RU189793U1

RU189793U1 - DEVICE FOR PROTECTION OF THE INTERNAL PART OF A WELDED SEAM OF A PIPELINE

Info

Publication number: RU189793U1
Application number: RU2019108702U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Новиков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Си-Пи-Эс технолоджи"
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2019-06-04

Abstract

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов, а именно к средствам защиты внутреннего сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием. Техническим результатом патентуемого решения является повышение долговечности устройства при эксплуатации. Устройство для защиты внутренней части сварного шва трубопровода выполнено в виде втулки с развальцованными торцами и имеет нанесенное на всю её поверхность покрытие из полимерного материала, а на внешней поверхности втулки в зоне термического воздействия при сварке расположены упоры и термоизолирующий материал, при этом на расстоянии L1=L(0,15÷0,2) от торцов втулки, где L – длина втулки, установлены резиновые манжеты с возможностью формирования герметизирующего валика. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to the field of construction of pipelines, in particular, to the means of protection of the internal weld of pipelines with internal anticorrosion coating. The technical result of the patented solution is to increase the durability of the device during operation. The device for protection of the internal part of the pipeline weld is made in the form of a sleeve with flared ends and has a coating of polymer material applied to its entire surface, and on the outer surface of the sleeve in the heat-affected zone during welding there are stops and thermally insulating material, while at a distance L1 = L (0.15 ÷ 0.2) from the ends of the sleeve, where L is the length of the sleeve, rubber cuffs are installed with the possibility of forming a sealing roller. 3 hp f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов, а именно к средствам защиты внутреннего сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием. The invention relates to the field of construction of pipelines, in particular, to the means of protection of the internal weld of pipelines with internal anticorrosion coating.

Из уровня техники известны следующие решения.The prior art known solutions.

Так из описания к патенту РФ № 131122 (опубликован 10.08.2013 г.) известно устройство для защиты внутреннего сварного шва трубопроводов, которое содержит упоры, термоизоляционный материал, уплотнительные элементы, выполненные в виде резиновых колец предназначенные для создания герметичного уплотнения путем формирования валика из герметика, нанесенного на внутренней поверхности трубы перед установкой втулки. So from the description to the patent of the Russian Federation No. 131122 (published on 10.08.2013) a device is known for protecting the internal weld of pipelines, which contains stops, thermal insulation material, sealing elements made in the form of rubber rings designed to create a tight seal by forming a roller from a sealant deposited on the inner surface of the pipe before installing the sleeve.

За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принята конструкция устройства защиты сварного шва трубопровода, которое содержит упоры, теплоизоляционное покрытие, которое предохраняет полимерное покрытие трубы, манжеты, выполненные из резины для формирования герметизирующего валика (см. патент РФ № 151352, опубликован 10.04.2015 г.).For the closest analogue to the patented solution, the design of the pipeline weld protection device, which contains stops, thermal insulation coating, which protects the polymer coating of the pipe, cuffs made of rubber to form a sealing roller (see RF Patent No. 151352, published 04/10/2015 g .).

Недостатками известных решений и наиболее близкого аналога является,. небольшой срок службы из-за недостаточно прочного покрытия на поверхности втулки, повышенная подверженность коррозии. Также сформированный после нанесения специальных герметизирующих средств валик не заполняет всю полость между трубопроводом, втулкой и манжетой из-за большого межтрубного зазора, и подвержен преждевременному разрушению от воздействия давления и температуры, поэтому агрессивные среды, транспортирующиеся по трубопроводу, проникают к незащищенному от коррозии сварному шву, тем самым снижая эффективность защиты и долговечность соединения и устройства. The disadvantages of the known solutions and the closest analogue is. short service life due to insufficient coating on the surface of the sleeve, increased susceptibility to corrosion. Also formed after the application of special sealing means, the roller does not fill the entire cavity between the pipeline, sleeve and cuff due to the large annular gap, and is subject to premature destruction from the effects of pressure and temperature, therefore the aggressive media transported through the pipeline penetrate to the weld unprotected from corrosion , thereby reducing the effectiveness of protection and durability of the connection and device.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение указанных недостатков, расширение арсенала технических средств, повышение срока службы, расширение эксплуатационных характеристик и функциональных возможностей устройства, а установка манжет на определенном расстоянии от торца втулки обеспечивает защиту на всем протяжении срока эксплуатации трубопровода с внутренним антикоррозионным покрытием.The technical problem addressed by the claimed utility model is the elimination of these shortcomings, the expansion of the arsenal of technical means, increased service life, enhanced performance and functionality of the device, and installing the cuffs at a certain distance from the end of the sleeve provides protection throughout the service life of the pipeline with internal anti-corrosion coating.

