RU2079033C1 - Method of joining pipes with inner covering - Google Patents

Method of joining pipes with inner covering Download PDF

Info

Publication number
RU2079033C1
RU2079033C1 RU93053882A RU93053882A RU2079033C1 RU 2079033 C1 RU2079033 C1 RU 2079033C1 RU 93053882 A RU93053882 A RU 93053882A RU 93053882 A RU93053882 A RU 93053882A RU 2079033 C1 RU2079033 C1 RU 2079033C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
pipes
welding
welded
coating
Prior art date
Application number
RU93053882A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93053882A (en
Inventor
А.К. Войнов
В.Ф. Оловянишников
А.А. Захаров
В.А. Глущенков
В.И. Песоцкий
Д.А. Каковкин
А.В. Чернов
Original Assignee
Научно-производственная ассоциация "Рострубпокрытие"
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 Научно-производственная ассоциация "Рострубпокрытие" filed Critical Научно-производственная ассоциация "Рострубпокрытие"
Priority to RU93053882A priority Critical patent/RU2079033C1/en
Publication of RU93053882A publication Critical patent/RU93053882A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2079033C1 publication Critical patent/RU2079033C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

FIELD: construction and repairing of pipe lines. SUBSTANCE: bushing made of a corrosion resistance material is received in pipes. The butt-joint is welded and, in the zone of the weld, the bushing is pressed in by way of magnetic pulse expansion. EFFECT: simplified method. 4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к области предохранения труб от коррозии и может быть использовано при изготовлении, монтаже и ремонте трубопроводов, предназначенных для транспортирования нефти, нефтепродуктов, газа, различных агрессивных сред, воды и т.д. The invention relates to the field of corrosion protection of pipes and can be used in the manufacture, installation and repair of pipelines designed to transport oil, oil products, gas, various aggressive environments, water, etc.

В настоящее время в связи с дефицитом металла и большой трудоемкостью монтажных работ большое распространение получает использование трубопроводов, внутренняя поверхность которых имеет защиту от коррозии. Currently, due to the shortage of metal and the high complexity of installation works, the use of pipelines, the inner surface of which is protected against corrosion, is becoming widespread.

В качестве защитных покрытий широко променяют лакокрасочные материалы, преимущественно на полимерной основе, стеклоэмали, металлические коррозионно-стойкие, например, алюминиевые покрытия. As protective coatings, paints and varnishes, mainly on a polymer basis, glass enamels, metal corrosion-resistant, for example, aluminum coatings, will be widely exchanged.

Применение таких покрытий позволяет довести срок службы трубопроводов до 15-20 лет вместо 2-3 лет даже при транспортировке по ним коррозионно--активных сред, содержащих сероводород, двуокись углерода, ионы хлора. The use of such coatings makes it possible to increase the service life of pipelines to 15–20 years instead of 2-3 years, even when transporting corrosive media containing hydrogen sulfide, carbon dioxide, and chlorine ions through them.

Однако до настоящего времени применением труб с внутренним антикоррозионным покрытием ограничивается в основном трубопроводами,в которых предусмотрены разъемные фланцевые соединения или резьбовые соединения с помощью муфт. However, to date, the use of pipes with an internal anti-corrosion coating has been mainly limited to pipelines in which detachable flange connections or threaded connections with couplings are provided.

При строительстве же протяженных, промысловых и магистральных трубопроводов, где основным видом соединения является сварка, трубы с внутренним покрытием до настоящего времени применяются ограниченно. Это вызвано тем, что при монтаже трубопроводов во время сварки значительная зона покрытия в районе сварного шва выгорает. In the construction of long, field and trunk pipelines, where the main type of connection is welding, pipes with an internal coating are still used to a limited extent. This is due to the fact that during the installation of pipelines during welding, a significant coverage area in the area of the weld burns out.

Для решения проблемы обеспечения сплошности антикоррозионной защиты поверхности трубопроводов, сваренных из труб с термочувствительным, например с полимерным покрытием или покрытием из алюминиевых сплавов, используют различные способы. To solve the problem of ensuring continuity of anticorrosive protection of the surface of pipelines welded from pipes with heat-sensitive, for example, with a polymer coating or a coating of aluminum alloys, various methods are used.

Известен способ соединения двух металлических труб с внутренним антикоррозионным покрытием, предложенный французской фирмой "Битионолез", при котором к каждой соединяемой трубе приваривают втулку из коррозионно-стойкого металла. Затем внутреннюю поверхность труб и частично внутреннюю поверхность втулок покрывают слоем полимерного защитного покрытия. Затем свободные концы втулок приваривают друг к другу. Длину втулок выбирают такой, при которой зона термического влияния от сварки исключает разрушение полимерного покрытия. A known method of connecting two metal pipes with an internal anti-corrosion coating, proposed by the French company "Bithionolez", in which a sleeve of corrosion-resistant metal is welded to each pipe to be connected. Then, the inner surface of the pipes and partially the inner surface of the sleeves are coated with a layer of polymer protective coating. Then the free ends of the bushings are welded to each other. The length of the bushings is chosen such that the heat affected zone from welding eliminates the destruction of the polymer coating.

Известно изобретение голландской фирмы "Груст Хойдстермотчапий" "Способ соединения труб, имеющих внутреннюю защитную облицовку. Это изобретение подобно описанному выше. Отличие состоит в том, что вместо втулок к концам труб приваривают соединительные кольца. Оба эти изобретения обеспечивают противокоррозионную защиту всей внутренней поверхности трубопровода, включая зону сварки. Однако высокая себестоимость, которая определяется использованием дорогостоящего противокоррозионного материала (преимущественно это нержавеющие стали) для соединительных втулок и колец и специальных электродов для сварки, а также снижение прочности соединения, являющейся следствием образования мартенситной структуры и зоне сварки главные недостатками этих изобретений. Чтобы не допустить значительного снижения прочностных характеристик, необходимо выполнение повышенных требований к технологии сварки,что то приводит к дополнительным затратам. Known is the invention of the Dutch company Gust Hoydstermotchapiy "A method of connecting pipes having an internal protective lining. This invention is similar to the one described above. The difference is that instead of the bushings, connecting rings are welded to the ends of the pipes. Both of these inventions provide corrosion protection to the entire inner surface of the pipeline, including the welding zone, however, the high cost, which is determined by the use of expensive anticorrosive material (mainly stainless steels), For connecting sleeves and rings and special electrodes for welding, as well as a decrease in the bond strength resulting from the formation of a martensitic structure and the welding zone, the main disadvantages of these inventions are: In order to prevent a significant decrease in the strength characteristics, it is necessary to fulfill the increased requirements for welding technology, which leads to additional costs.

Известно другое изобретение "Трубное соединение с внутренним покрытием и способ его осуществления". Это изобретение запатентовала французская фирма "Атохем" и получила патенты Франции, США, Европейского патентного ведомства. Это изобретение предусматривает применение вместо соединительных втулок и колец нанесение на концевые части внутренней поверхности труб покрытия, например, путем наплавки из нержавеющего материала толщиной 1-1,5 мм. Сварку выполняют в два этапа. На первом этапе выполняют корневой шов из неокисляемого нержавеющего металла, соответствующего материалу покрытия (наплавки), на втором этапе выполняют шов, сваривая основной металл трубы. По сравнению с предыдущими этот вариант защиты сварного шва является более экономичным в плане расхода дорогостоящей стали и позволяет уменьшить ее расход в 10 15 раз. Another invention is known, "Pipe connection with an inner coating and method for its implementation." This invention was patented by the French company Atochem and received patents from France, the USA, and the European Patent Office. This invention provides for the use, instead of connecting sleeves and rings, of coating the end parts of the inner surface of the coating pipes, for example, by surfacing from stainless material with a thickness of 1-1.5 mm. Welding is performed in two stages. At the first stage, a root seam is made of non-oxidizable stainless metal corresponding to the coating material (surfacing), at the second stage, a seam is made by welding the base metal of the pipe. Compared with the previous ones, this option for protecting the weld is more economical in terms of the consumption of expensive steel and can reduce its consumption by 10 15 times.

