RU180844U1 - Труба с внутренним покрытием - Google Patents

Труба с внутренним покрытием Download PDF

Info

Publication number
RU180844U1
RU180844U1 RU2017130674U RU2017130674U RU180844U1 RU 180844 U1 RU180844 U1 RU 180844U1 RU 2017130674 U RU2017130674 U RU 2017130674U RU 2017130674 U RU2017130674 U RU 2017130674U RU 180844 U1 RU180844 U1 RU 180844U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
corrosion
layer
heat
deposited
Prior art date
Application number
RU2017130674U
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Юрьевич Пышминцев
Александр Павлович Медведев
Александр Васильевич Гуменюк
Артем Олегович Худяков
Юлия Вячеславовна Прыкина
Павел Алексеевич Данилкин
Василий Юрьевич Силин
Владимир Дмитриевич Квашнин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК") filed Critical Публичное акционерное общество "Трубная металлургическая компания" (ПАО "ТМК")
Priority to RU2017130674U priority Critical patent/RU180844U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU180844U1 publication Critical patent/RU180844U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
    • F16L58/02Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation by means of internal or external coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)

Abstract

Полезная модель предназначена для производства труб с внутренним антикоррозионным покрытием, обеспечивающим защиту от коррозии тела трубы и зоны сварного соединения при монтажной сварке концевых участков нефтегазопроводных труб. Труба с внутренним покрытием содержит наплавленный слой коррозионно-стойкого сплава и термочувствительный слой. Наплавленный слой выполнен из материала, обеспечивающего прочностные свойства не ниже прочностных свойств металла трубы, и нанесен на концы трубы на длину, превышающую длину зоны термического влияния при сварке. Термочувствительный слой нанесен с перекрытием на слой коррозионно-стойкого сплава и может быть выполнен из лакокрасочного материала на основе разных типов пленкообразующих. Обеспечивается равнопрочность наплавленного слоя и основного металла при сохранении механических свойств металла трубы и эффективная защита от коррозии внутренней поверхности зоны поперечных сварных швов при монтажной сварке концевых участков труб с внутренним покрытием. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к трубному производству и может быть использована при производстве труб с внутренним защитным покрытием, обеспечивающим эффективную защиту от коррозии тела трубы и зоны сварного соединения нефтегазопроводных труб.
Известна труба с внутренним покрытием (патент РФ №151123, F16L 58/02, опубл. 20.03.2015), которая содержит слой термостойкого самофлюсующегося сплава, нанесенного на концы трубы на длину, превышающую длину зоны термического воздействия при сварке, и термочувствительный слой, нанесенный с перекрытием на слой самофлюсующегося сплава. Покрытие самофлюсующегося сплава выполнено на концах трубы с утолщением, параметры которого выбраны из условия полного заполнения сварного шва.
Недостатками такой трубы являются недостаточная адгезия покрытия и его высокая пористость, в результате чего существенно снижается стойкость против коррозии. Также стоить отметить высокую стоимость материалов, применяемых для получения покрытия за счет повышенного содержания хрома и никеля.
Известна труба с внутренним покрытием (патент РФ №2272215, F16L 58/04, опубл. 20.03.2006), которая содержит прилегающий к торцам наплавленный слой, выполненный из коррозионно-стойкого металла, адгезионный слой - из термостойкого коррозионно-стойкого материала, который частично или полностью перекрывает наплавленный, и антикоррозионное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность трубы и частично - на облицованную поверхность.
Недостатком трубы является сложность ее изготовления ввиду большого количества трудоемких технологических операций, в результате чего возрастает риск образования дефектов. Использование коррозионно-стойких материалов для наплавки без учета прочностных характеристик может привести к снижению несущей способности трубы, а использование материалов мартенситного класса - к снижению коррозионной стойкости. Кроме того, для изготовления трубы необходимы существенные затраты на оборудование и квалифицированные специалисты.
Известна труба с внутренним покрытием (патент РФ №2103594, F16L 58/02, опубл. 27.01.1998), которая на концах содержит запрессованную тонкостенную втулку из коррозионно-стойкого материала, приваренную нержавеющей сварочной проволокой кольцевым швом по меньшей мере со стороны торца трубы, облицовочный слой между втулкой и торцем трубы выполнен с помощью наплавки коррозионно-стойкого материала. На внутреннюю поверхность трубы нанесено полимерное покрытие, выполненное из термочувствительного материала, которое покрывает внутреннюю поверхность трубы и частично - поверхность втулки.
