipment for closing the ends of the metal pipes, in which the welded ends of the thermoplastic shells must be pressed into the inside of the connected pipes, thirdly, when welding the ends of the thermoplastic shells by contact, an internal grat, which significantly reduces the internal section of the pipeline through the joints. In addition, couplings are installed at the ends of the pipes with a certain gap, which allows protecting the material of thermoplastic shells from destruction from the heat generated by connecting the ends of the coupling half by welding, which is a significant drawback in the process of installation and operation of high-pressure pipelines, since the strength characteristics of the joint are reduced.
Известен также способ соединения металлических труб с внутренней термопластичной оболочкой, включающий присоединение к соединяемым трубам полумуфт, сварку концов труб, оболочек и полумуфт между собой, но перед сваркой на каждом конце трубы с оболочкой выполняют со стороны торца продольные прорези, подводят втулку с конической наружной поверхностью и продольными прорезями со стороны большого торца и покрытую снаружи термопластичным слоем, вводят втулку меньшим основанием в конец трубы с оболочкой и сдвигают трубы (А.с. СССР N 1492154, кл. F 16 L 13/11, заявлено 27.07.1987 г., опубликовано 07.07.1989 г. Бюл. N 25). There is also a method of connecting metal pipes with an inner thermoplastic sheath, including connecting half-couplings to the pipes being joined, welding the ends of the pipes, shells and half-couplings with each other, but before welding, longitudinal cuts are made at each end of the pipe with the sheath, a sleeve with a conical outer surface is brought in and longitudinal slots from the side of the large end and covered with a thermoplastic layer on the outside, insert the sleeve with a smaller base at the end of the pipe with the sheath and shift the pipe (A.S. USSR N 1492154, class F 16 L 13/11, declared 07/27/1987, published 07/07/1989 Bul. N 25).
Данный способ более трудоемок даже по сравнению с предыдущим способом. Так, например, выполнение продольных прорезей на концах металлических труб требует больших материальных, энергетических и трудовых затрат, а также специального оборудования. Кроме того, выполнение продольных прорезей на втулках также требует больших затрат. Кроме того, нужен специальный гидропресс для раздачи лепестков концов труб при вводе втулки с меньшим основанием в концы труб с оболочкой. Таким способом раздать разрезанные концы металлических труб практически невозможно для толстостенных труб и в особенности через термопластичный слой втулки, втулка будет сжиматься, как цанга, и уменьшаться в размере, то есть не будет никакой раздачи концов труб. Также практически невозможно, чтобы материал термопластичных оболочек и материал термопластичного слоя втулки вдавливались в прорези металлических труб. This method is more time consuming even compared to the previous method. For example, the implementation of longitudinal slots at the ends of metal pipes requires large material, energy and labor costs, as well as special equipment. In addition, the implementation of longitudinal slots on the bushings is also expensive. In addition, we need a special hydraulic press to distribute the petals of the ends of the pipes when inserting a sleeve with a smaller base into the ends of the pipes with a sheath. In this way, it is practically impossible to distribute the cut ends of metal pipes for thick-walled pipes, and in particular through the thermoplastic layer of the sleeve, the sleeve will be compressed like a collet and reduced in size, that is, there will be no distribution of pipe ends. It is also practically impossible for the material of thermoplastic shells and the material of the thermoplastic layer of the sleeve to be pressed into the slots of the metal pipes.
Так, например, полиэтилен с толщиной стенки 3 мм при давлении 320 кгс/см2 не выдавливается через отверстие диаметром 10 мм. Также возникает необходимость удерживания концов труб таким образом, чтобы между смежными концами полумуфт оставался определенный зазор для образования корня сварного шва. Для этого нужно какое-то сжимающее устройство. Кроме того, материал термопластичной оболочки в зоне сварного шва будет разрушаться под воздействием тепла сварки, а образующиеся при этом газы отрицательно скажутся на качестве соединения, в том числе и сварного шва. Кроме того, на качество соединения влияет температура окружающей среды. Так, например, при отрицательной температуре не все прорези будут заполнены термопластичным материалом, что отрицательно скажется на качестве соединения и, в конечном итоге, на сроке службы трубопровода.So, for example, polyethylene with a wall thickness of 3 mm at a pressure of 320 kgf / cm 2 is not squeezed out through an opening with a diameter of 10 mm. There is also a need to hold the ends of the pipes so that between the adjacent ends of the coupling halves there is a certain gap for the formation of the root of the weld. To do this, you need some kind of compression device. In addition, the material of the thermoplastic sheath in the weld zone will be destroyed by the heat of the weld, and the resulting gases will adversely affect the quality of the joint, including the weld. In addition, the ambient temperature affects the quality of the connection. So, for example, at a negative temperature, not all slots will be filled with thermoplastic material, which will negatively affect the quality of the connection and, ultimately, the life of the pipeline.