Однако и этот вариант имеет серьезные недостатки, к основным из которых можно отнести следующие:
1. Трудно обеспечить стабильность качества направляемого слоя на концы длинномерной, тяжелой, имеющей значительные осевые и диаметральные отклонения размеров трубы, вращающейся на приводных роликах на рольганге (где имеет место проскальзывание). Для обеспечения качества необходимо применение сложных, дорогостоящих механических или электронных систем управления.
However, this option also has serious drawbacks, the main of which include the following:
1. It is difficult to ensure the stability of the quality of the guided layer at the ends of a long, heavy, having significant axial and diametrical deviations of the pipe dimensions, rotating on drive rollers on the roller table (where slippage takes place). To ensure quality, it is necessary to use complex, expensive mechanical or electronic control systems.

2. В связи с тем, что для наплавки используют более тугоплавкий материал, то приходится применять такие температурные режимы, при которых возникают структурные изменения в материале трубы и нежелательные напряжения в стенке, приводящие к снижению механических и эксплуатационных характеристик. 2. Due to the fact that a more refractory material is used for surfacing, it is necessary to apply such temperature conditions in which structural changes in the pipe material and undesirable stresses in the wall occur, leading to a decrease in mechanical and operational characteristics.

3. Трудоемкость выполнения операции калибровки концов труб перед сваркой, без которой невозможно выполнить качественную сборку и последующую сварку, так как толщина свариваемых элементов в корне шва, т.е. толщина наплавленного слоя не превышает 1,5 мм, что соизмеримо и даже менее по сравнению с допусками на диаметральные отклонения (до 1% от диаметра) на трубы, определяемые ГОСТом. 3. The complexity of the operation of calibrating the ends of the pipes before welding, without which it is impossible to perform high-quality assembly and subsequent welding, since the thickness of the elements being welded is at the root of the seam, i.e. the thickness of the deposited layer does not exceed 1.5 mm, which is comparable and even less in comparison with tolerances for diametrical deviations (up to 1% of the diameter) on pipes determined by GOST.

Таким образом, недостатками соединений как с использованием втулок и колец, так и с использованием наплавки являются не только высокая стоимость за счет использования дефицитных материалов и трудоемкости производства работ, но и отсутствие гарантии высокого качества и надежности из-за жестких требований к технологии наплавки и сварки, которые трудно реализовать в производственных условиях. Thus, the disadvantages of joints using both bushings and rings, and using surfacing are not only the high cost due to the use of scarce materials and the complexity of the work, but also the lack of a guarantee of high quality and reliability due to the stringent requirements for surfacing and welding technology which are difficult to implement in a production environment.

Поэтому постоянно ведется поиск альтернативных путей антикоррозионной защиты сварного шва. Одним из таких путей является применение робототехнических устройств. Therefore, the search for alternative ways of corrosion protection of the weld is constantly being conducted. One such way is the use of robotic devices.

В 1985 г германская фирма Грюнекер в США и Европейском патентном ведомстве запатентовала "Способ и устройство для нанесения покрытий на внутренние поверхности сварных стыков труб". In 1985, the German company Gruneker in the United States and the European Patent Office patented the "Method and device for coating the inner surfaces of welded pipe joints."

Значительно раньше, а именно в 1980 г, совместная японо-американская фирма Ниппон Стил Корпорейшен, Дайити Косюхо подала заявку "Способ формирования антикоррозионных слоев на внутренней поверхности металлокерамических труб". Эта заявка была опубликована в 1987 г. Much earlier, namely in 1980, the joint Japanese-American company Nippon Steel Corporation, Daiichi Kosyuho filed an application "Method for the formation of anti-corrosion layers on the inner surface of ceramic-metal pipes." This application was published in 1987.

Оба эти способа предполагают, что после сварки между собой труб, имеющих внутреннее антикоррозионное покрытие по всей длине, кроме концов,внутрь трубопровода вводят устройство для нанесения покрытий. Располагают это устройство в зоне сварного стыка и, используя имеющиеся в устройстве запорные диски с кольцами, устанавливают их на расстоянии друг от друга большим, чем длина участка поверхности труб, не имеющих покрытия, создавая таким образом герметичную камеру. Затем поверхности участка трубопровода,не имеющего покрытия, зачищают, удаляют продукты очистки, нагревают с внешней стороны, после чего в камеру впрыскивают материал покрытия. Таким образом восстанавливают сплошность покрытия по всей длине сваренных труб. Both of these methods suggest that after welding between each other pipes having an internal anti-corrosion coating along the entire length, in addition to the ends, a coating device is introduced into the pipeline. This device is located in the welded joint zone and, using the locking discs with rings available in the device, they are installed at a distance from each other greater than the length of the surface area of the pipes that are not coated, thus creating a sealed chamber. Then, the surfaces of the non-coated pipeline section are cleaned, cleaning products are removed, heated from the outside, and then the coating material is injected into the chamber. Thus restore the continuity of the coating along the entire length of the welded pipes.

Способ защиты сварного шва, реализованный техническими решениями, имеет ряд преимуществ по сравнению с известными способами. Этот способ позволяет:
исключить применение дорогостоящих нержавеющих материалов (сталей, сплавов);
снизить трудоемкость и требования к технологии сварки, так как производится сварка однородного материала и варится один шов, т.е. производится традиционная сварка, которая освоена в организациях, занятых монтажом и прокладкой трубопроводов.
The method of protecting the weld, implemented by technical solutions, has several advantages compared to known methods. This method allows you to:
to exclude the use of expensive stainless materials (steels, alloys);
reduce the complexity and requirements for welding technology, since a homogeneous material is welded and one seam is cooked, i.e. traditional welding is carried out, which is mastered in organizations involved in the installation and laying of pipelines.

Однако, наряду с преимуществами такой способ имеет и серьезные недостатки. Главным недостатком является сложность устройства, а следовательно, и его высокая стоимость. Например, французская фирма Сиф Изопайп реализует подобные устройства по цене 1 млн. долларов. However, along with the advantages of this method, there are also serious disadvantages. The main disadvantage is the complexity of the device, and therefore its high cost. For example, the French company Sif Isopipe sells such devices at a price of $ 1 million.

Даже крупные нефтепромысловые объединения не могут позволить себе покупку подобной техники, так как ее потребуется значительное количество для различных типов размеров трубопроводов и большие затраты на содержание специалистов по эксплуатации и приобретению запасных частей. Even large oilfield associations cannot afford the purchase of such equipment, since it will require a significant amount for various types of pipeline sizes and the high cost of maintaining specialists in the operation and purchase of spare parts.

Для удовлетворения одного из самых важных требований нефтепромысловых объединений, а именно сохранение традиционных видов сварки при монтаже трубопроводов, созданы другие виды соединений, при которых обеспечивается сплошность антикоррозионного покрытия после сварки. To meet one of the most important requirements of oil field associations, namely the preservation of traditional types of welding during installation of pipelines, other types of joints have been created that ensure the continuity of the anti-corrosion coating after welding.