Недостатком трубы является сложность ее изготовления за счет большого количества трудоемких технологических операций, что повышает риск образования дефектов. Для изготовления трубы необходимы существенные затраты на оборудование и квалифицированные специалисты.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является труба с внутренним покрытием (патент РФ №2140038, F16L 13/02, В23К 31/02 опубл. 20.10.1999), содержащим наплавленный слой коррозионно-стойкого сплава на концевых участках внутренней поверхности в форме раструба, который нанесен на длину, превышающую длину зоны термического влияния при сварке, и защитный слой, нанесенный с перекрытием на слой коррозионно-стойкого сплава. Защитный слой может быть выполнен из эмали, полиэтилена, эпоксидных красок. При этом механическую обработку наплавленного слоя и разделку кромок под сварку проводят одновременно.
Недостатками прототипа являются:
- потеря несущей способности трубы при несоблюдении условия равнопрочности основного металла трубы и наплавленного слоя;
- низкая коррозионная стойкость при использовании для наплавки материалов мартенситного класса;
- разрушение защитного покрытия при сварке концов труб ввиду расположения покрытия на близком расстоянии от торца трубы;
- при одновременном выполнении обработки наплавленного слоя и разделки кромок под сварку снижается точность геометрических размеров кромок трубы (притупление), что инициирует образование дефектов в корневой части сварного соединения (прожог).
Техническая проблема состоит в обеспечении эффективной защиты от коррозии внутренней поверхности зоны поперечных сварных швов труб с внутренним покрытием без снижения несущей способности труб, используемых для нефтегазопроводов.
Технический результат заключается в обеспечении равнопрочности наплавленного слоя и основного металла трубы при сохранении механических свойств последнего и повышении коррозионной стойкости зоны сварного соединения.
Указанный результат достигается за счет того, что в трубе с внутренним покрытием, содержащим наплавленный слой коррозионно-стойкого сплава, нанесенный на концы трубы на длину, превышающую длину зоны термического влияния при сварке, и термочувствительный слой, нанесенный с перекрытием на слой коррозионно-стойкого сплава, согласно полезной модели, наплавленный слой выполнен из материала, обеспечивающего прочностные свойства не ниже прочностных свойств металла трубы. Кроме того, поверхность наплавленного слоя выполнена сглаженной, термочувствительный слой выполнен из лакокрасочного материала на основе разных типов пленкообразующих, конец трубы, на который нанесен слой коррозионно-стойкого сплава, выполнен с кольцевой проточкой.
Выполнение наплавленного слоя сварочными легированным проволоками с определенным химическим составом, включающим, в частности менее 0,05% углерода, не менее 19% хрома и не менее 9% никеля, обеспечивает получение наплавленного слоя, прочностные свойства которого не ниже прочностных свойств основного металла трубы, и стойкого к коррозии. Наплавленный слой представляет собой сплав аустенитного или аустенитно-ферритного класса, обладающий высокой степенью защиты от коррозии за счет способности к пассивации. На поверхности сплава образуется очень прочная пленка сложных оксидов металлов, которая обеспечивает эффективную защиту от коррозии и практически предотвращает коррозионное разрушение.
Для наплавки используют материал, механические свойства которого (временное сопротивление и предел текучести) не ниже механических свойств металла трубы в зависимости от категории прочности трубы. При этом наплавку выполняют с минимальным разогревом металла трубы по толщине стенки - до температуры α-γ-перехода на глубину, не превышающую одну треть толщины стенки, что предотвращает потерю несущей способности трубы. Кроме того, глубина проплавления не должна превышать половины высоты наплавленного валика для обеспечения минимального перемешивания основного металла трубы и металла наплавки.
В зависимости от толщины стенки трубы варьируют длину участка трубы с наплавленным слоем, превышающую длину зоны термического влияния при сварке: при толщине стенки трубы менее 10 мм длина наплавленного слоя составляет от восьми до десяти толщин стенки; при толщине стенки трубы 10÷20 мм длина наплавленного слоя составляет от шести до восьми толщин стенки и при толщине стенки трубы более 20 мм длина наплавленного слоя составляет от трех до четырех толщин стенки трубы. Причем в каждом случае выполнение наплавленного слоя длиной меньше нижнего предела приведет к разрушению (выгоранию) защитного покрытия на внутренней поверхности трубы после многопроходной сварки кольцевого монтажного шва, а выполнение наплавки длиной, превышающей верхний предел, экономически нецелесообразно ввиду высокой стоимости материала для наплавки.
Термочувствительный слой может быть выполнен из лакокрасочных материалов на основе разных типов пленкообразующих, что обеспечивает защиту от коррозии при различных условиях эксплуатации нефтегазопроводов. Могут быть использованы лакокрасочные материалы, например на основе эпоксидных, эпоксиэфирных, новолачных, полиуретановых и других пленкообразующих.
