RU2004123626A - Способ соединения трубчатых деталей кузнечной сваркой - Google Patents

Claims (21)

1. Способ соединения трубчатых деталей кузнечной сваркой, содержащий этапы, на которых размещают концы соединяемых трубчатых деталей на выбранном расстоянии друг от друга в пространстве, по существу заполненном продувочной смесью текучих сред; нагревают каждый конец трубчатых деталей в указанном пространстве посредством высокочастотного электрического нагрева, причем используют по меньшей мере три электрода, прижатых с разнесенными по окружности интервалами к стенке каждой трубчатой детали рядом с ее концом так, что электроды передают электрический ток высокой частоты в по существу окружном направлении через сегмент трубчатой детали между электрическими контактами; и перемещают концы трубчатых деталей по направлению друг к другу до формирования кузнечного сварного шва между нагретыми концами трубчатых деталей.

2. Способ по п.1, в котором концы трубчатых деталей нагревают по меньшей мере двумя парами электродов, и электроды каждой пары прижимают в по существу диаметрально противоположных положениях к стенке трубчатой детали.

3. Способ по п.2, в котором разные пары диаметрально противоположных электродов на каждом конце трубчатой детали включают попеременно.

4. Способ по п.2 или 3, в котором две пары диаметрально противоположных электродов прижимают к стенке трубчатой детали с угловыми интервалами, равными по существу 90°.

5. Способ по п.2 или 3, в котором три пары диаметрально противоположных электродов прижимают к стенке трубчатой детали с угловыми интервалами, равными по существу 60°.

6. Способ по п.1, в котором каждый конец трубчатой детали имеет по существу цилиндрическую форму, и к стенке каждой трубчатой детали рядом с ее концом прижаты три электрода с угловыми интервалами, равными по существу 120° относительно центральной оси трубчатой детали, и при этом электроды, прижатые к стенкам прилегающих трубчатых деталей, образуют пары прилегающих электродов, которые расположены в непосредственной близости друг к другу и по существу лежат в одной осевой плоскости, и пары прилегающих электродов включают так, чтобы эти электроды имели по существу противоположные полярности.

7. Способ по п.1, в котором трубчатые детали имеют неправильную форму, и электроды размещают с выбранными угловыми интервалами относительно продольной оси трубчатой детали так, чтобы концы трубчатых деталей нагревались по существу одинаково.

8. Способ по п.7, в котором трубчатые детали являются многоканальными трубчатыми деталями.

9. Способ по п.8, в котором каждая многоканальная трубчатая деталь содержит охватывающую трубу и одну или большее количество разделительных стенок, которые делят внутреннее пространство охватывающей трубы на по меньшей мере два полуцилиндрических сегмента.

10. Способ по п.9, в котором охватывающая труба содержит разделительную стенку, которая электропроводящим образом прикреплена к внутренней стенке охватывающей трубы в по существу диаметрально противоположных положениях относительно центральной оси охватывающей трубы.

11. Способ по п.8, в котором многоканальные трубчатые детали содержат охватывающую трубу и одну или большее количество труб меньшего диаметра, расположенных внутри охватывающей трубы, и стенки охватывающей трубы и труб меньшего диаметра находятся в электрическом контакте друг с другом.

12. Способ по п.8, в котором многоканальные трубчатые детали образованы пакетами труб, и стенки соседних труб находятся в электрическом контакте друг с другом.

13. Способ по п.1, в котором продувочная смесь текучих сред содержит смесь, содержащую менее 25 об.% восстановительной текучей среды и более 75 об.% по существу инертного газа.

14. Способ по п.13, в котором продувочная смесь текучих сред представляет собой смесь восстановительной текучей среды, которая содержит водород и/или моноксид углерода и/или жидкий восстановительный агент, и по существу инертного газа, который содержит азот и/или диоксид углерода и/или благородный газ, такой как аргон.

15. Способ по п.13, в котором продувочная смесь текучих сред содержит от 2 до 15 об.% восстановительной текучей среды и от 85 до 98 об.% по существу инертного газа.

16. Способ по п.13, в котором жидкий или твердый восстановительный агент наносят в виде слоя краски или распыляют на концы трубчатой детали, а инертный газ нагнетают в указанное пространство, после чего восстановительный агент, по меньшей мере частично, испаряется при нагреве концов трубчатых деталей, и испарившийся восстановительный агент смешивается с нагнетаемым инертным газом для формирования in situ продувочной смеси текучих сред, содержащей менее 25 об.% испарившегося восстановительного агента и более 75 об.% по существу инертного газа.

17. Способ по п.16, в котором жидкий или твердый восстановительный агент содержит очищающую жидкость, например, соляную кислоту, и восстановительный агент, такой как перекись водорода, порошок буры и/или щелочь или гидрид бериллия.

18. Способ по п.1, в котором трубчатые детали представляют собой нефтепромысловые или скважинные трубы.

19. Способ по п.1, в котором качество кузнечного сварного шва, сформированного между соединенными трубчатыми деталями, контролируют методом электромагнитноакустического контроля, известного как ЕМАТ, и при этом индукционные катушки размещают с обеих сторон от кузнечного шва, причем в процессе контроля катушки удерживают на заранее определенном расстоянии от трубчатых деталей.

20. Система для использования в способе по п.1, содержащая захват для размещения концов соединяемых трубчатых деталей на выбранном расстоянии друг от друга в пространстве; средство нагнетания продувочной текучей среды для заполнения указанного пространства продувочной смесью текучих сред; электродную сборку для нагрева каждого конца трубчатых деталей в указанном пространстве посредством высокочастотного электрического нагрева, причем электродная сборка содержит по меньшей мере три электрода, прижатых с разнесенными по окружности интервалами к стенке каждой трубчатой детали рядом с ее концом так, что при использовании электроды передают электрический ток высокой частоты в по существу окружном направлении через сегмент трубчатой детали между электродами; и средство привода захвата для прижимания нагретых концов трубчатых деталей друг к другу до формирования кузнечного сварного шва между нагретыми концами трубчатых деталей.

21. Система по п.20, в которой захват выполнен с возможностью удерживания концов трубчатых деталей на заранее определенном расстоянии друг от друга во время фазы нагрева и содержит механический упор, который выполнен с возможностью препятствования осевому перемещению нагретых концов трубчатых деталей в процессе кузнечной сварки, когда нагретые концы трубчатых деталей смещают вдоль заранее определенного расстояния и вжимают друг в друга.