Техническим результатом патентуемого решения является повышение долговечности устройства при эксплуатации.The technical result of the patented solution is to increase the durability of the device during operation.

Технический результат достигается за счет использования устройства для защиты внутренней части сварного шва трубопровода, которое выполнено в виде втулки с развальцованными торцами и имеет нанесенное на всю её поверхность покрытие из полимерного материала, а на внешней поверхности втулки в зоне термического воздействия при сварке, расположены упоры и термоизолирующий материал, при этом на расстоянии L1=L(0,15÷0,2) от торцов втулки, где L – длина втулки, установлены резиновые манжеты с возможностью формирования герметизирующего валика.The technical result is achieved by using a device to protect the inside of the pipeline weld, which is made in the form of a sleeve with flared ends and has a coating of polymer material applied to its entire surface, and on the outer surface of the sleeve in the heat-affected zone during welding, stops and thermal insulation material, while at a distance L1 = L (0.15 ÷ 0.2) from the ends of the sleeve, where L is the length of the sleeve, rubber cuffs are installed with the possibility of forming a sealing roller.

Нанесение на поверхность втулки покрытия из полимерного материала позволяет сохранить устройство для защиты внутренней части сварного шва трубопровода (далее устройство для защиты) от развития коррозии и, как следствие, повысить долговечность устройства при эксплуатации.Applying a coating of polymer material to the surface of the sleeve allows you to save the device to protect the inside of the pipeline weld (hereinafter the device for protection) from the development of corrosion and, consequently, to increase the durability of the device during operation.

Выполнение торцов втулки развальцованными обеспечивает плотное прилегание к внутренней поверхности трубопровода, что обеспечивает герметизацию межтрубного пространства от агрессивных сред, транспортирующихся по трубопроводу, и, как следствие, повышает долговечность устройства при эксплуатации. Making the ends of the sleeve flared ensures a tight fit to the inner surface of the pipeline, which ensures the sealing of the annulus from corrosive media transported through the pipeline, and, consequently, increases the durability of the device during operation.

Применение упоров позволяет жестко фиксировать устройство для защиты симметрично относительно сварного стыка при монтаже без применения дополнительных устройств и средств измерения, что уменьшает непосредственный контакт устройства для защиты со стенками трубопровода и повышает долговечность устройства при эксплуатации. The use of stops allows you to rigidly fix the device to protect symmetrically with respect to the welded joint during installation without the use of additional devices and measuring devices, which reduces the direct contact of the device for protection with the walls of the pipeline and increases the durability of the device during operation.

Применение термоизолирующего материала позволяет защитить от термической деструкции полимерное покрытие устройства для защиты и, как следствие, ограничить развитие коррозии основного металла устройства для защиты, что повысит долговечность устройства при эксплуатации.The use of thermally insulating material helps protect against thermal degradation the polymer coating of the device for protection and, consequently, limit the development of corrosion of the base metal of the device for protection, which will increase the durability of the device during operation.