Известно изобретения "Способ сварки труб с внутренней облицовкой" по патенту Великобритании. По этому способу сварку труб осуществляют следующим образом. При сборке под сварку во внутрь двух свариваемых труб устанавливают втулку из термостойкого полимерного материала или металла, перекрывая втулкой внутренние поверхности концов труб, не имеющие облицовки. После сварки в кольцевую полость, образовавшуюся в зоне сварки между наружной поверхностью втулки и внутренними поверхностями соединяемых труб, через отверстия в стенках труб заливают полимер (например, полиуретановую композицию) и отверждают по месту. Known inventions "Method of welding pipes with inner lining" according to the patent of Great Britain. According to this method, the welding of pipes is as follows. When assembling for welding, a sleeve of heat-resistant polymer material or metal is installed inside the two pipes to be welded, blocking the inner surfaces of the pipe ends without a liner with a sleeve. After welding, a polymer (for example, a polyurethane composition) is poured into the annular cavity formed in the welding zone between the outer surface of the sleeve and the inner surfaces of the pipes to be connected, and cured in place.

Затем отверстия в стенках сваренных труб закрывают. При использовании металлической втулки последнюю после отверждения композиции удаляют. Then the holes in the walls of the welded pipes are closed. When using a metal sleeve, the latter after curing the composition is removed.

Главным недостатком способа является трудность обеспечения качества наносимого после сварки покрытия. Низкое качество в данном случае предопределено двумя факторами. Один из них это нанесение покрытия на предварительно неподготовленную поверхность. В рассматриваемом способе имеет место не просто неподготовленная поверхность, а поверхность покрытая окалиной и загрязненная продуктами, выделяемыми в процессе сварки, т.е. шлак, копоть и т.п. Естественно, что получение качественного покрытия при такой поверхности невозможно. The main disadvantage of this method is the difficulty in ensuring the quality of the coating applied after welding. Low quality in this case is predetermined by two factors. One of them is coating on a previously unprepared surface. In the method under consideration, there is not just an unprepared surface, but a surface covered with scale and contaminated with products released during the welding process, i.e. slag, soot, etc. Naturally, obtaining a high-quality coating with such a surface is impossible.

Другими факторами, влияющими на качество покрытия, будет являться заполнение кольцевой полости жидкой полимерной композиции и последующее ее отверждение. В предлагаемом способе обеспечить равномерность заполнения кольцевой полости без газовых включений, не применяя значительные давления, практически невозможно. А производить заполнение полости под давлением не позволяет схема соединения, так как втулка установлена без запрессовки и при заполнении полости жидкая композиция буде течь во внутрь трубопровода. Таким образом, учитывая этот фактор, можно сделать вывод о том. что получить качественное покрытие при такой схеме соединения не представляется возможным. Other factors affecting the quality of the coating will be the filling of the annular cavity of the liquid polymer composition and its subsequent curing. In the proposed method, to ensure uniform filling of the annular cavity without gas inclusions, without applying significant pressure, it is almost impossible. And the connection scheme does not allow filling the cavity under pressure, since the sleeve is installed without pressing in and when filling the cavity, the liquid composition will flow into the inside of the pipeline. Thus, given this factor, we can conclude that. that it is not possible to obtain a high-quality coating with such a connection scheme.

Следует отметить, что данный способ соединения имеет и другие недостатки, среди которых: ослабление прочности трубопровода из-за наличия отверстий для заливки композиции; возможность повреждения покрытия при извлечении металлической втулки; высокая трудоемкость процесса и т. д. It should be noted that this method of connection has other disadvantages, including: weakening of the strength of the pipeline due to the presence of holes for filling the composition; the possibility of damage to the coating when removing the metal sleeve; high complexity of the process, etc.

Известен способ Thru Kote, обеспечивающий сплошность антикоррозионного покрытия сварного соединения, разработанный американской фирмой "Тьюбоскоп". Среди других своих достижений этот способ фирма демонстрировала на международной выставке "Нефтегаз-92" в Москве. Данный способ принят за прототип. The known Thru Kote method, ensuring the continuity of the anti-corrosion coating of the welded joint, developed by the American company Tuboscop. Among its other achievements, the company demonstrated this method at the international exhibition "Neftegaz-92" in Moscow. This method is adopted as a prototype.

Сущность способа заключается в том, что для обеспечения сплошности антикоррозионного покрытия при соединении труб сваркой используют ниппель (втулку), покрытый со всех сторон термостойким материалом. Ниппель (втулку) при сборке под сварку устанавливают в раструбы, выполненные по концам соединяемых сваркой труб, имеющих на внутренней поверхности антикоррозионное покрытие. Геометрию концов ниппеля (втулки) выполняют в соответствии с геометрией раструбов соединяемых труб. Точность изготовления элементов соединения обеспечивает при сборке плотное соединение по сопрягаемым поверхностям раструбов в трубах и на концах ниппеля (втулки). Для обеспечения надежности и герметичности соединения на концах ниппеля (втулки) наносят эпоксидную мастику, совместимую с покрытием на трубах. Для предотвращения разрушения мастики, а следовательно, и нарушения герметичности соединения газами, образующимися в процессе сварки, на ниппеле (втулке) по обе стороны стыка установлены уплотнительные кольца. The essence of the method lies in the fact that to ensure the continuity of the anticorrosion coating when connecting pipes by welding, a nipple (sleeve) is used, coated on all sides with a heat-resistant material. When assembling for welding, the nipple (sleeve) is installed in sockets made at the ends of pipes connected by welding, having an anti-corrosion coating on the inner surface. The geometry of the ends of the nipple (sleeve) is performed in accordance with the geometry of the sockets of the connected pipes. The accuracy of the manufacture of the connection elements ensures during assembly a tight connection along the mating surfaces of the sockets in the pipes and at the ends of the nipple (sleeve). To ensure reliability and tightness of the connection, epoxy mastic compatible with the coating on the pipes is applied at the ends of the nipple (sleeve). To prevent the destruction of the mastic, and consequently, the violation of the tightness of the connection by the gases generated during the welding process, o-rings are installed on the nipple (sleeve) on both sides of the joint.

Основными недостатками данного способа являются высокая трудоемкость изготовления и отсутствие надежной герметичности соединения. The main disadvantages of this method are the high complexity of manufacturing and the lack of reliable tightness of the connection.

Высокая трудоемкость при реализации способа предопределена необходимостью изготовления с высокой точностью раструбов и ниппелей, что позволит обеспечить точность при сборке. Даже обычная операция по получению раструбов на трубах является трудоемкой, требует специального энергосилового и металлоемкого оборудования, и если необходимо обеспечить высокие требования к геометрии раструбов, то затраты на выполнение этой операции многократно увеличиваются. Здесь следует отметить, что высокие требования к геометрии раструбов в трубах и к геометрии ниппеля определяются не только радиальными размерами, но и линейными. При этом степень точности должна быть такой, при которой обеспечивается взаимозаменяемость элементов соединения, иначе сборка не получится. Естественно, что такие требования могут быть выполнены при организации производства элементов соединения только на заводах, которые располагают необходимым набором оборудования и для изготовления и для контроля выполненных работ. The high complexity in the implementation of the method is predetermined by the need for manufacturing with high accuracy of sockets and nipples, which will ensure accuracy during assembly. Even the usual operation for receiving bells on pipes is time-consuming, requires special energy-power and metal-intensive equipment, and if it is necessary to ensure high requirements for the geometry of the bells, the cost of this operation is many times higher. It should be noted that high demands on the geometry of the sockets in the pipes and on the geometry of the nipple are determined not only by radial dimensions, but also linear. Moreover, the degree of accuracy should be such that interchangeability of the elements of the connection is ensured, otherwise the assembly will fail. Naturally, such requirements can be fulfilled when organizing the production of connection elements only in factories that have the necessary set of equipment for both manufacturing and monitoring of work performed.

