RO108999B1 - Procedeu pentru tevi - Google Patents

Description

Invenția se referă la o îmbinare pentru țevi.

Această îmbinare prezintă interes, îndeosebi pentru țevi ce au o căptușeală interioară și își găsește aplicarea în special, dar nu exclusiv, la țevi destinate transportului de lichide sau de gaze, la presiuni mai mari decât cele pe care le poate suporta căptușeala singură.

Cu titlu de exemplu, ne vom referi la realizarea de tronsoane lungi de conductă de oțel, prin sudarea cap la cap a tronsoanelor de țevi standard (de exemplu de 38 picioare, adică circa 12 m) și cu diametrul, de exemplu de 14 inch (355 mm). Tronsonul de conductă este prevăzut la interior cu o căptușeală din poliolefine, care se introduce în țevă prin tragere, după ce a fost trecută printr-o filieră, în vederea reducerii diametrului său. Ulterior, căptușeala este lăsată să revină la dimensiunile sale inițiale, realizându-se astfel un contact intim cu peretele țevii. Acest procedeu se repetă și tronsoanele lungi de conductă sunt îmbinate cap la cap, utilizându-se îmbinarea care face obiectul prezentei invenții. Prin adăugarea și a altor tronsoane, se ajunge la realizarea întregii conducte.

Tronsoanele de țevi sunt așezate, de exemplu, pe niște reazeme, iar fiecare țeavă este trasă cu cricuri hidraulice, până lângă cea alăturată, înainte de a se trece la realizarea îmbinării. în această fază, reazemele permit alunecarea țevilor. Ulterior, reazemele pot fi fixate de conductă.

în înțelesul prezentei invenții, fiecare îmbinare pentru țevi, având la interior o căptușeală din poliolefine, cuprinde două capete de țeavă, dispuse distanțat și ale căror căptușeli depășesc capetele de țeavă și sunt îmbinate prin mijloace specifice de îmbinare, o carcasă care face legătura între capetele de țeavă și o masă de umplere, în spațiul dintre căptușeală și carcasă.

într-o variantă preferată, mijloacele de îmbinare sunt constituite dintr-un element de cuplare prin electrofuziune.

în altă variantă preferată, mijloacele de îmbinare sunt constituite din tlanșe, îmbinate prin șuruburi și între care este prevăzut un element de etanșare.

Vor fi prezentate acum exemple de realizare ale îmbinării, cu referire și la desenele anexate, care reprezintă:

-fig.l, secțiune -longitudinală prin prima variantă de îmbinare;

- fig.2, detaliu al unei secțiuni longitudinale, redând o modificare adusă soluției din fig.l;

- fig.3, secțiune longitudinală prin a doua variantă de îmbinare;

- fig.4, secțiune longitudinală printr-o instalație de încercare a unei variante de îmbinare;

- fig.5, secțiune, după linia V-V, din fig. 4.

în fig. 1, se prezintă ansamblul unei îmbinări 10, alcătuită din cele două capete de țeavă 12 și 14, distanțate între ele și din căptușeala interioară 16, 18 , ale cărei capete 17, 19 depășesc capetele de țeavă 12 și 14. Căptușeala 16, 18 este realizată din polietilenă de medie densitate, în acest exemplu, iar cele două tronsoane de căptușeală sunt îmbinate între ele cu ajutorul unui element de cuplare prin electrofuziune 20. Acesta din urmă este format dintr-un corp tubular din polietilenă, deschis la ambele capete și având înglobat un element de încălzire, cu ajutorul căruia sunt aduse în stare de topire, atât elementul însuși, cât și țeava la care este fixat.

Capetele de țeavă 12 și 14 sunt interconectate prin intermediul unei carcase 22, care este formată din două flanșe 24 și 26, fixate prin sudare pe capetele de țeavă 12, respectiv 14 și dintr-un perete cilindric 28, fixat prin sudură de flanșe 24, 26. Peretele 28 al carcasei este prevăzut cu niște orificii 30 și 32, prin care se poate injecta masa de umplere 34, formată, de exemplu, din ciment obișnuit sau cu rășini epoxidice.

Țevile au un diametru nominal de 14 inch (355 mm), de exemplu, și sunt realizate în construcție de înaltă presiune, din oțel, cu o grosime a peretelui de 3/8 inch (9 mm). Căptușeala este relativ subțire, iar pentru țevi cu diametrul de 14 inch se recomandă a avea grosimea de cel puțin 8 mm. Referindu-ne la același exmplu, presiunea la care rezistă căptușeala este de minimum 350 psi (circa

24.5 at). De menționat totuși că, acest tip de îmbinare poate fi utilizat și Ia presiuni mult mai ridicate.