Установка резиновых манжет на торцах устройства для защиты при монтаже приводит к самоцентрации устройства для защиты вдоль оси трубопровода и формированию герметизирующего валика из специального герметика, нанесенного на внутреннюю поверхность защищаемого трубопровода, при установке устройства в трубопровод, что снижает риск контакта с агрессивной перекачиваемой средой, исключая развитие коррозии в зоне сварного шва, и повышает долговечность устройства при эксплуатации.The installation of rubber cuffs on the ends of the device for protection during installation leads to self-centering of the device for protection along the pipeline axis and the formation of a sealing roller from a special sealant applied to the inner surface of the pipeline to be protected when installing the device in the pipeline, which reduces the risk of contact with aggressive pumped medium, eliminating development of corrosion in the weld zone, and increases the durability of the device during operation.

Установка резиновых манжет на расстоянии L1=L(0,15÷0,2) от торцов втулки, где L – длина втулки, позволяет повысить долговечность устройства при эксплуатации, т.к. при установке на расстоянии менее 0,15L резиновая манжета сформирует герметизирующий валик недостаточный для надежной защиты от проникновения в межтрубное пространство транспортирующих жидкостей, вызывающих коррозию сварного шва, а при установке на расстоянии более 0,2L резиновая манжета не достигнет зоны нанесения герметика и не сформирует герметизирующий валик, полностью заполняющий пространство между устройством и трубопроводом.Installing rubber cuffs at a distance L1 = L (0.15 ÷ 0.2) from the ends of the sleeve, where L is the length of the sleeve, allows you to increase the durability of the device during operation, because when installed at a distance of less than 0.15L, the rubber cuff will form a sealing roller insufficient for reliable protection against transporting fluids that cause corrosion of the weld from penetrating into the annular space, and if installed at a distance of more than 0.2L, the rubber cuff will not reach the sealant application area and will not form a sealing roller, completely filling the space between the device and the pipeline.

В частности, в качестве полимерного материала для многослойного покрытия использованы порошковые эпоксидные краски «П-ЭП-585», «П-ЭП-585Т», «Primatek Innopipe 67» и грунты «Masscopoxy 0245», «Primatek InnoPipe Epoxy Primer», что дополнительно способствует повышению защиты от коррозии сварного шва в целом и повышению долговечности устройства при эксплуатации.In particular, powder epoxy paints “P-EP-585”, “P-EP-585T”, “Primatek Innopipe 67” and soils “Masscopoxy 0245”, “Primatek InnoPipe Epoxy Primer” were used as a polymer material for a multilayer coating, which additionally contributes to the improvement of corrosion protection of the weld in general and increase the durability of the device during operation.

В частности, в качестве термоизолирующего материала используются кремнеземная ткань или керамическая лента, которые обладают существенно большей термостойкостью, что дополнительно способствует повышению долговечности устройства при эксплуатации.In particular, as a thermoisolating material, silica cloth or ceramic tape is used, which have significantly greater heat resistance, which additionally contributes to the durability of the device during operation.

В частности, в качестве резиновых манжет используется специально разработанный профиль из маслобензостойкой резины, который позволяет одинаково эффективно центрировать устройство вдоль оси трубопроводов, что дополнительно способствует повышению долговечности устройства при эксплуатации.In particular, a specially developed profile made of oil-resistant rubber is used as rubber cuffs, which makes it possible to center the device equally effectively along the axis of the pipelines, which additionally contributes to the durability of the device during operation.

Далее решение поясняется ссылкой на фигуры, на которых изображено следующее.Further, the solution is explained with reference to the figures, which depict the following.

На фиг. 1 – общий вид устройства для защиты внутренней части сварного шва трубопровода сбоку, спереди (в разрезе).FIG. 1 is a general view of a device for protecting the inside of a pipeline weld from the side, front (section).