Организовывать подобные производства на промыслах нерентабельно. It is unprofitable to organize such production in the fields.

Относительно герметичности. В рассматриваемом соединении на герметичность будет сказываться влияние не только точность изготовления элементов соединения, но и условия сборки. При сборке, предусмотренной способом, необходимо выполнять высокие требования, как и соосности элементов соединения, так и к величине усилий поджатия элементов друг к другу. Даже для заводов, располагающих специальными оборудованием, выполнить подобное требование сложно, а в полевых условиях обеспечить выполнение таких требований еще сложнее. Кроме того, герметичность в соединении может быть нарушена либо в результате механических повреждений эпоксидной мастики и уплотнительных колец при сборке, либо газами, выделяемыми при сварке. Regarding tightness. In the compound under consideration, leakage will be affected not only by the accuracy of the manufacture of the elements of the joint, but also by the assembly conditions. When assembling, provided by the method, it is necessary to fulfill high requirements, as well as the alignment of the elements of the connection, and the magnitude of the efforts of pressing the elements together. Even for plants with special equipment, it is difficult to fulfill such a requirement, and in the field it is even more difficult to fulfill such requirements. In addition, the tightness in the connection can be broken either as a result of mechanical damage to the epoxy mastic and o-rings during assembly, or by gases released during welding.

Недостатком данного способа является и применение термостойкого материала для покрытия ниппеля (втулки). Очевидно, для такого покрытия используют специальные материалы, наносимые по специальной технологии, так как использование обычных стеклоэмалей, чувствительных к механическим воздействиям и напряжениям, в данном случае неприемлемо. The disadvantage of this method is the use of heat-resistant material for coating the nipple (sleeve). Obviously, for such a coating, special materials are used that are applied by a special technology, since the use of ordinary glass enamels that are sensitive to mechanical stresses and stresses is unacceptable in this case.

Проведенный анализ показывает, что в настоящее время продолжается интенсивный поиск способов защиты зоны стыка сварного шва при соединении труб с внутренним термочувствительным покрытием, в которых бы сочетались приемлемые требования к эффективности защиты с производимыми затратами. The analysis shows that at present, an intensive search is ongoing for ways to protect the weld joint zone when connecting pipes with an internal heat-sensitive coating, which would combine acceptable requirements for protection efficiency with the costs involved.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение недостатков, присущих аналогам и прототипу, и является следствием такого поиска. The present invention is aimed at eliminating the disadvantages inherent in analogues and prototype, and is a consequence of such a search.

Сущность изобретения заключается в том, что в нем, как и в известном способе соединения труб с внутренним покрытием, сплошность антикоррозионного покрытия внутренней поверхности труб после сварки обеспечивают путем использования втулки из коррозионно-стойкого материала, которую устанавливают при сборке под сварку во внутрь двух соединяемых (свариваемых) труб и перекрывают втулкой зону влияния тепла от сварки на термочувствительное покрытие труб, затем осуществляют уплотнение между наружной поверхностью втулки и покрытыми поверхностями свариваемых труб. Отличие состоит в том, что уплотнение между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями свариваемых труб осуществляют после сварки запрессовкой втулки в сваренные трубы, при этом запрессовку производят путем высокоскоростного пластического деформирования втулки. The essence of the invention lies in the fact that in it, as in the known method of joining pipes with an inner coating, the continuity of the anticorrosive coating of the inner surface of the pipes after welding is ensured by using a sleeve made of a corrosion-resistant material, which is installed during assembly for welding inside the two connected ( welded) pipes and cover with the sleeve the zone of the influence of heat from welding on the heat-sensitive coating of the pipes, then seal between the outer surface of the sleeve and the coated surface welded pipes. The difference lies in the fact that the seal between the outer surface of the sleeve and the coated inner surfaces of the pipes to be welded is carried out after welding by pressing the sleeve into the welded pipes, and the pressing is produced by high-speed plastic deformation of the sleeve.

Другие отличия состоят и в том, что:
втулку изготавливают из коррозионно-стойкого металлического материала, например из нержавеющей стали;
втулку изготавливают из коррозионно-стойкого композиционного материала, например боралюминия.
Other differences are that:
the sleeve is made of a corrosion-resistant metal material, for example stainless steel;
the sleeve is made of a corrosion-resistant composite material, for example boralumin.

инструмент для высокоскоростного пластического деформирования устанавливают во втулку при сборке под сварку, а после сварки труб и запрессовки втулки извлекают его из сваренных труб;
втулку при сборке под сварку с размещенным во втулке инструментом устанавливают в свариваемые трубы с зазором, величину которого назначают больше величины возможного проплава в стыке труб после сварки;
при сборке под сварку в зазор между втулкой и стенками свариваемых труб в зоне стыка устанавливают подкладное кольцо.
a tool for high-speed plastic deformation is installed in the sleeve during assembly for welding, and after welding the pipes and pressing in the sleeve, it is removed from the welded pipes;
the sleeve during assembly for welding with the tool placed in the sleeve is installed in the pipes to be welded with a gap, the value of which is assigned more than the value of the possible penetration in the pipe joint after welding;
when assembling for welding, a backing ring is installed in the gap between the sleeve and the walls of the pipes being welded in the joint zone.

На фиг. 1-9 представлены три из возможных вариантов способа соединения труб с внутренним термочувствительным полимерным покрытием. In FIG. 1-9, three of the possible variants of a method for connecting pipes with an internal heat-sensitive polymer coating are presented.

Первый вариант способа проиллюстрирован на фиг. 1-3. В этом варианте показаны: на фиг. 1 предварительная сборка труб перед сваркой с размещенными в трубах втулкой и инструментом (индикатором) для ее деформирования (запрессовки), а также схематично показана магнитно-импульсная установка, к которой подключен индуктор. На последующих фигурах установка не показана;
на фиг. 2 соединение труб после выполнения операции сварки;
на фиг. 3 то же, после запрессовки втулки в сваренные трубы.
A first embodiment of the method is illustrated in FIG. 1-3. In this embodiment, are shown: in FIG. 1 preliminary assembly of pipes before welding with a sleeve and a tool (indicator) placed in the pipes for its deformation (pressing), and also a magnetic pulse installation to which an inductor is connected is shown schematically. In the following figures, the installation is not shown;
in FIG. 2 pipe connection after the welding operation;
in FIG. 3 the same, after pressing the sleeve into the welded pipes.

Второй вариант проиллюстрирован на фиг. 4-6 и предусматривает использование в соединении подкладных колец. A second embodiment is illustrated in FIG. 4-6 and provides for the use in the connection of backing rings.

Третий вариант способа проиллюстрирован на фиг. 7-9 и предусматривает использование в соединении труб, имеющих специальную разделку кромок под сварку. A third embodiment of the method is illustrated in FIG. 7-9 and provides for the use in the connection of pipes having a special cutting of the edges for welding.

