RU2543645C2 - Cladding method of pipe ends with inner coating of shells from corrosion-resistant steel - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: method involves installation and fixation of a shell from corrosion-resistant steel inside a pipe end with an inner coating. In order to fix the shell, it is distributed by means of a mandrel through a plastic cover that is removed after distribution.

EFFECT: improving quality of pipes with an inner coating; absence of longitudinal grooves due to the mandrel from the shell surface.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к изготовлению труб, защищенных от внутренней коррозии, строительству из них трубопроводов для транспортирования агрессивных сред в различных отраслях промышленности и их ремонта.The invention relates to the manufacture of pipes protected from internal corrosion, the construction of pipelines from them for the transportation of aggressive media in various industries and their repair.

Известно изобретение: Труба с внутренним защитным покрытием, включающая в себя цилиндрический вкладыш из свариваемого коррозионно-стойкого металла, где цилиндрический вкладыш выполнен из полосового коррозионно-стойкого металла с толщиной стенки 0,1-2,0 мм и закреплен с трубой продольным коррозионно-стойким швом. (Патент РФ на изобретение №2130147, МПК 6 F16L 13/00, 9/00, по заявке №97111225/06 от 01 июля 1997 года, опубликовано 10 мая 1999 года).The invention is known: A pipe with an internal protective coating, including a cylindrical liner of welded corrosion-resistant metal, where the cylindrical liner is made of strip corrosion-resistant metal with a wall thickness of 0.1-2.0 mm and is fixed with a longitudinal corrosion-resistant pipe seam. (RF patent for the invention No. 2130147, IPC 6 F16L 13/00, 9/00, according to the application No. 97111225/06 of July 01, 1997, published May 10, 1999).

Недостатком является то, что наружная поверхность вкладыша к внутренней поверхности трубы крепится продольным сварным швом, что невозможно выполнить на трубах малых диаметров, а также сам процесс закрепления вкладыша очень сложен. Кроме того, самое главное то, что таким образом можно устанавливать вкладыши из коррозионно-стойкой стали до нанесения внутреннего покрытия труб. При этом не обеспечивается надежная защита от коррозии зоны перехода от металла трубы к вкладышу из коррозионно-стойкой стали, где присутствует проблема коррозионного разрушения металла трубы при появлении каких-либо трещин в покрытии труб в этой зоне. Это может возникнуть при температурных перепадах из-за разности коэффициентов термического расширения у металла трубы и вкладыша. При этом из-за разности значений стандартного электродного потенциала у металла трубы и вкладыша, металл трубы будет быстро разрушаться из-за электрохимической коррозии.The disadvantage is that the outer surface of the liner to the inner surface of the pipe is fastened with a longitudinal weld, which cannot be performed on pipes of small diameters, and the process of fixing the liner itself is very complicated. In addition, the most important thing is that in this way you can install liners made of corrosion-resistant steel before applying the inner coating of pipes. At the same time, reliable protection against corrosion of the transition zone from the pipe metal to the liner of corrosion-resistant steel is not provided, where there is a problem of corrosion failure of the pipe metal when any cracks appear in the pipe coating in this zone. This can occur with temperature differences due to the difference in the thermal expansion coefficients of the pipe metal and liner. At the same time, due to the difference in the values of the standard electrode potential of the pipe metal and liner, the pipe metal will quickly collapse due to electrochemical corrosion.

Известен способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием, где концы внутренней поверхности труб облицовывают путем запрессовки втулки из коррозионно-стойкого термостойкого металлического материала, при этом запрессовку осуществляют в режиме высокоскоростного пластического деформирования, причем запрессовку втулки производят с ее отбортовкой на торец трубы или без отбортовки, подготавливают кромки под сварку и соединяют трубы в два этапа: сначала производят сварку стыка по облицовке, а затем выполняют сварку стыка по основному материалу (Патент РФ №2103594, МПК F16L 58/02, по заявке №96111759/06, от 11.06.96, опубликовано 27.01.98, бюл. №3.A known method of connecting pipes with an internal anti-corrosion coating, where the ends of the inner surface of the pipes are lined by pressing the sleeve from a corrosion-resistant heat-resistant metal material, the pressing is carried out in the mode of high-speed plastic deformation, and the pressing of the sleeve is carried out with its flanging on the pipe end or without flanging, prepare the edges for welding and connect the pipes in two stages: first, weld the joint along the lining, and then weld the joint along the main material (RF Patent No. 2103594, IPC F16L 58/02, by application No. 96111759/06, dated 11.06.96, published 01/27/98, Bulletin No. 3.