Согласно фигурам, устройство для защиты выполнено в виде втулки 1 с развальцованными торцами 2 для плотного прилегания к внутренней поверхности трубопровода. На всю внешнюю поверхность втулки 1 наносится многослойное покрытие из полимерного материала, в качестве которого могут быть использованы порошковые эпоксидные краски «П-ЭП-585», «П-ЭП-585Т», «Primatek Innopipe 67» и грунты «Masscopoxy 0245», «Primatek InnoPipe Epoxy Primer», при нанесении поочередно которых обеспечивается 100%-ная адгезия покрытия к металлу: полимер заполняет поры на устройстве, в результате образуется равномерный герметичный слой, что способствует повышению защиты устройства для защиты от внешних воздействий и также исключает разрушение трубопровода в течение всего срока службы. Вдоль поперечной оси симметрии втулки 1, в зоне термического воздействия при сварке, расположены упоры 3, наличие которых позволяет устройству для защиты при установке занять симметричное положение относительно сварного шва, что позволяет одинаково эффективно перекрыть доступ транспортирующих жидкостей к зоне сварного шва, который наиболее подвержен коррозии, с обеих сторон устройства для защиты. Упоры 3 могут быть выполнены стальными трапециевидной формы, что позволяет легче срезать вершины упоров 3 при монтаже после прихватки труб друг к другу.According to the figures, the device for protection is made in the form of a sleeve 1 with flared ends 2 for a snug fit to the internal surface of the pipeline. On the entire outer surface of the sleeve 1 is applied a multilayer coating of a polymer material, which can be used as powder epoxy paints "P-EP-585", "P-EP-585T", "Primatek Innopipe 67" and soils "Masscopoxy 0245", “Primatek InnoPipe Epoxy Primer”, which, when applied alternately, ensures 100% adhesion of the coating to the metal: the polymer fills the pores on the device, as a result a uniform hermetic layer is formed, which contributes to the protection of the device for protection against external influences and also prevents the pipeline from breaking downduring the entire service life. Along the transverse axis of symmetry of the sleeve 1, in the heat-affected zone during welding, there are stops 3, the presence of which allows the installation protection device to take a symmetrical position relative to the weld, which allows equally efficiently blocking the access of transporting fluids to the weld zone, which is most susceptible to corrosion , on both sides of the device for protection. The stops 3 can be made of steel trapezoidal shape, which makes it easier to cut the tops of the stops 3 during installation after tacking pipes to each other.

По центру устройства для защиты поверхность втулки 1 покрыта термоизолирующим материалом 4, который позволяет защитить от термической деструкции многослойное покрытие устройства для защиты, и препятствует развитию коррозии основного металла устройства для защиты. В качестве термоизолирующего материала 4 могут быть использованы кремнеземная ткань или керамическая лента, что дополнительно позволит избежать термического разрушения устройства и дополнительно повысить долговечность устройства при эксплуатации, т.к. данные материалы обладают существенно большей термостойкостью (до 1000-1100 ⁰С) по сравнению с аналогами (базальтовой тканью или стеклотканью 600⁰С). Также применяя данный материал, есть возможность уменьшить зазор между втулкой 1 и трубопроводом до 3-4 мм (у аналогов 6-8 мм), тем самым существенно снизив вероятность проникновения агрессивных перекачиваемых сред в зону сварного шва и повысив надежность защиты от коррозии. Необходимость воздушного зазора в 6-8 мм у аналогов вызвана вероятностью формирования при сварке труб обратного валика сварного шва до 5 мм включительно согласно ВСН 012-88, который может вызвать перегрев и термическое разрушение антикоррозионного полимерного покрытия устройства для защиты. In the center of the device for protection, the surface of the sleeve 1 is covered with a thermally insulating material 4, which protects the multilayer coating of the device for protection against thermal degradation and prevents the development of corrosion of the base metal of the protection device. As a thermally insulating material 4, silica cloth or ceramic tape can be used, which additionally will allow to avoid thermal destruction of the device and further increase the durability of the device during operation, since These materials have significantly greater heat resistance (up to 1000-1100 ⁰С) compared to analogues (basalt fabric or 600лотС fiberglass). Also using this material, it is possible to reduce the gap between the sleeve 1 and the pipeline to 3-4 mm (for analogs 6-8 mm), thereby significantly reducing the likelihood of penetration of aggressive pumped media into the weld zone and increasing the reliability of corrosion protection. The need for an air gap of 6–8 mm for analogs is due to the probability that weld back pipes form up to 5 mm during welding, inclusive, according to BCH 012-88, which can cause overheating and thermal destruction of the anti-corrosion polymer coating device for protection.