Рассмотрим на конкретном примере осуществления первого варианта соединения нефтепромысловых труб ⌀ 114 мм и толщиной стенки 7 мм. В трубах 1 и 2, подлежащих соединению и имеющих внутреннее полимерное термочувствительное покрытие 3 типа П-ЭП-534 или П-ЭП-177, при сборке под сварку, выполненную в соответствии с нормами на строительство трубопроводов /10/, устанавливают втулку 4 с размещенном в ней индуктором 5, подключенным к магнитно-импульсной установке с МИУ-20. В зависимости от среды, которая будет транспортироваться по трубопроводу в качестве коррозионно-стойкого материала, для втулки могут быть использованы алюминиевые сплавы, нержавеющие стали и др. При использовании нержавеющих сталей, обладающих низкой электропроводностью, целесообразно использовать между втулкой и индикатором прокладку-спутник 7 (толщиной менее 0,1 0,2 мм), обладающей высокой электропроводностью. Для изготовления спутников применяют мягкую медь и сплавы. Прокладка-спутник 7, показанная на фиг. 1, на других фигурах не показана. Consider a specific example of the first embodiment of the connection of oil pipes ⌀ 114 mm and a wall thickness of 7 mm. In pipes 1 and 2, to be connected and having an internal polymer heat-sensitive coating 3 of type P-EP-534 or P-EP-177, when assembling for welding, made in accordance with the standards for the construction of pipelines / 10 /, a sleeve 4 is installed with in it an inductor 5 connected to a magnetic pulse installation with MIU-20. Depending on the medium that will be transported through the pipeline as a corrosion-resistant material, aluminum alloys, stainless steels, etc. can be used for the sleeve. When using stainless steels with low electrical conductivity, it is advisable to use a satellite gasket 7 between the sleeve and the indicator ( less than 0.1 to 0.2 mm thick) with high electrical conductivity. For the manufacture of satellites, soft copper and alloys are used. The satellite pad 7 shown in FIG. 1, not shown in other figures.

Длину втулки выбирают такой, чтобы при сборке под сварку она закрывала участок труб, не имеющих покрытия, а ее концы перекрывали покрытые участки поверхностей труб на длине 20 40 мм. The length of the sleeve is chosen so that when assembling for welding, it covers the portion of the pipes that are not coated, and its ends overlap the covered sections of the surfaces of the pipes at a length of 20 to 40 mm.

В приведенном варианте внутренние поверхности концов труб не имеют покрытия на длине по 50 мм на концах каждой трубы. Поэтому длина втулки была назначена 100 мм, т. е. при установке она перекрывает участки с покрытием на длине 30 мм. Наружный диаметр втулки выбран из расчета возможного величины проплава, который при сварке труб ⌀ 114 мм может достигать Δ3= 12 мм величины до 2 мм. Таким образом наружный диаметр втулки составил 95 мм. Материал втулки нержавеющая сталь марки Х18Н10Т, толщина стенки втулки 1 мм, втулка шовная, изготовлена из листового материала. В качестве спутника использована фольга из алюминиевого сплава АДО. При сборке под сварку точную установку втулки и индуктором можно осуществлять различными приемами. Например, индуктор со спутником и надетой на него втулкой на штанге, перемещаемой по трубе на центрирующих роликах во время сборки под сварку, устанавливают, совмещая середину втулки со стыком свариваемых труб. Контроль при этом осуществляют визуально. Затем фиксируют положение труб и втулки с размещенным в ней индуктором фиксирующими устройствами и прихватывают сваркой. Возможен другой вариант сборки. В трубе, к которой необходимо приварить очередную трубу, устанавливают втулку с индуктором в заданном положении относительно торца трубы, а следовательно, и будущего стыка труб. Затем подключают индуктор через кабель к магнитно-импульсной установке. Кабель к индуктору можно подводить через штангу, размещенную в трубе, подлежащей приварке, и расположенной на расстоянии не вызывающих помех для установки втулки и подключение индуктора. После этого осуществляют предварительную запрессовку втулки. Во время предварительной запрессовки индуктор размещают таким образом, чтобы он не выходил за торец трубы и не срезал или отбортовал на нем втулку. После предварительной запрессовки втулки индуктор выставляют на всю длину втулки. Затем подводят привариваемую трубу и осуществляют окончательную сборку под сварку.In the above embodiment, the inner surfaces of the ends of the pipes are not coated over a length of 50 mm at the ends of each pipe. Therefore, the sleeve length was assigned 100 mm, i.e., when installed, it overlaps the coated areas over a length of 30 mm. The outer diameter of the sleeve is selected from the calculation of the possible size of the penetration, which when welding pipes ⌀ 114 mm can reach Δ 3 = 12 mm values up to 2 mm. Thus, the outer diameter of the sleeve was 95 mm. The material of the sleeve is stainless steel grade X18H10T, the wall thickness of the sleeve is 1 mm, the sleeve is sutured, made of sheet material. A foil made of aluminum alloy ADO was used as a satellite. When assembling for welding, the exact installation of the sleeve and the inductor can be carried out in various ways. For example, an inductor with a satellite and a sleeve mounted on it by a rod moving along the pipe on centering rollers during assembly for welding is installed by combining the middle of the sleeve with the joint of the pipes being welded. The control is carried out visually. Then fix the position of the pipes and bushings with the locking devices placed in it by the inductor and tack by welding. Another assembly option is possible. In the pipe to which you want to weld another pipe, install a sleeve with an inductor in a predetermined position relative to the end of the pipe, and hence the future pipe joint. Then connect the inductor through a cable to a magnetic pulse installation. The cable to the inductor can be fed through a rod placed in the pipe to be welded, and located at a distance that does not cause interference for the installation of the sleeve and the connection of the inductor. After that carry out pre-pressing the sleeve. During pre-pressing, the inductor is placed so that it does not go beyond the end of the pipe and does not cut or flange the sleeve on it. After pre-pressing the sleeve, the inductor is set to the entire length of the sleeve. Then the welded pipe is brought down and final assembly for welding is carried out.

Именно этот вариант являлся при отработке авторами предлагаемого способа. It was this option that was developed by the authors of the proposed method.

Подготовленный к сварке стык приваривали обычной ручной дуговой сваркой, получив сварной шов 8. После сварки производили окончательную запрессовку втулки в трубы по всей длине втулки. После запрессовки втулка 9 примет окончательную форму, показанную на фиг. 3. Запрессовку втулки производили на следующих режимах работы установки:
для предварительной запрессовки одного конца втулки энергия составляла W 3,3 кДж;
для окончательной запрессовки втулки по всей длине энергия W 5,1 кДж. Описанный первый вариант способа целесообразно использовать на трубах малого диаметра по 159 219 мм,так как на них легче получить качественный шов с небольшой величиной провала, а именно до 2 мм при ручной сварке и 1 1,5 мм при сварке на автоматах.
The joint prepared for welding was welded by conventional manual arc welding, having obtained a weld seam 8. After welding, the sleeve was finally pressed into pipes along the entire length of the sleeve. After mounting, the sleeve 9 will take the final shape shown in FIG. 3. Pressing the sleeve produced in the following modes of operation of the installation:
for preliminary pressing one end of the sleeve, the energy was W 3.3 kJ;
for the final pressing of the sleeve along the entire length, the energy W is 5.1 kJ. The described first variant of the method is advisable to use on pipes of small diameter of 159,219 mm, since it is easier to produce a high-quality seam with a small dip, namely up to 2 mm for manual welding and 1 1.5 mm for welding on automatic machines.