Как видно из анализа, вышеуказанные способы не обеспечивают защиту соединения от коррозии и очень трудоемки. As can be seen from the analysis, the above methods do not protect the compound from corrosion and are very laborious.
Целью изобретения является упрощение технологии монтажа трубопровода, снижение трудоемкости и повышение надежности защиты соединения от коррозии. The aim of the invention is to simplify the installation technology of the pipeline, reducing the complexity and improving the reliability of the protection of the connection from corrosion.
Поставленная цель достигается тем, что по способу соединения металлических труб с внутренним покрытием, включающему установку и закрепление полумуфт сваркой на наружной поверхности концов, нанесение покрытия на внутреннюю поверхность труб и соединение труб между собой сваркой смежных концов полумуфт, согласно изобретению закрепляют полумуфты на наружной поверхности концов труб редуцированием с одновременным плакированием их внутренней поверхности кольцами из коррозионностойкого металла, при этом торцы и наружную поверхность концов труб в местах контакта с кольцами из коррозионностойкого металла защищены от контактной коррозии диэлектрическим материалом, например, материалом внутреннего покрытия труб и соединяют трубы сваркой смежных концов полумуфт колец из коррозионностойкого металла по известной технологии сваривания двухслойных металлов. This goal is achieved in that by the method of connecting metal pipes with an inner coating, including installing and fixing the coupling halves by welding on the outer surface of the ends, coating the inner surface of the pipes and connecting the pipes together by welding adjacent ends of the coupling halves, according to the invention, fix the coupling halves on the outer surface of the ends pipe reduction with simultaneous cladding of their inner surface with rings of corrosion-resistant metal, while the ends and the outer surface of the ends in the tubes in the places of contact with corrosive metal ring protected against contact corrosion dielectric material, for example, internal coating of pipes of the pipe material and joined by welding the adjacent ends of the coupling halves ring of corrosion-resistant metal by known techniques bilayer welding metals.
Кроме того, способ отличается тем, что часть полумуфт на длине их контакта с наружной поверхностью концов труб редуцируют на большую величину, причем длина редуцирования не превышает половину длины контакта полумуфт с наружной поверхностью труб. Способ также отличается тем, что с одного конца на внутренней поверхности полумуфт, на длине, не превышающей длину их контакта с наружной поверхностью труб, делают кольцевые канавки, а с другого конца наружную поверхность полумуфт протачивают на глубину не менее суммарной величины толщины колец из коррозионностойкого металла и глубины внутренних кольцевых канавок полумуфт, заполняют кольцевые канавки полумуфт герметизирующим материалом, кольца из коррозионностойкого металла выполняют меньшими на длину кольцевых канавок полумуфт, при этом величину редуцирования полумуфт увеличивают на величину двойной глубины проточенной части наружной поверхности полумуфт. Другим отличием является то, что на трубах большого диаметра с нанесенным внутренним покрытием полумуфты дополнительно закрепляют на наружной поверхности концов труб прерывистым сварным швом с катетом шва, не превышающим толщину стенки полумуфт, или электрозаклепками. In addition, the method is characterized in that a part of the coupling halves are reduced by a large amount along the length of their contact with the outer surface of the pipe ends, and the reduction length does not exceed half the contact length of the coupling half with the outer surface of the pipes. The method also differs in that from one end on the inner surface of the coupling halves, ring grooves are made for a length not exceeding the length of their contact with the outer surface of the pipes, and from the other end, the outer surface of the coupling halves is pierced to a depth not less than the total thickness of the rings made of corrosion-resistant metal and the depths of the inner annular grooves of the coupling halves, fill the annular grooves of the coupling halves with sealing material, the rings of corrosion-resistant metal are made smaller by the length of the annular grooves of the coupling halves this, the reduction value of the coupling halves is increased by the value of the double depth of the machined part of the outer surface of the coupling halves. Another difference is that on large-diameter pipes coated with an inner coating, the coupling halves are additionally fixed on the outer surface of the pipe ends with an intermittent weld with a weld leg that does not exceed the wall thickness of the coupling halves, or with electric rivets.