На внешней поверхности втулки 1 с двух противоположных сторон симметрично относительно поперечной оси, расположены манжеты 5, которые выполнены резиновыми и легко складываются при монтаже. Резиновые манжеты 5 приводят к формированию зазоров между устройством для защиты и трубопроводом. Таким образом, отсутствие непосредственного контакта устройства для защиты со стенками трубопровода исключает риск термической деструкции покрытия устройства для защиты, что в свою очередь исключает развитие коррозионных процессов и увеличивает долговечность устройства для защиты. Также в качестве резиновых манжет 5 может быть использован профиль из маслобензостойкой резины, которая является более стойкой к воздействию нефтепродуктов. On the outer surface of the sleeve 1 from two opposite sides, symmetrically relative to the transverse axis, are the cuffs 5, which are made of rubber and easily fold during installation. Rubber cuffs 5 lead to the formation of gaps between the device for protection and the pipeline. Thus, the lack of direct contact of the device for protection with the walls of the pipeline eliminates the risk of thermal destruction of the coating device for protection, which in turn eliminates the development of corrosion processes and increases the durability of the device for protection. Also as a rubber cuffs 5 can be used profile of oil-resistant rubber, which is more resistant to the effects of petroleum products.

Установка резиновых манжет 5 на расстоянии L1=L(0,15÷0,2) от торцов 2 втулки 1, где L - длина втулки, L1 – длина зоны от торца втулки до резиновой манжеты 5, позволяет повысить долговечность устройства при эксплуатации, т.к. при установке резиновых манжет 5 от торца 2 втулки 1 на расстоянии менее 0,15L длина герметизирующего валика, основного препятствия на пути агрессивной жидкости, будет слишком мала по отношению к межтрубному зазору, резиновые манжеты 5 вытеснят герметик за пределы торцов 2 втулки 1, не сформировав валик в полости между трубопроводом, втулкой 1 и резиновыми манжетами 5, произойдёт прорыв агрессивных жидкостей к зоне сварного шва. Для надежной защиты требуется длина валика не менее 5-ти величин зазоров между втулкой 1 и трубопроводом. В представленном решении длина валика может составлять в среднем 25 мм, а исходя из возможных зазоров в 3-4 мм достаточно 15-20 мм. Installing rubber cuffs 5 at a distance L1 = L (0.15 ÷ 0.2) from the ends 2 of the sleeve 1, where L is the length of the sleeve, L1 is the length of the zone from the end of the sleeve to the rubber sleeve 5, improves the durability of the device during operation, t .to. when installing rubber cuffs 5 from the end 2 of the sleeve 1 at a distance less than 0.15L, the length of the sealing roller, the main obstacle in the path of corrosive liquid, will be too small relative to the annular gap, the rubber cuff 5 will force out the sealant beyond the ends of the 2 sleeve 1 without forming the roller in the cavity between the pipeline, the sleeve 1 and the rubber sleeves 5, will break aggressive liquids to the weld zone. For reliable protection, you need a roller length of at least 5 sizes of gaps between sleeve 1 and the pipeline. In the presented solution, the length of the roller can be on average 25 mm, and on the basis of possible gaps of 3-4 mm, 15-20 mm is sufficient.