Известен также способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием, где концы внутренней поверхности труб сначала облицовывают тонкостенной втулкой из антикоррозионно-стойкого металла, которую запрессовывают со смещением от торца трубы, затем запрессованную втулку с двух сторон или только со стороны торца трубы приваривают кольцевым швом к телу трубы, а облицовку внутренней поверхности трубы между приваренной втулкой и торцом трубы осуществляют путем наплавки коррозионно-стойкого материала валиками с частичным перекрытием катета сварного шва и валиков между собой, при этом величину смещения втулки относительно торца трубы и количества наплавляемых валиков определяют из соотношения L≤2(nh+k)/3, где L - величина смещения втулки относительно торца трубы, мм; n - количество наплавляемых валиков, равное 1 или 2; h - ширина кольцевого наплавляемого валика, мм; k - катет углового сварного шва приварки втулки со стороны торца трубы, мм. Соединение трубы осуществляют в два этапа: сначала производят сварку по облицовке, а затем выполняют сварку стыка по основному материалу трубы (Патент РФ 2103593, МПК F16L 58/02, заявлено 21.01.95 г., опубликовано 27.01.98, бюл. №3).There is also known a method of connecting pipes with an internal anti-corrosion coating, where the ends of the inner surface of the pipes are first lined with a thin-walled sleeve made of corrosion-resistant metal, which is pressed with offset from the pipe end, then the pressed sleeve is welded from both sides or only from the pipe end side to the body pipes, and the lining of the inner surface of the pipe between the welded sleeve and the end of the pipe is carried out by surfacing a corrosion-resistant material with rollers partially overlapped it leg weld rollers and with each other, wherein the magnitude of displacement of the sleeve relative to the pipe end and the quantity of fusing roller is determined from the ratio L≤2 (nh + k) / 3 where L - bushing offset value relative to the pipe end, mm; n is the number of deposited rollers, equal to 1 or 2; h is the width of the annular weld bead, mm; k - leg of the fillet weld of the sleeve welding from the side of the pipe end, mm. The connection of the pipe is carried out in two stages: first, welding is performed on the lining, and then the joint is welded on the main material of the pipe (RF Patent 2103593, IPC F16L 58/02, filed January 21, 1995, published January 27, 1995, Bulletin No. 3) .

Эти способы имеют существенные недостатки: во-первых, требуется специализированное дорогостоящее оборудование для запрессовки втулок на концах труб, а именно магнитно-импульсные установки МИУ-30; во-вторых, при такой технологии раздачи втулка принимает бочкообразную форму, то есть имеет место наличие краевого эффекта, при котором наружная поверхность концов втулки не будет контактировать с внутренней поверхностью конца трубы. Для устранения данного недостатка во втором способе концы втулок приваривают к внутренней поверхности концов труб, а это приводит к удорожанию соединения, так как приходится для этой цели использовать наплавочную установку ГНТ-1 с источником питания ВСВУ-400. То есть увеличиваются энергетические затраты. Кроме того, для получения хорошего коррозионно-стойкого наплавочного слоя с металлом труб приходится использовать наплавочный материал с высоким содержанием легирующих элементов типа сварочной проволоки ЭП-367 (06X15H60M15), где 90% составляют легирующие элементы: хром - 15%, никель - 60%, молибден - 15%, а остальное - только в размере 10% железо, что ведет к существенному удорожанию соединения.These methods have significant drawbacks: first, specialized specialized expensive equipment is required for pressing bushings at the ends of the pipes, namely, MIU-30 magnetic pulse installations; secondly, with this technology of distribution, the sleeve takes a barrel-shaped shape, that is, there is a boundary effect in which the outer surface of the ends of the sleeve will not contact the inner surface of the end of the pipe. To eliminate this drawback in the second method, the ends of the sleeves are welded to the inner surface of the ends of the pipes, and this leads to an increase in the cost of the connection, since it is necessary to use the GNT-1 surfacing unit with the VSVU-400 power source for this purpose. That is, energy costs increase. In addition, to obtain a good corrosion-resistant surfacing layer with pipe metal, it is necessary to use surfacing material with a high content of alloying elements such as EP-367 welding wire (06X15H60M15), where 90% are alloying elements: chromium - 15%, nickel - 60%, molybdenum - 15%, and the rest - only 10% iron, which leads to a significant increase in the cost of the compound.

Технической задачей изобретения является повышение качества и снижение себестоимости изготовления труб с внутренним покрытием.An object of the invention is to improve the quality and reduce the cost of manufacturing pipes with an inner coating.

Поставленная задача достигается следующим образом. The task is achieved as follows.