Конец трубы, на который нанесен слой коррозионно-стойкого сплава, может быть выполнен предварительно с кольцевой проточкой, а поверхность наплавленного слоя коррозионно-стойкого сплава может быть выполнена сглаженной, например с помощью механической обработки после проведения наплавки, что обеспечивает повышение пропускной способности трубы за счет увеличения ее внутреннего диаметра. При этом обеспечены прочностные свойства наплавленного слоя не ниже прочностных свойств основного металла трубы, что предотвращает потерю несущей способности трубы, и высокая степень защиты от коррозии.
Полезная модель иллюстрируется рисунком, на котором схематично показан концевой участок трубы с внутренним покрытием.
На концевые участки трубы 1 наплавлен слой коррозионно-стойкого сплава 2 на длину, превышающую длину зоны термического влияния при сварке. Термочувствительный слой 3 покрывает всю внутреннюю поверхность тела трубы с частичным перекрытием наплавленного слоя на концах трубы. Термочувствительный слой 3 может быть выполнен из лакокрасочных материалов на основе разных типов пленкообразующих в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации нефтегазопроводных труб.
Изготовление предлагаемой трубы с покрытием было опробовано на опытной партии бесшовных труб (№1) из стали 13ХФА диаметром 159 мм с толщиной стенки 8 мм. Концевые участки труб подвергали дробеструйной обработке на длину, превышающую длину зоны наплавленного слоя. Далее электродуговым способом в импульсном режиме сварочной проволокой 316LSi диаметром 1,6 мм на этих участках по спирали осуществляли наплавку слоя коррозионно-стойкого сплава с помощью сварочного аппарата Selco Genesis 503 GSM. Сварочная проволока 316LSi имеет следующий химический состав, мас. %: С - max 0.03; Mn - 1.50-2.30; Si - 0.65-1.00; Cr -18.0-20.0; Ni - 11.00-13.00; Mo - 2.5-3.00; Р - max 0.030; S - max 0.020. Длина наплавленного слоя коррозионно-стойкого сплава составляла 70 мм, высота наплавленного слоя не превышала 3 мм. Перед нанесением термочувствительного покрытия была осуществлена подготовка внутренней поверхности труб, включающая, в частности обезжиривание, дробеструйную обработку и обеспыливание. Затем на внутреннюю поверхность труб нанесли праймер Masscopoxy 0245 на основе фенольного пленкообразующего, после предварительного нагрева нанесли порошковую краску П-ЭП 585 на основе эпоксидного пленкообразующего и осуществили полимеризацию защитного покрытия.
Кроме того, была изготовлена опытная партия бесшовных труб (№2) с покрытием, на концевых участках которых перед наплавлением слоя коррозионно-стойкого сплава была выполнена кольцевая проточка. На участке внутренней поверхности труб из стали 13ХФА диаметром 159 мм с толщиной стенки 8 мм, прилегающем к торцу, была выполнена кольцевая проточка длинной 70 мм и глубиной 1,5 мм. После дробеструйной обработки этого участка была произведена наплавка слоя коррозионно-стойкого сплава, высота которого не превышала 3 мм. Наплавку осуществляли электродуговым способом в импульсном режиме сварочной проволокой 316LSi диаметром 1,6 мм по спирали, с помощью сварочного аппарата Selco Genesis 503 GSM. Затем участок с наплавленным слоем подвергали, например механической обработке, и выравнивали заподлицо с внутренней поверхностью трубы. Перед нанесением термочувствительного покрытия была осуществлена подготовка внутренней поверхности труб, включающая, в частности обезжиривание, дробеструйную обработку и обеспыливание. Далее на внутреннюю поверхность труб нанесли праймер Masscopoxy 0245 на основе фенольного пленкообразующего, после предварительного нагрева нанесли порошковую краску П-ЭП 7120 Н на основе эпоксидного пленкообразующего и осуществили полимеризацию защитного покрытия.
Механические испытания образцов от труб, изготовленных в соответствии с приведенными примерами, показали, что механические свойства наплавленного слоя и основного металла трубы соответствуют нормативным требованиям, при этом не происходит снижения свойств основного металла. В таблице представлены средние значения результатов испытаний.
Figure 00000001
Были проведены испытания образцов от обеих партий труб на коррозионную стойкость при повышенных температуре и давлении в модельной среде следующего состава: жидкая фаза – 5% раствор NaCl, газовая фаза - (3,0±0,5)MПаСO2+(7,0±0,5)МПаN2, давление (10,0±0,5)МПа, температура (110±3)°С в течение 240 часов. Результаты испытаний показали, что наплавленный слой коррозионно-стойкого сплава обеспечивает надежную защиту сварного соединения от коррозионного разрушения, о чем свидетельствует отсутствие разрушений в виде растрескиваний, отслаиваний, точечной коррозии.
Выполнение на концах трубы защитного покрытия, наплавленного в виде слоя коррозионно-стойкого сплава, и термочувствительного слоя, нанесенного частично с перекрытием на коррозионно-стойкий сплав, при эксплуатации обеспечивает эффективную антикоррозионную защиту сварного соединения труб с внутренним покрытием. Трубопровод, изготовленный из труб с предлагаемым защитным покрытием, имеет надежное покрытие по всей длине, при этом не происходит потери несущей способности труб, увеличивается срок эксплуатации нефтегазопроводных труб.