Solicitările la care este supusă căptușeala sunt mai mari decât cele pe care le-ar putea suporta căptușeala singură. Masa injectată în spațiul dintre căptușeală și îmbinări servește la susținerea căptușelii astfel încât, presiunea din interior este transferată carcasei prin intermediul masei de umplere din ciment epoxidic.

Tronsoanele de țeavă de lungimi standard se îmbină la fața locului prin sudura cap la cap, obținându-se astfel un tronson de conductă, de lungime mare, care se poate îmbina apoi cu unul sau mai multe alte tronsoane de conductă, folosindu-se îmbinarea ce face obiectul prezentei invenții.

Tronsoanele terminale de țeavă ale acestor îmbinări au fixate la un capăt flanșe de înaltă presiune 24 sau 26, fiecare, dintre aceste flanșe, fiind fixate prin sudare, în uzină, în timpul fabricării țevii respective.

Pentru realizarea acestui tip de îmbinare, se recomandă tăierea atentă a porțiunilor proeminente 17 și 19, ale căptușelilor 16 și 18, în așa fel, încât să se obțină lungimi adecvate unei execuții lesnicioase a îmbinării. Peretele 28 al carcasei îmbinării se montează liber pe unul din capetele de țeavă 16 și 18, înainte de a trece la îmbinarea țevilor.

în vederea îmbunătățirii preciziei în execuție, se recomandă ca în jurul fiecăruia dintre capetele proeminente 17 și 19 ale căptușelii să se prevadă o jumătate sau o garnitură completă de electrofuziune 60, în contact cu capetele de țeavă 12 și 14. Elementele încălzitoare sunt activate astfel, încât garniturile de electrofuziune se fixează de căptușeală. în felul acesta, căptușeala este blocată în raport cu țevile 12 și 14. în caz contrar, apare tendința de revenire a căptușelii la starea sa anterioară recentei trageri prin filieră și aceasta ar putea duce la scurtarea capetelor proeminente 17 și 19. Astfel de garnituri de fixare sunt poziționate înainte de a trece la tăierea capetelor proeminente 17 și

19. în cele din urmă, este poziționat, liber, elementul de cuplaj prin electrofuziune.

Pentru tragerea țevilor una lângă alta se folosesc cricuri puternice. în această fază, elementele de reazem ale conductei permit realizarea acestei operații. Când țevile au fost pe deplin alăturate, este activat elementul de cuplaj prin electrofuziune, pentru a adera la capetele proeminente 17 și 19.

Peretele 28 al carcasei este poziționat pe flanșele 24 și 26 și apoi sudat. Prin unul dintre orificiile 30, 32, se injectează ciment epoxidic sau alt tip de ciment. Aerul este evacuat prin celălalt orificiu. Pentru a facilita injectarea masei de umplere, se pot prevedea mai mult decât două orificii.

Garniturile de blocare menționate mai sus ajută la reducerea evazării înspre exterior a capetelor proeminente 17 și 19. în cazurile în care capetele proeminente 17 și 19 nu ating dimensiunea necesară, pentru a corespunde cu garnitura 20, o inserție din oțel inoxidabil poate fi introdusă forțat în căptușeală, pentru a o dilata puțin, astfel încât capătul 17 sau 19 să corespundă cu elementul de cuplaj 20.

în loc de a se folosi un element de cuplaj prin electrofuziune 20, fig. 3 prezintă o îmbinare 50, ce cuprinde flanșele 52, strânse cu șuruburile 54. îmbinarea 50 poate fi, de exemplu, de tipul cunoscut sub denumirea PECAT, furnizat de R.M. Fabrications Limited din 2 Paddock Road West Pimbo Skelmersdale Lancs WN8 9 PL. Flanșele 52 cuplează și flanșele 56, 58, prevăzute cu mijloace de etanșare 59 prin intermediul șuruburilor 54. Alte variante (nefigurate) de realizare a îmbinării dintre căptușelile 16, 18 folosesc flanșe sudate cap la cap sau asamblate prin elemente de cuplare prin electrofuziune de căptușelile 16, 18; de asemenea, pot folosi flanșe solidare cu o garnitură cu electrofuziune, care sunt astfel direct fixate de căptușelile 16 și 18.

Fiecare dintre flanșele din variantele menționate mai sus are un element de etanșare, iar cele două elemente de etanșare sunt alăturate, în vederea strângerii lor prin intermediul unor șuruburi, care traversează flanșele respective.

Din momentul în care s-a realizat cuplarea capetelor proeminente 17, 19, printro îmbinare 50 sau prin alta dintre variantele descrise, se trece la poziționarea și fixarea prin sudare a peretelui 28 al carcasei, iar cimentul epoxidic sau de alt tip nu trebuie să afecteze căptușeala. în varianta din fig. 1, este posibil un strat relativ subțire de rășină epoxidică. în varianta din fig. 3, este necesară o secțiune mai mare, pentru a cuprinde flanșele și șuruburile.