В способе плакирования концов трубы с внутренним покрытием обечайками из коррозионно-стойкой стали, включающем установку и закрепление обечайки из коррозионно-стойкой стали внутри конца трубы с внутренним покрытием, новым является то, что раздают обечайку из коррозионно-стойкой стали при помощи дорна через пластмассовую оболочку, которую удаляют после раздачи. А на наружную поверхность внутреннего конца обечайки из коррозионно-стойкой стали наносят герметик, которым приклеивают ее к внутренней поверхности конца трубы с внутренним покрытием.In a method for cladding pipe ends with an inner coating of corrosion-resistant steel shells, including installing and securing a shell of corrosion-resistant steel inside the end of the pipe with an internal coating, it is new that the shell of corrosion-resistant steel is distributed using a mandrel through a plastic shell which is removed after distribution. And on the outer surface of the inner end of the shell of corrosion-resistant steel, a sealant is applied, which is glued to the inner surface of the end of the pipe with an inner coating.

Такой способ плакирования концов трубы с внутренним покрытием обечайками из коррозионно-стойкой стали позволяет повысить качество и снизить себестоимость изготовления труб с внутренним покрытием.This method of cladding the ends of pipes with an internal coating by shells made of corrosion-resistant steel can improve the quality and reduce the cost of manufacturing pipes with an internal coating.

Раздача обечайки из коррозионно-стойкой стали при помощи дорна через пластмассовую оболочку позволяет раздать обечайку в радиальном направлении при ее закреплении внутри конца трубы, не оставляя каких-либо следов, например продольных канавок от дорна. При этом обечайка из коррозионно-стойкой стали плотно прижимается к внутренней поверхности конца трубы с внутренним покрытием. Пластмассовую оболочку удаляют после раздачи из обечайки из коррозионно-стойкой стали. При этом наружная поверхность внутреннего конца обечайки из коррозионно-стойкой стали при помощи нанесенного герметика приклеивают к внутренней поверхности конца трубы с внутренним покрытием, что исключает проникновение транспортируемой среды к сварному соединению трубопровода.Distribution of the shell of corrosion-resistant steel with the mandrel through a plastic sheath allows you to distribute the shell in the radial direction when it is secured inside the end of the pipe without leaving any traces, for example, longitudinal grooves from the mandrel. At the same time, a shell made of corrosion-resistant steel is tightly pressed against the inner surface of the end of the pipe with an inner coating. The plastic shell is removed after distribution from the shell of stainless steel. At the same time, the outer surface of the inner end of the shell made of corrosion-resistant steel is glued with the applied sealant to the inner surface of the end of the pipe with an inner coating, which prevents the penetration of the transported medium to the welded joint of the pipeline.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показана труба с внутренним покрытием с концами, плакированными обечайками из коррозионно-стойкой стали, которая состоит из трубы 1, покрытия 2 и обечайки 3 из коррозионно-стойкой стали.Figure 1 shows a pipe with an inner coating with ends clad with shells of corrosion-resistant steel, which consists of pipe 1, coating 2 and shell 3 of corrosion-resistant steel.

На фиг.2 показано общая схема раздачи при помощи дорна обечайки из коррозионно-стойкой стали через пластмассовую оболочку. Труба 1, покрытие 2, обечайка 3 из коррозионно-стойкой стали, пластмассовая оболочка 4, упор гидропресса 5, дорн 6 и шток 7, соединенного с гидропрессом.Figure 2 shows a general distribution scheme using a mandrel of a shell made of corrosion-resistant steel through a plastic shell. Pipe 1, coating 2, shell 3 made of corrosion-resistant steel, plastic sheath 4, hydraulic press stop 5, mandrel 6 and rod 7 connected to the hydraulic press.

Способ осуществляют в следующей последовательности. The method is carried out in the following sequence.