Сравнение предложенного решения с аналогами и прототипом выявляет их различие. Comparison of the proposed solution with analogues and prototype reveals their difference.
Благодаря указанным отличительным признакам упрощается технология монтажа трубопровода, снижается трудоемкость и повышается надежность защиты соединения от коррозии. Thanks to these distinguishing features, the technology of installation of the pipeline is simplified, the complexity is reduced, and the reliability of protection of the connection from corrosion is increased.
На фиг. 1 изображены металлическая труба 1 с внутренним покрытием 2 и диэлектрическим материалом 3, полумуфта 4 с кольцом 5 из коррозионностойкого металла. In FIG. 1 shows a
На фиг. 2 изображена металлическая труба 1 с внутренним покрытием 2 и диэлектрическим материалом 3 и закрепленной полумуфтой 4 и кольцом 5 из коррозионностойкого металла. In FIG. 2 shows a
На фиг. 3 изображены металлическая труба 1 с внутренним покрытием 2 и диэлектрическим материалом 3, полумуфта 4 с кольцом 5 из коррозионностойкого металла. На внутренней поверхности полумуфты 4 выполнены кольцевые канавки 6, которые заполнены герметизирующим материалом 7. In FIG. 3 shows a
На фиг. 4 изображено соединение металлических труб 1 с внутренним покрытием 2 предлагаемым способом, где смежные концы полумуфт 4 и колец 5 соединены сварным швом 8 по известной технологии сварки двухслойных металлов. In FIG. 4 shows the connection of
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Металлические трубы 1 покрывают внутренним покрытием 2, торцы и наружную поверхность концов металлических труб 1 защищают от контактной коррозии диэлектрическим материалом 3. Внутри полумуфты 4 размещают кольцо 5 из коррозионностойкого металла. Устанавливают полумуфту 4 с кольцом 5 из коррозионнойстойкого металла на наружной поверхности конца металлической трубы 1. При этом конец полумуфты 4 размещают от конца металлической трубы 1 на таком расстоянии, при котором не происходит разрушение внутреннего покрытия 2 от тепла сварки. Закрепляют полумуфту 4 на наружной поверхности конца металлической трубы 1 редуцированием при помощи гидропресса, снабженного фильером, при этом одновременно происходит плакирование внутренней поверхности полумуфты 4 кольцом 5 из коррозионностойкого металла. Диэлектрический материал 3 защищает металл труб 1 от контактной коррозии, так как происходит его изоляция от кольца 5 из коррозионностойкого металла. The
В другом варианте на внутренней поверхности полумуфты выполняют кольцевые канавки 6, которые заполняют герметизирующим материалом 7, а на ее наружную поверхность с одной стороны протачивают на глубину не менее суммарной величины толщины кольца 5 из коррозионностойкого металла и глубины внутренней кольцевой канавки 6, при этом величину редуцирования полумуфты 4 увеличивают на двойную глубину проточной ее части. На трубах большого диаметра полумуфты 4 дополнительно закрепляют на наружной поверхности труб 1 прерывистым сварным швом, при этом катет сварного шва не превышает стенки полумуфты 6, что обеспечивает целостность внутреннего покрытия 2. Также можно полумуфты 6 закрепить на концах труб 1 электрозаклепками. Соединяют металлические трубы 1 с внутренним покрытием 2 свариванием смежных концов полумуфты 4 и колец 5 из коррозионностойкого металла по известной технологии сварки двухслойных металлов с образованием сварного шва 8. In another embodiment,
Пример конкретного выполнения. An example of a specific implementation.