Claims (4)

1. Труба с внутренним покрытием, содержащим наплавленный слой коррозионно-стойкого сплава, нанесенный на концы трубы на длину, превышающую длину зоны термического влияния при сварке, и термочувствительный слой, нанесенный с перекрытием на слой коррозионно-стойкого сплава, отличающаяся тем, что наплавленный слой выполнен из материала, обеспечивающего прочностные свойства не ниже прочностных свойств металла трубы.
2. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что поверхность наплавленного слоя коррозионно-стойкого сплава выполнена сглаженной.
3. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что термочувствительный слой выполнен из лакокрасочного материала на основе разных типов пленкообразующих.
4. Труба по п. 1, отличающаяся тем, что конец трубы, на который нанесен слой коррозионно-стойкого сплава, выполнен с кольцевой проточкой.
RU2017130674U 2017-08-30 2017-08-30 Труба с внутренним покрытием RU180844U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130674U RU180844U1 (ru) 2017-08-30 2017-08-30 Труба с внутренним покрытием

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130674U RU180844U1 (ru) 2017-08-30 2017-08-30 Труба с внутренним покрытием

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU180844U1 true RU180844U1 (ru) 2018-06-28

Family

ID=62813364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130674U RU180844U1 (ru) 2017-08-30 2017-08-30 Труба с внутренним покрытием