При установке на расстоянии от торца 2 втулки 1 на расстояние более 0,2L герметизирующий валик не сможет быть полноценно сформирован, резиновые манжеты 5 едва достигнут зоны нанесения герметика на трубах при центрации втулки 1 относительно сварного шва. Таким образом, резиновые манжеты 5 не соберут достаточного количества герметика для заполнения межтрубного пространства. Если же сместить зону нанесения герметика на трубопроводах ближе к торцам труб, то герметик начнет гореть при сварке, что небезопасно, также недопустимо попадание продуктов горения герметика в сварной шов. Таким образом, диапазон установки резиновых манжет 5 оказывает существенное влияние на защиту зоны сварного шва от коррозии (контакта с перекачиваемыми средами). When installed at a distance from the end 2 of the sleeve 1 at a distance of more than 0.2L, the sealing roller cannot be fully formed, the rubber cuffs 5 will barely reach the area where the sealant is applied to the pipes while the sleeve 1 is centered relative to the weld. Thus, the rubber cuffs 5 will not collect enough sealant to fill the annulus. If, however, displace the zone of application of the sealant on the pipelines closer to the ends of the pipes, then the sealant will begin to burn during welding, which is unsafe, and the burning products of the sealant into the weld are also unacceptable. Thus, the installation range of rubber cuffs 5 has a significant impact on the protection of the weld zone from corrosion (contact with pumped media).

Устройство для защиты работает следующим образом.The device for protection works as follows.

Втулку 1 с резиновыми манжетами 5 вводят на половину ее длины в одну из стыкуемых труб, на внутреннюю поверхность которой на расстоянии 20-30 мм от месторасположения будущего сварного шва, нанесен герметизирующий материал (герметик) некоторой ширины, а другая часть втулки 1, соответственно вводится во вторую трубу с герметиком, нанесенным аналогичным методом. Далее втулку 1 фиксируют с помощью электродуговой сварки по упорам 3. В процессе установки резиновых манжет 5 формируется валик из герметика, который заполняет полость между трубопроводом, резиновой манжетой 5 и втулкой 1, и который препятствует проникновению агрессивной среды в межтрубное пространство. Таким образом, повышается долговечность устройства при эксплуатации и формируется защита сварного шва от коррозии. A sleeve 1 with rubber cuffs 5 is inserted halfway into one of the joined pipes, on the inner surface of which at a distance of 20-30 mm from the location of the future weld, a sealing material (sealant) of a certain width is applied, and another part of sleeve 1 is respectively inserted in the second pipe with a sealant applied by a similar method. Next, the sleeve 1 is fixed using electric arc welding on the stops 3. During the installation of the rubber cuffs 5, a roller is formed of a sealant that fills the cavity between the pipeline, the rubber sleeve 5 and the sleeve 1, and which prevents the penetration of corrosive medium into the annular space. Thus, the durability of the device during operation increases and the protection of the weld against corrosion is formed.

Основными преимуществами предложенного решения являются увеличение химической стойкости к любым агрессивным средам и повышенная защита от проникновения агрессивных сред в зону сварного шва за счет уменьшения межтрубного пространства. Благодаря совокупности всех конструкционных решений увеличивается срок службы устройства при эксплуатации.The main advantages of the proposed solution are an increase in chemical resistance to any corrosive media and increased protection against the penetration of corrosive media into the weld zone by reducing the annular space. Due to the combination of all design solutions, the service life of the device is increased during operation.

Claims

1. Device to protect the inside of the pipeline weld, characterized in that it is made in the form of a sleeve with flared ends and has a coating of a polymer material applied to its entire surface, and stops and thermal insulation material are located on the outer surface of the sleeve in the heat-affected zone during welding , while at a distance L1 = L (0.15 ÷ 0.2) from the ends of the sleeve, where L is the length of the sleeve, rubber cuffs are installed with the possibility of forming a sealing roller.

2. The device according to claim 1, characterized in that powder epoxy paints P-EP-585T, Primatek Innopipe 67 and Masscopoxy 0245, Primatek InnoPipe Epoxy Primer are used as a polymer material for coating corrosion protection of the device itself.

3. The device according to claim 1, characterized in that basalt or ceramic tape is used as the insulation layer of the sleeve.

4. The device according to claim 1, characterized in that the profile of oil and petrol resistant rubber is used as rubber cuffs.