Стальную трубу с наружным диаметром 114 мм и толщиной стенки 7 мм очищают изнутри до металлического блеска, наносят внутреннее покрытие на основе эпоксидных смол. Причем этим же покрытием покрывают торцы и наружную поверхность концов трубы. Из стальной трубы с наружным диаметром 133 мм и толщиной стенки 7 мм изготавливают полумуфты длиной 200 мм. Из листового коррозионностойкого металла марки Х18Н10Т с толщиной стенки 1,5 мм сваривают кольца с наружным диаметром 118 мм и длиной 200 мм. На одном из концов полумуфты под углом 30o делают фаску под сварку. Устанавливают полумуфты с кольцом на конце трубы. При этом полумуфты и кольцо контактируют только на длине 100 мм, то есть концы полумуфты и кольца находятся от внутреннего покрытия на расстояние 100 мм. Закрепляют полумуфту и кольцо на наружной поверхности кольца стальной трубы редуцированием при помощи гидропроцесса, снабженного фильером с внутренним диаметром 128 мм. При этом одновременно происходит плакирование внутренней поверхности полумуфты кольцом из стали марки Х18Н10Т. Аналогичным способом подготавливают и второй конец стальной трубы. Соединяют стальные трубы с внутренним покрытием на основе эпоксидной смолы свариванием смежных концов полумуфты и колец из стали Х18Н10Т. Корень шва сваривают электродами марки ОЗЛ-6, а потом полностью формируют сварной шов электродами марки УОНИ 13/55.A steel pipe with an outer diameter of 114 mm and a wall thickness of 7 mm is cleaned from the inside to a metallic luster, an internal coating based on epoxy resins is applied. Moreover, the ends and the outer surface of the ends of the pipe are coated with the same coating. Half steel couplings 200 mm long are made from a steel pipe with an outer diameter of 133 mm and a wall thickness of 7 mm. From sheet corrosion-resistant metal grade X18H10T with a wall thickness of 1.5 mm, rings with an outer diameter of 118 mm and a length of 200 mm are welded. At one end of the coupling half at an angle of 30 o make a chamfer for welding. Install coupling halves with a ring at the end of the pipe. In this case, the coupling halves and the ring are in contact only over a length of 100 mm, that is, the ends of the coupling half and the rings are located at a distance of 100 mm from the inner coating. The coupling half and the ring are fixed on the outer surface of the steel pipe ring by reduction using a hydraulic process equipped with a die with an internal diameter of 128 mm. At the same time, the inner surface of the coupling half is clad with a ring of steel grade X18H10T. The second end of the steel pipe is prepared in a similar way. They connect steel pipes with an internal coating based on epoxy resin by welding the adjacent ends of the coupling half and rings made of X18H10T steel. The root of the seam is welded with electrodes of the OZL-6 brand, and then the weld is completely formed with electrodes of the UONI 13/55 brand.
Таким образом, образуется коррозионностойкое соединение, в котором кольца из стали марки Х18Н10Т защищают соединение от коррозионностойкого разрушения, а покрытие на торцах и на наружной поверхности концов стальных труб на основе эпоксидных смол защищает от контактной коррозии металл стальных труб, так как эпоксидная смола является диэлектрическим материалом. При этом не происходит сужение внутреннего диаметра по соединениям. Thus, a corrosion-resistant compound is formed in which rings made of X18H10T steel protect the joint from corrosion-resistant destruction, and the coating on the ends and on the outer surface of the ends of the steel pipes based on epoxy resins protects the metal from steel pipes from contact corrosion, since the epoxy resin is a dielectric material . In this case, there is no narrowing of the inner diameter of the compounds.
На металлических трубах, снабженных термопластичной оболочкой, перед установкой и закреплением полумуфт выступающие концы термопластичной оболочки отбортовывают на торцы и на наружную поверхность концов труб, то есть отбортованные части термопластичных оболочек служат диэлектрическим материалом и защищают металл труб от контактной коррозии в местах контакта с кольцом из коррозионностойкого металла. On metal pipes equipped with a thermoplastic sheath, the protruding ends of the thermoplastic sheath are flanged on the ends and on the outer surface of the ends of the pipes before installing and securing the coupling halves, that is, the flanged parts of the thermoplastic shells serve as a dielectric material and protect the pipe metal from contact corrosion at the points of contact with the corrosion-resistant ring metal.