При сварке труб большого диаметра трудно обеспечить выполнение качественной по прочности сварки и обеспечить при этом величину проплава до 2 мм. Кроме того, не исключено образование острых выступов на проплаве. Чтобы избежать образование острых выступов на проплаве и пробоя втулки при ее запрессовке, необходимо использовать известные приемы технологии сварки с подкладными кольцами, которые определены нормативами на строительство трубопроводов. When welding large diameter pipes, it is difficult to ensure high-quality welding strength and at the same time ensure a melt size of up to 2 mm. In addition, the formation of sharp protrusions on the melt is not excluded. To avoid the formation of sharp protrusions on the melt and breakdown of the sleeve when it is pressed in, it is necessary to use well-known techniques of welding technology with washers, which are defined by the standards for the construction of pipelines.

Такой вариант соединения представлен на фиг. 4-6. В этом варианте, в отличие от первого, использованы подкладные кольца 10. Соответственно сборку под сварку при этом варианте следует вести с учетом установки подкладного кольца. В остальном технология сборки и последующей запрессовки втулки такая же, как и в первом варианте. Such a connection is shown in FIG. 4-6. In this embodiment, unlike the first, washers 10 are used. Accordingly, assembly for welding with this option should be carried out taking into account the installation of the washers. Otherwise, the technology of assembly and subsequent pressing of the sleeve is the same as in the first embodiment.

Использование подкладных колец, толщина которых не превышает 2 мм, исключает возможность повреждения втулки при запрессовке. The use of backing rings, the thickness of which does not exceed 2 mm, eliminates the possibility of damage to the sleeve during pressing.

Величина и форма проплава может быть обеспечена использованием применяемого при строительстве трубопроводов приема, при котором используют трубы с ответными центрирующими поясками. С одной стороны, эти пояски облегчают надежную сборку под сварку, а с другой обеспечивают заданную величину и форму проплава. Трубы с таким вариантом соединения представлены на фиг. 7-9. При этом на трубе 11 на конце выполняют внутреннюю проточку, а на соединяемой с ней трубой 12 выполняют центрирующий поясок. Технология сборки под сварку и запрессовку втулки проводится как и по первым двум вариантам, но с учетом наличия центрирующих поясков на трубах. The size and shape of the melt can be ensured by using the method used in the construction of pipelines, in which pipes with mating centering belts are used. On the one hand, these belts facilitate reliable assembly for welding, and on the other hand they provide a predetermined size and shape of the melt. Pipes with this embodiment are shown in FIG. 7-9. Moreover, an inner groove is made on the pipe 11 at the end, and a centering belt is made on the pipe 12 connected to it. The assembly technology for welding and pressing the sleeve is carried out as in the first two options, but taking into account the presence of centering bands on the pipes.

Возможны и другие варианты сборки. Например, после сварки производят механическую зачистку шва, а затем на штанге заводят индуктор с размещенной на нем втулкой, выставляют его под сварным стыком, после чего производят запрессовку втулки. Other assembly options are possible. For example, after welding, a mechanical cleaning of the seam is carried out, and then an inductor is placed on the rod with the sleeve placed on it, put it under the welded joint, and then the sleeve is pressed in.

Из описания сущности и примеров осуществления предлагаемого технического решения видно, что совокупность признаков, характеризующих это решение, не встречается у выявленных аналогов и прототипа. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что данное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". From the description of the essence and examples of the implementation of the proposed technical solution, it can be seen that the combination of features characterizing this solution is not found in the identified analogues and prototype. Based on this, we can conclude that this technical solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Руководствуясь статьей 4 п. 1 патентного закона Российской Федерации можно утверждать, что предлагаемое техническое решение соответствует и критерию изобретения "Избирательский уровень", так как оно для специалиста явным образом не следует из достигнутого уровня техники. Неочевидность предлагаемого технического решения можно с точки зрения авторов объяснить двум факторами. Первый фактор это широко распространенное среди специалистов, работающих в области техники, представление о традиционных способах запрессовки деталей, основанных на термическом нагреве или статических способах пластического деформирования. Реализовать эти способы для получения предлагаемого способа соединения практически невозможно. Guided by article 4, paragraph 1 of the patent law of the Russian Federation, it can be argued that the proposed technical solution also meets the criteria of the invention "Voting level", since it does not explicitly follow from the achieved level of technology for a specialist. The non-obviousness of the proposed technical solution can be explained by two factors from the point of view of the authors. The first factor is the widespread among specialists working in the field of technology, the idea of traditional methods of pressing parts based on thermal heating or static methods of plastic deformation. Implementing these methods to obtain the proposed method of connection is almost impossible.

Использование, например, термического нагрева исключено из-за наличия термочувствительного покрытия в соединении. The use of, for example, thermal heating is excluded due to the presence of a heat-sensitive coating in the compound.

Применить статические методы пластического деформирования, к которым можно отнести: раздачу разжимными пуансонами, раскатку роликами, раздачу эластичной средой с использованием прессового оборудования, гидроопрессовку и т. п. для реализации предлагаемого способа соединения также практически невозможно. It is practically impossible to apply static methods of plastic deformation, which include distribution by expanding punches, rolling by rollers, distribution by an elastic medium using press equipment, hydraulic molding, etc., to implement the proposed connection method.

Это вызвано тем обстоятельством, что при статических методах пластического деформирования после снятия нагрузок имеет место пружинение деформируемых деталей. Поэтому получить необходимую величину натяга при запрессовке цилиндрических деталей или труб, ведя деформирование изнутри, очень сложно, особенно если внутренний цилиндр тонкостенный. Это подтверждается и практикой. Существует большое многообразие трубных неразъемных соединений, в которых используют специальные обоймы, надеваемые на соединяемые трубы. Затем эти обоймы деформируют, получая необходимую величину натяга. Для обеспечения герметичности соединения на обоймах или соединяемых трубах выполняют специальные уплотняющие элементы в виде канавок или специальных выступов. This is due to the fact that in the case of static methods of plastic deformation, after removal of the loads, springing of the deformable parts takes place. Therefore, it is very difficult to obtain the necessary amount of interference when pressing cylindrical parts or pipes, deforming from the inside, especially if the inner cylinder is thin-walled. This is confirmed by practice. There is a wide variety of tubular one-piece connections in which special clips put on connected pipes are used. Then these clips deform, getting the necessary amount of interference. To ensure the tightness of the connection on the clips or connected pipes, special sealing elements are made in the form of grooves or special protrusions.

Для напрессовывания таких обойм используют сложные габаритные устройства с мощными силовыми приводами, которые завести во внутрь трубы на 8-12 мм, а затем произвести запрессовку путем раздачи цилиндров не представляется возможным. For pressing such clips, complex dimensional devices are used with powerful power drives, which are inserted into the pipes by 8-12 mm, and then it is not possible to press-fit by distributing the cylinders.

Известны устройства и способы для получения неразъемных соединений трубопроводов, в которых используют материалы, обладающие памятью. Использование подобных устройств при соединении трубопроводов ограничивается тремя следующими основными факторами:
стоимость материалов
недопустимостью значительного сужения трубопроводов в зоне соединения
необходимость нагрева материала с памятью для получения деформационных процессов.
Known devices and methods for producing permanent connections of pipelines that use materials with memory. The use of such devices when connecting pipelines is limited by the following three main factors:
Cost of materials
the inadmissibility of a significant narrowing of pipelines in the connection zone
the need to heat the material with memory to obtain deformation processes.

Если даже не учитывать два первых фактора, можно однозначно сказать, что использование данных способов и устройств для соединения трубопроводов, имеющих внутреннее термочувствительное покрытие, неприемлемо из-за необходимости использования нагрева. Even if you do not take into account the first two factors, we can clearly say that the use of these methods and devices for connecting pipelines having an internal heat-sensitive coating is unacceptable due to the need to use heating.