На внутреннюю поверхность трубы 1 наносят покрытие 2. Изготавливают обечайку 3 из тонкостенной трубы из коррозионно-стойкой стали путем отрезания патрубка при помощи ленточной пилы, которую изнутри футеруют пластмассовой оболочкой 4. Устанавливают обечайку 3 из коррозионно-стойкой стали, футерованную пластмассовой оболочкой 4 до соприкосновения упором 5 и закрепляют дорн 6 на шток 7 гидропресса. На конец наружной поверхности обечайки 3 со стороны трубы 1 наносят герметик и вводят в конец трубы 1. На обечайку 3 из коррозионно-стойкой стали, подготовленную для раздачи, подают трубу 1, которая упирается в упор 5. Раздают обечайку 3 из коррозионно-стойкой стали через пластмассовую оболочку 4. После раздачи пластмассовую оболочку 4 вытаскивают из обечайки 3. Раздача обечайки 3 из коррозионно-стойкой стали при помощи дорна через пластмассовую оболочку 4 позволяет раздать обечайку 3 в радиальном направлении при ее закреплении внутри конца трубы, не оставляя продольных канавок от дорна. При этом обечайка 3 из коррозионно-стойкой стали плотно прижимается к внутренней поверхности конца трубы 1 с внутренним покрытием 2. Герметик разъединяет внутренний конец обечайки 3 от контакта с внутренней поверхностью конца трубы и герметизирует контактируемые поверхности обечайки 3 и конца трубы 1. В процессе монтажа трубопроводов соединяют трубы по известной технологии сваривания двухслойных сталей.Coating 2 is applied to the inner surface of pipe 1. A casing 3 is made of a thin-walled pipe made of corrosion-resistant steel by cutting the pipe with a band saw, which is lined with plastic sheath from the inside 4. A casing 3 is made of corrosion-resistant steel, lined with a plastic sheath 4 until it touches focus 5 and fix the mandrel 6 on the rod 7 of the hydraulic press. A sealant is applied to the end of the outer surface of the shell 3 from the side of the pipe 1 and introduced to the end of the pipe 1. A pipe 1, which abuts against the stop 5, is fed to the shell 3 made of corrosion-resistant steel 5. The shell 3 is made of stainless steel through the plastic sheath 4. After dispensing, the plastic sheath 4 is pulled out of the shell 3. The distribution of the sheath 3 of corrosion-resistant steel using a mandrel through the plastic sheath 4 allows to distribute the sheath 3 in the radial direction when it is secured inside the end of the pipes s without leaving longitudinal grooves from the mandrel. In this case, the shell 3 made of corrosion-resistant steel is tightly pressed against the inner surface of the pipe end 1 with the inner coating 2. The sealant disconnects the inner end of the shell 3 from the contact with the inner surface of the pipe end and seals the contact surfaces of the shell 3 and pipe end 1. During the installation of pipelines they connect pipes using the well-known technology for welding two-layer steels.

Использовании такого способа плакирования концов трубы с внутренним покрытием обечайками из коррозионно-стойкой стали позволяет повысить качество и снизить себестоимость изготовления труб с внутренним покрытием.Using this method of cladding the ends of pipes with an internal coating by shells made of corrosion-resistant steel can improve the quality and reduce the cost of manufacturing pipes with an internal coating.

Использованная литератураReferences

1. Патент РФ на изобретение №2130147, МПК 6 F16L 13/00, 9/00, по заявке №97111225/06 от 01 июля 1997 года, опубликовано 10 мая 1999 года.1. RF patent for the invention No. 2110147, IPC 6 F16L 13/00, 9/00, according to the application No. 97111225/06 of July 01, 1997, published May 10, 1999.

2. (Патент РФ №2103594, МПК F16L 58/02, по заявке №96111759/06, от 11.06.96, опубликовано 27.01.98, бюл. №3.2. (RF patent No. 2103594, IPC F16L 58/02, by application No. 96111759/06, dated June 11, 1996, published January 27, 98, bull. No. 3.

3. (Патент РФ 2103593, МПК F16L 58/02, по заявке №95119761/06 от 21.01.95 г., опубликовано 27.01.98, бюл. №3).3. (RF patent 2103593, IPC F16L 58/02, according to the application No. 95119761/06 of 01.21.95, published on 01.27.98, bull. No. 3).

Claims (2)

1. Способ плакирования концов трубы с внутренним покрытием обечайками из коррозионно-стойкой стали, включающий установку и закрепление обечайки из коррозионно-стойкой стали внутри конца трубы с внутренним покрытием, отличающийся тем, что раздают обечайку из коррозионно-стойкой стали при помощи дорна через пластмассовую оболочку, которую удаляют после раздачи.1. The method of cladding the ends of the pipe with an internal coating by shells made of corrosion-resistant steel, comprising installing and securing the shells made of corrosion-resistant steel inside the end of the pipe with an internal coating, characterized in that they distribute a shell made of corrosion-resistant steel using a mandrel through a plastic shell which is removed after distribution. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на наружную поверхность внутреннего конца обечайки из коррозионно-стойкой стали наносят герметик, которым приклеивают ее к внутренней поверхности конца трубы с внутренним покрытием. 2. The method according to claim 1, characterized in that a sealant is applied to the outer surface of the inner end of the shell of corrosion-resistant steel, which is glued to the inner surface of the end of the pipe with an inner coating.

Images