Данный способ соединения позволяет решить многие проблемы, связанные с монтажом трубопроводов из труб с различными видами покрытий, так как концы труб подготавливаются для соединения после нанесения внутреннего покрытия. Так, например, трубы с внутренним покрытием приходится укорачивать в процессе монтажа трубопровода, а концы подготавливать для соединения. Способы соединения трубы, взятые за аналоги и прототип, не позволяют это сделать. Для закрепления полумуфт на концах труб редуцированием используется гидропресс, работающий от гидросистемы строительной техники (бульдозер, трактор, трубоукладчик и т. д.). Время, затрачиваемое на весь технологический процесс, не превышает 2 - 3 минут. This method of connection allows you to solve many problems associated with the installation of pipelines from pipes with various types of coatings, since the ends of the pipes are prepared for connection after applying the inner coating. So, for example, pipes with an internal coating have to be shortened during the installation of the pipeline, and the ends should be prepared for connection. Pipe connection methods, taken as analogues and prototype, do not allow this. To fix the coupling halves at the ends of the pipes, a hydraulic press is used, working from the hydraulic system of construction equipment (bulldozer, tractor, pipe-laying machine, etc.). The time spent on the entire process does not exceed 2 to 3 minutes.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99113860A RU2164638C2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Method of jointing metal pipes with internal coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99113860A RU2164638C2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Method of jointing metal pipes with internal coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2164638C2 true RU2164638C2 (en) | 2001-03-27 |
Family
ID=20221874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99113860A RU2164638C2 (en) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | Method of jointing metal pipes with internal coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2164638C2 (en) |
-
1999
- 1999-06-29 RU RU99113860A patent/RU2164638C2/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU722908B2 (en) | A method of joining lined pipes | |
JP2868316B2 (en) | Method of joining lining pipe articles | |
US5104152A (en) | Welded pipe joint | |
US5988691A (en) | Fluid pipelines | |
EP1468219B1 (en) | Connection of internally lined pipelines | |
US5794982A (en) | Mechanical pipe joint with liners | |
RU2141598C1 (en) | Pipe with inner plastic envelope | |
RU2164638C2 (en) | Method of jointing metal pipes with internal coating | |
RU2157478C1 (en) | Method of connection of metal pipes provided with internal coating | |
RU2157479C1 (en) | Method of connection of pipes provided with internal thermoplastic coating | |
RU2226637C2 (en) | Method of connecting pipes having inner coat | |
RU2752226C2 (en) | High pressure fitting | |
RU2155291C1 (en) | Method of permanent joining of metal pipes | |
RU2140601C1 (en) | Method of connection of pipes, fitting and pipe connecting members | |
RU2522739C1 (en) | Corrosion protection method for weld joint of pipes with inner coating at pipeline construction | |
RU2217651C1 (en) | Steel pipe corrosion protection method | |
RU2526408C1 (en) | Method to build pipeline from pipes with internal coating | |
RU2225562C1 (en) | Method of connection of steel pipes provided with internal plastic lining | |
RU137079U1 (en) | WELDED TEE TEE PROTECTED FROM INTERNAL CORROSION WITH CORROSION-RESISTANT STEEL COATING AND SHOES | |
RU138526U1 (en) | WELDED PIPE FLANGE PROTECTED FROM INTERNAL CORROSION WITH COATING AND SURFACE FROM CORROSION-RESISTANT STEEL | |
RU135061U1 (en) | TEE WITH BRANCHES PROTECTED FROM CORROSION BY INTERNAL COATING AND UNDERBOARD BIMETAL BUSHES | |
RU2153120C1 (en) | Method of connection of thin-walled metal lined and coated pipes | |
RU2518999C1 (en) | Method for joining metal pipes with internal plastic pipe | |
RU2686374C1 (en) | Method of connecting pipes with internal coating | |
RU138560U1 (en) | TRANSMISSION WITH WELDED PIPES PROTECTED FROM INTERNAL CORROSION BY COATING AND SHELLS FROM CORROSION-RESISTANT STEEL |