în fig. 4 și 5, se prezintă o instalație de verificare a îmbinării. Instalația de verificare prezintă o îmbinare 10, având flanșe de capăt 100 și 102, fixate prin sudurile 104 de reducțiile concentrice 106. Reducțiile 106 sunt fixate de carcasa 110, cu sudurile 108, această carcasă fiind formată din două jumătăți 112 și 114, ce se întind longitudinal. Cele două jumătăți sunt asamblate cu ajutorul a două suduri longitudinale 116 și 118.

Fiecare sudură 108 cuprinde o bandă de întărire 122, 124, sudată de semicarcasa 114, 112.

Semicarcasele 112, 114 sunt prevăzute cu orificii de acces 126, 128.

în practica utilizării tipului de îmbinare, prezentat în fig. 4 și 5, dacă cele două țevi de îmbinat au capete simple (adică fără flanșe), reducțiile se fixează prin sudura cu capetele de diametru mai mic către capetele țevilor. Cu alte cuvinte, nu se folosesc flanșele 100,102, iar sudurile 104 se realizează pe capetele de țeavă. Reducțiile se fixează de țevi, înainte de a începe căptușirea. Capetele căptușelii depășesc capetele de țeavă, așa cum apare la 130, 132. Legătura dintre capetele de căptușeală se realizează cu ajutorul unui element de cuplare prin electrofuziune 134 ( așa după cum s-a explicat mai stis).

Apoi, cele două semicarcase 112, 114 sunt asamblate, cu fiecare garnitură deasupra unei benzi de întărire 120, la fiecare capăt. Semicarcasele se sudează la capete și de-a lungul muchiilor longitudinale. Se injectează apoi masa de umplere din ciment epoxidic, pentru a umple spațiul dintre căptușeala 130, 132 și piesa de cuplare 134.

Atunci când este necesar să se execute o îmbinare cu o vană, aceasta este prevăzută la capete cu flanșe, de exemplu de tipul flanșei 100. în general, vana este prevăzută la interior cu o acoperire anticorozivă, care este scoasă în afară la flanșe, pentru a forma o flanșă a acoperirii. Prin urmare, o mică porțiune de căptușeală este legată cu vana printr-o flanșă și formată din căptușeala ce iese în afara flanșei 100 și care se îmbină etanș, cu flanșa din materialul de acoperire. Se execută apoi îmbinarea cu un alt capăt de țeavă, folosinduse un element de cuplaj prin electrotuziune ca mai înainte și terminând cu carcasa și masa de umplere. Este lesne de înțeles, că în fig 4 și 5, îmbinarea este redată, ca având la capete flanșele oarbe 150, din cauza condițiilor specifice de încercare. în condițiile de exploatare, nu se folosesc aceste flanșe oarbe, în condiții de exploatare, carcasa îmbinării se termină cu două reducții 106, așa după cum sa arătat, sau se folosesc flanșele 100, 102, în alte scopuri amintite.

Claims (5)

1. Revendicări

   1. îmbinare pentru țevi, fiecare dintre aceste țevi (12, 14) fiind prevăzute cu o căptușeală (16, 18) din poliolefine, folosind mijloace de îmbinare, cum ar fi elemente de cuplaj prin electrofuziune (20), piese de legătură de tip PECAT sau flanșe (52), strânse cu șuruburi, caracterizată prin aceea că cuprinde două porțiuni de capăt ale țevilor (12, 14), distanțate între ele și cu capetele (17, 19) de căptușeală (16, 18) depășind respectivele capete de țeavă, cuplate prin mijloacele menționate mai sus, și o carcasă exterioară, constând din două flanșe (24, 26) și un perete cilindric (28), prevăzut cu orificii (30,32), de injectare a unei mase de umplere (34), în spațiul dintre capetele de căptușeală (17,19) și carcasă.
2. 2. îmbinare pentru țevi, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, flanșele (52) de cuplaj sunt fixate de căptușeala (16, 18) țevilor (12, 14) prin lipire cap la cap sau direct prin electrofuziune.
3. 3. îmbinare pentru țevi, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, flanșele (52) de cuplaj sunt fixate de căptușeala (16, 18) țevilor (12, 14) prin intermediul unor manșoane de electrofuziune.
4. 4. îmbinare pentru țevi, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea ca este prevăzută cu reducții (106), sudate direct, cu capetele având diametrul mai mic decât capetele țevilor (12, 14).
5. 5. îmbinare pentru țevi, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, cele două elemente îmbinate sunt la un capăt o țeavă, iar la celălalt capăt o vană.