Таким образом можно сделать вывод о том, что статическими методами пластического деформирования произвести напрессовку изнутри одной цилиндрической детали на другую, практически невозможно. Thus, we can conclude that using static methods of plastic deformation, it is practically impossible to press-fit from one cylindrical part from another to another.

Такую напрессовку осуществлять в принципе невозможно, если применить высокоскоростные способы пластического деформирования, применяющиеся при штамповке. К таким способам относится: штамповка взрывом, электрогидравлическая штамповка, магнитно-импульсная штамповка. Such a pressing-in is impossible in principle if high-speed plastic deformation methods used in stamping are used. Such methods include: explosion stamping, electro-hydraulic stamping, magnetic pulse stamping.

Во время деформации такими способами в результате взаимодействия проходящих и отраженных упругих и пластических волн напряжений и деформаций, в деформируемых деталях после снятия нагрузок пружинение значительно уменьшается или полностью устраняется. Следовательно, устранив пружинение, можно получить при запрессовке изнутри заданную величину натяга. During deformation by such methods as a result of the interaction of transmitted and reflected elastic and plastic waves of stress and strain, in the deformable parts after removal of the loads, the springing is significantly reduced or completely eliminated. Therefore, eliminating the spring, you can get when pressing inside the specified amount of interference.

Однако на практике использование высокоскоростных методов штамповки ограничено из-за ряда существенных недостатков. Среди которых специфические, а иногда и довольно сложные требования к безопасности при выполнении штамповки взрывом и использовании мощных электрических разрядов, сравнительно высокая стоимость пороховых и бризантных разрядов, сложность расчетов, возможность местных разрушений штампуемых металлов, трудность управления процессом взрыва. Недостаточность информированности специалистов об экономичности и результатах внедрения этих процессов в производство. However, in practice, the use of high-speed stamping methods is limited due to a number of significant drawbacks. Among them are specific, and sometimes rather complicated safety requirements when performing stamping by explosion and the use of powerful electric discharges, the relatively high cost of powder and blasting discharges, the complexity of calculations, the possibility of local destruction of stamped metals, the difficulty of controlling the explosion process. The lack of awareness of specialists about the cost-effectiveness and results of the implementation of these processes in production.

Как показывает анализ, сложность устойчивое представление о том, что осуществить запрессовку цилиндрических деталей изнутри статическими методами невозможно, а динамическими хотя и возможно, но трудно осуществимо. Это подтверждает не только отсутствием соединений, в которых защиту стыка сварного шва обеспечивают запрессовкой втулок, но и отсутствием постановки задачи по созданию подобных соединений, а это в свою очередь можно отнести ко второму фактору, подтверждающему неочевидность предлагаемого решения. As analysis shows, the complexity of the stable idea that it is impossible to press-fit cylindrical parts from the inside with static methods, and dynamic, although possible, is difficult to achieve. This is confirmed not only by the absence of joints in which the weld joint protection is provided by pressing in the bushings, but also by the absence of a task to create such joints, and this, in turn, can be attributed to the second factor confirming the non-obviousness of the proposed solution.

Преодолев сложившееся представление о возможностях известных методов запрессовки, авторам удалось не только поставить задачу, но и создать способ и конструкцию соединения сочетающих, по их мнению, простоту, надежность антикоррозионной защиты и невысокую стоимость осуществлений. Вполне возможно, что этому способствовал сделанный авторами единственно правильный выбор метода высокоскоростного пластического деформирования, основанному на использовании импульсного магнитного поля. Положительными сторонами этого метода являются высокая степень управляемости на различных режимах, высокая производительность, отсутствие промежуточной среды для передачи энергии, простота инструмента (индуктора) и удобство ввода его в длинномерную трубу. Исходя из приведенных выше доводов можно сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение не могло для специалиста явным образом следовать из достигнутого уровня техники, а следовательно, оно соответствует критерию изобретения "Изобретательский уровень". Having overcome the prevailing idea of the possibilities of the known pressing methods, the authors managed not only to set the task, but also to create a method and design of the connection, combining, in their opinion, simplicity, reliability of corrosion protection and low cost of implementation. It is possible that this was facilitated by the authors made the only correct choice of the method of high-speed plastic deformation, based on the use of pulsed magnetic field. The positive aspects of this method are a high degree of controllability in various modes, high productivity, the absence of an intermediate medium for energy transfer, the simplicity of the tool (inductor) and the convenience of introducing it into a long pipe. Based on the above arguments, we can conclude that the proposed technical solution could not explicitly follow from the achieved level of technology for a specialist, and therefore, it meets the criteria of the invention "Inventive step".

При рассмотрении соответствия заявляемого решения критерию изобретения "Промышленное применение" особых доказательств очевидно не требуется, так как решение проблемы защиты сварного шва при соединении трубопроводов, по которым транспортируется жидкость или газ является актуальной для различных отраслей народного хозяйства, например, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, газовой, теплоэнергетической промышленности, служб коммунального хозяйства и т.д. When considering the compliance of the proposed solution with the criterion of the invention "Industrial application", special evidence is obviously not required, since the solution to the problem of protecting the weld when connecting pipelines through which liquid or gas is transported is relevant for various sectors of the economy, for example, oil production, oil refining, chemical, gas, heat and power industry, utilities, etc.

Другое дело, что применимость способа в промышленности будет определяться работоспособностью соединения. Another thing is that the applicability of the method in industry will be determined by the operability of the compound.

Авторами проведены исследования и эксперименты. Исследовались три основных варианта соединений: вариант первый в соединении втулка запрессована внахлест на полимерное покрытие, нанесенное на внутреннюю поверхность сваренных труб; вариант второй в соединение между втулкой и покрытой поверхностью сваренных труб в зоне нахлестки использована эпоксидная грунт-шпатлевка, наносимая до запрессовки втулки в виде поясков на концы втулки или покрытую поверхность труб; вариант третий в соединении в зоне нахлестки между поверхностями втулки и покрытий поверхностью труб установлено уплотнительное кольцо из резины или полиуретана. The authors conducted research and experiments. Three main joint options were investigated: the first option in the joint, the sleeve was pressed lapped onto a polymer coating applied to the inner surface of the welded pipes; the second variant in the connection between the sleeve and the coated surface of the welded pipes in the lap zone is used epoxy primer-putty applied before pressing the sleeve in the form of belts on the ends of the sleeve or the coated pipe surface; the third option in the connection in the overlap zone between the surfaces of the sleeve and coatings by the surface of the pipes is installed an o-ring made of rubber or polyurethane.

За основной показатель работоспособности соединения был принят показатель герметичности. For the main indicator of the health of the connection, the tightness indicator was adopted.

Результаты испытаний показали возможность обеспечения герметичности по всем трем вариантам, но если два последних варианта обеспечивали герметичность в диапазоне давления до 25 МПа (на большее давление испытания не проводились), то образцы, изготовленные по первому варианту, обеспечивали стабильно герметичность лишь до 5 МПа. The test results showed the possibility of ensuring tightness in all three variants, but if the last two options provided tightness in the pressure range up to 25 MPa (no tests were performed for greater pressure), then the samples made according to the first variant provided stable tightness only up to 5 MPa.

Однако и для этого варианта можно добиться герметичности при более высоких давлениях, изменяя материалы покрытия трубы, толщину покрытия и режимы импульсной обработки. However, for this option, it is possible to achieve tightness at higher pressures by changing the pipe coating materials, coating thickness and pulse processing modes.