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU180844U1 (ru)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611833A (en) * 1984-05-24 1986-09-16 Atochem Pipe joints and process for their production
RU2103594C1 (ru) * 1996-06-11 1998-01-27 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб Способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием
RU2140038C1 (ru) * 1998-04-21 1999-10-20 ОАО "Компания по ремонту нефтяного и бурового оборудования" Сварное соединение труб с внутренним покрытием и способ соединения труб с внутренним покрытием
RU2154221C1 (ru) * 1999-07-21 2000-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Способ соединения металлических труб с внутренним антикоррозионным покрытием
RU2162188C1 (ru) * 2000-04-25 2001-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Антикормаш" Способ антикоррозионной защиты сварных стыков трубопроводов с внутренним покрытием
RU2272215C1 (ru) * 2004-08-20 2006-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием
RU2452779C2 (ru) * 2007-02-27 2012-06-10 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Сварные конструкции из коррозионно-устойчивых сплавов в конструкциях из углеродистой стали и трубопроводах, выдерживающие высокие осевые пластические деформации

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611833A (en) * 1984-05-24 1986-09-16 Atochem Pipe joints and process for their production
RU2103594C1 (ru) * 1996-06-11 1998-01-27 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб Способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием
RU2140038C1 (ru) * 1998-04-21 1999-10-20 ОАО "Компания по ремонту нефтяного и бурового оборудования" Сварное соединение труб с внутренним покрытием и способ соединения труб с внутренним покрытием
RU2154221C1 (ru) * 1999-07-21 2000-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Способ соединения металлических труб с внутренним антикоррозионным покрытием
RU2162188C1 (ru) * 2000-04-25 2001-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Антикормаш" Способ антикоррозионной защиты сварных стыков трубопроводов с внутренним покрытием
RU2272215C1 (ru) * 2004-08-20 2006-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием
RU2452779C2 (ru) * 2007-02-27 2012-06-10 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Сварные конструкции из коррозионно-устойчивых сплавов в конструкциях из углеродистой стали и трубопроводах, выдерживающие высокие осевые пластические деформации

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100450688C (zh) 薄壁不锈钢复层与碳钢基层的复合管环焊缝焊接方法
Bang et al. Numerical simulation of sleeve repair welding of in-service gas pipelines
CN103008988B (zh) 一种防腐钢管道免内补口焊的方法
Mvola et al. DISSIMILAR FERROUS METAL WELDING USING ADVANCED GAS METAL ARC WELDING PROCESSES.
US20080032152A1 (en) Use of laser shock processing in oil & gas and petrochemical applications
WO2011084213A2 (en) Process of applying hard-facing alloys having improved crack resistance and tools manufactured therefrom
EP0899050B1 (en) Bonding method of dual phase stainless steel
CN104416269A (zh) 超级双相不锈钢钨极氩弧焊焊接方法
CN110000517B (zh) 一种基于双相组织的海洋用高应变焊接钢管及其制备方法
US20080054050A1 (en) Method for Producing a Welded Connection and Method for Repairing a Welded Connection
Silveira et al. Influence of particle size distribution on the morphology and cavitation resistance of high-velocity oxygen fuel coatings
CN105927822A (zh) 一种耐腐蚀复合管及耐腐蚀复合管的制备方法
Khara et al. Weld cladding with austenitic stainless steel for imparting corrosion resistance
RU180844U1 (ru) Труба с внутренним покрытием
CN103867248A (zh) 气体交换阀以及用于制造气体交换阀的方法
CN107052710A (zh) 一种内涂层管道制造方法
WO2021046297A1 (en) Reducing the risk of corrosion in pipelines
Shuaib et al. Friction stir seal welding (FSSW) tube-tubesheet joints made of steel
RU2162188C1 (ru) Способ антикоррозионной защиты сварных стыков трубопроводов с внутренним покрытием
Cipière et al. Thermal fatigue experience in French piping: influence of surface condition and weld local geometry
Aryswan et al. Effect of Stainless Steel Weld Overlay Deposit on the Hardness of API 5L Pipes
RU2238830C1 (ru) Способ соединения нефтепромысловых труб
Paton Research and developments of the EO Paton Electric Welding Institute for nowadays power engineering
FI3705766T3 (fi) Menetelmä sisäpinnoitettujen teräsputkien päiden yhdistämiseksi
RU2602715C1 (ru) Соединение труб с внутренним покрытием и способ его выполнения