Таким образом есть все основания считать, что предлагаемое решение соответствует критерию изобретения "Промышленно применимо". Thus, there is every reason to believe that the proposed solution meets the criteria of the invention "industrially applicable".

Экономическая эффективность предлагаемого способа соединений не вызывает сомнений. The economic efficiency of the proposed method of compounds is not in doubt.

По сравнению с существующими он универсален, так как может быть применен для соединения труб, имеющих различные виды антикоррозионных неметаллических или металлических покрытий, обеспечивает высокую надежность защиты, прост в реализации, технологичен и не требует больших затрат, так как стоимость магнитно-импульсных установок с комплектом индукторов в настоящее время находится на уровне стоимости сварочных автоматов. Compared to the existing ones, it is universal, since it can be used to connect pipes having various types of anti-corrosion non-metallic or metal coatings, provides high reliability of protection, is easy to implement, technologically advanced and does not require large expenses, since the cost of magnetic-pulse installations with a set inductors are currently at the level of the cost of welding machines.

Claims (4)

1. Способ соединения труб с внутренним покрытием, включающим установку внутрь соединяемых труб втулки (ниппеля) из коррозионностойкого материала, сборку стыка под сварку, сварку и уплотнение между наружной поверхностью втулки (ниппеля) и внутренними покрытыми поверхностями соединяемых труб, отличающийся тем, что уплотнение между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями свариваемых труб осуществляют после сварки запрессовкой втулки в сваренные трубы, при этом запрессовку осуществляют путем высокоскоростного пластического деформирования втулки. 1. The method of connecting pipes with an inner coating, including installing inside the connected pipes of the sleeve (nipple) of corrosion-resistant material, assembling the weld joint, welding and sealing between the outer surface of the sleeve (nipple) and the inner coated surfaces of the connected pipes, characterized in that the seal between the outer surface of the sleeve and the covered inner surfaces of the pipes to be welded is carried out after welding by pressing the sleeve into the welded pipes, while the pressing is carried out by high-speed plastic deformation of the sleeve. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что втулку изготавливают из коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали. 2. The method according to claim 1, characterized in that the sleeve is made of a corrosion-resistant material, for example stainless steel. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что инструмент (индуктор) для высокоскоростного пластидеформирования устанавливают во втулку при сборке под сварку и производят сварку, не извлекая индуктора. 3. The method according to claim 1, characterized in that the tool (inductor) for high-speed plastideforming is installed in the sleeve during assembly for welding and welding is performed without removing the inductor. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что втулку устанавливают с зазором, величину которого назначают больше величины проплава в стыке сваренных труб или толщины используемых для сварки подкладных колец. 4. The method according to claim 1, characterized in that the sleeve is installed with a gap, the value of which is assigned more than the size of the melt in the joint of the welded pipes or the thickness of the washers used for welding.
RU93053882A 1993-12-03 1993-12-03 Method of joining pipes with inner covering RU2079033C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053882A RU2079033C1 (en) 1993-12-03 1993-12-03 Method of joining pipes with inner covering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93053882A RU2079033C1 (en) 1993-12-03 1993-12-03 Method of joining pipes with inner covering

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93053882A RU93053882A (en) 1996-07-27
RU2079033C1 true RU2079033C1 (en) 1997-05-10

Family

ID=20149842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93053882A RU2079033C1 (en) 1993-12-03 1993-12-03 Method of joining pipes with inner covering

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2079033C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013831A1 (en) * 2005-07-22 2007-02-01 Dmitriy Ivanovich Yurenkov House water supply system
RU2553842C1 (en) * 2014-02-19 2015-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Procedure for connecting pipes with internal coating
RU2554454C1 (en) * 2014-02-19 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Procedure for connecting pipes with internal coating
RU2570298C2 (en) * 2014-04-03 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Pipe weld with internal coating
RU2580417C1 (en) * 2014-12-31 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Method of connecting pipes with internal coating
GB2569549A (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Acergy France SAS Electrofusion of pipe liners
CN111164342A (en) * 2017-10-02 2020-05-15 A·G·崔科 Device for internal complete isolation of welded pipe joints

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Проспект фирмы "TUBOSCOPE", "Нефтегаз-93", М., май 1992. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013831A1 (en) * 2005-07-22 2007-02-01 Dmitriy Ivanovich Yurenkov House water supply system
RU2553842C1 (en) * 2014-02-19 2015-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Procedure for connecting pipes with internal coating
RU2554454C1 (en) * 2014-02-19 2015-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Procedure for connecting pipes with internal coating
RU2570298C2 (en) * 2014-04-03 2015-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Pipe weld with internal coating
RU2580417C1 (en) * 2014-12-31 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр" Method of connecting pipes with internal coating
CN111164342A (en) * 2017-10-02 2020-05-15 A·G·崔科 Device for internal complete isolation of welded pipe joints
CN111164342B (en) * 2017-10-02 2022-01-18 A·G·崔科 Device for internal complete isolation of welded pipe joints
US11644128B2 (en) 2017-10-02 2023-05-09 Aleksandr Georgievich CHUIKO Device for the internal monolithic insulation of a welded pipeline joint
GB2569549A (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Acergy France SAS Electrofusion of pipe liners
GB2569549B (en) * 2017-12-19 2021-02-10 Acergy France SAS Electrofusion of pipe liners
US11674631B2 (en) 2017-12-19 2023-06-13 Acergy France SAS Electrofusion of pipe liners

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2213248C (en) Joining lined pipe items
US3253841A (en) Lined conduit joint
US5104152A (en) Welded pipe joint
US4095825A (en) Taper pipe joint
US4509776A (en) Corrosion-resistant pipe coupling structures
RU2283739C1 (en) Pipeline welded joint unit
US4600219A (en) Corrosion-resistant pipe coupling structures
RU2079033C1 (en) Method of joining pipes with inner covering
CA2179534A1 (en) Hot-tapping sleeve
RU2157478C1 (en) Method of connection of metal pipes provided with internal coating
FI3935301T3 (en) Metal pipe for conveying oil and gas, comprising a metal coating in a transition region
RU2157479C1 (en) Method of connection of pipes provided with internal thermoplastic coating
RU93053882A (en) METHOD OF CONNECTING PIPES WITH AN INTERNAL ANTI-CORROSION COATING
RU2209360C1 (en) Method for protecting against corrosion welded joint zone of pipeline with inner protective coating
RU2080509C1 (en) Method of joining pipes with inner anticorrosive coating
RU2686129C1 (en) Method for connection of metal pipes with inner plastic lining
RU2352854C2 (en) Repair method of defective pressurised pipeline section
RU2062199C1 (en) Method for coupling of pipes with inner anticorrosion cover
KR102462107B1 (en) Device for welded joints in pipelines
RU2103593C1 (en) Method of connecting pipes having internal anticorrosive coats
RU160578U1 (en) PIPELINE WELD PROTECTION DEVICE
RU137079U1 (en) WELDED TEE TEE PROTECTED FROM INTERNAL CORROSION WITH CORROSION-RESISTANT STEEL COATING AND SHOES
RU2686374C1 (en) Method of connecting pipes with internal coating
RU138526U1 (en) WELDED PIPE FLANGE PROTECTED FROM INTERNAL CORROSION WITH COATING AND SURFACE FROM CORROSION-RESISTANT STEEL
RU138560U1 (en) TRANSMISSION WITH WELDED PIPES PROTECTED FROM INTERNAL CORROSION BY COATING AND SHELLS FROM CORROSION-RESISTANT STEEL