RU2117205C1 - Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure - Google Patents

Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2117205C1
RU2117205C1 RU97104428A RU97104428A RU2117205C1 RU 2117205 C1 RU2117205 C1 RU 2117205C1 RU 97104428 A RU97104428 A RU 97104428A RU 97104428 A RU97104428 A RU 97104428A RU 2117205 C1 RU2117205 C1 RU 2117205C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tubular element
strength
pipe
main tubular
main
Prior art date
Application number
RU97104428A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97104428A (en
Inventor
Олег Георгиевич Цыплаков
Николай Денисович Цхадая
Валентин Николаевич Нередов
Зафар Хангусейнович Ягубов
Эмин Зафарович Ягубов
Original Assignee
Олег Георгиевич Цыплаков
Николай Денисович Цхадая
Валентин Николаевич Нередов
Зафар Хангусейнович Ягубов
Эмин Зафарович Ягубов
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 Олег Георгиевич Цыплаков, Николай Денисович Цхадая, Валентин Николаевич Нередов, Зафар Хангусейнович Ягубов, Эмин Зафарович Ягубов filed Critical Олег Георгиевич Цыплаков
Priority to RU97104428A priority Critical patent/RU2117205C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2117205C1 publication Critical patent/RU2117205C1/en
Publication of RU97104428A publication Critical patent/RU97104428A/en

Links

Images

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: pipe line transportation of oil and gases; municipal water supply systems. SUBSTANCE: multi-layer pipe consists of main tubular member fastened with metal tips, outer tubular member which is used for strengthening the pipe in tangential direction and protecting the main tubular member against action of outside medium and inner tubular member which is used for protecting the main tubular member against aggressive action of medium being transported. Main tubular member is made from longitudinal flexible strips possessing high strength both in longitudinal and transversal directions. Strips are laid one on another over flat spirals and are bonded by means of adhesive interlayers over entire contact surfaces. EFFECT: enhanced durability of pipes. 5 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов химических, металлургических и целлюлозно-бумажных производств, а также магистральных водопроводов городского водоснабжения. The invention relates to the field of pipeline transport, in particular trunk oil and gas pipelines, pipelines of chemical, metallurgical and pulp and paper industries, as well as main pipelines of urban water supply.

Распространенной конструкцией является многослойная труба из рулонной стали, собранная из обечаек по принципу плоской спирали Архимеда, сваренных между собой продольными двухсторонними многослойными швами [1]; а также многослойная труба большого диаметра, содержащая спиральные навитые и расположенные одна над другой и жестко связанные между собой металлические полосы с односторонним плакирующим антиадгезионным покрытием, образующим соединительную прослойку между спиральными витками полос и защитную наружную оболочку трубы [2]. A common design is a multilayer pipe made of rolled steel, assembled from shells on the principle of a flat Archimedes spiral, welded together by longitudinal two-sided multilayer seams [1]; as well as a multilayer pipe of large diameter, containing spiral wound and one above the other rigidly interconnected metal strips with a single-sided cladding release coating forming a connecting layer between spiral turns of strips and a protective outer shell of the pipe [2].

К недостаткам этих конструкций относится опасность скрытой межслоевой коррозии из-за проницаемости многослойной структуры стенки для атмосферной влаги и агрессивных газообразных сред, что обусловливает пониженную надежность и малые сроки службы трубопроводов. Такие трубы сложны и трудоемки в изготовлении и в эксплуатации. The disadvantages of these designs include the danger of hidden interlayer corrosion due to the permeability of the multilayer wall structure for atmospheric moisture and aggressive gaseous media, which leads to reduced reliability and short service life of pipelines. Such pipes are complex and time-consuming to manufacture and operate.

Известна конструкция многослойной трубы, выбранная в качестве прототипа, содержащая внутренний трубчатый элемент, состоящий из отдельных последовательно намотанных слоев стекло- или другого волокна, пропитанного смолой. Поверх внутреннего трубчатого элемента расположен основной трубчатый элемент, содержащий упругие, в частности стальные армирующие полосы толщиной от 0,25 мм до 0,75 мм, каждая из которых покрыта смолой. Стальные полосы намотаны одна поверх другой по спирали и склеены между собой. Поверх основного трубчатого элемента расположен наружный трубчатый элемент, состоящий из отдельных последовательно намотанных слоев стекла или другого волокна, пропитанных смолой [3]. A known construction of a multilayer pipe, selected as a prototype, containing an inner tubular element consisting of separate sequentially wound layers of glass or other fiber impregnated with resin. Above the inner tubular element is located the main tubular element containing elastic, in particular steel reinforcing strips with a thickness of 0.25 mm to 0.75 mm, each of which is coated with resin. Steel strips are wound one on top of the other in a spiral and glued together. On top of the main tubular element is an outer tubular element consisting of separate successively wound layers of glass or other fiber impregnated with resin [3].

Недостатком известной конструкции является образование микротрещин в структуре композиционно-волокнистого материала внутреннего трубчатого элемента под высоким давлением транспортируемой среды, по которым агрессивная среда проникает к виткам стальных полос основного трубчатого элемента, вызывая их коррозию. Малая толщина стальной полосы обусловливает быстрый выход ее вследствие коррозии из силовой системы трубы, снижая несущую способность основного трубчатого элемента существенно. Скрытый процесс коррозии и послойный ее характер являются причиной пониженной надежности и низких сроков безаварийной эксплуатации трубопровода при высоких давлениях транспортируемой агрессивной среды. Другим существенным недостатком является сложность создания надежных элементов соединения таких труб в трубопроводах, предназначенных для работы под высоким внутренним давлением транспортируемой среды. A disadvantage of the known construction is the formation of microcracks in the structure of the composite fiber material of the inner tubular element under high pressure of the transported medium, through which the aggressive medium penetrates the turns of steel strips of the main tubular element, causing them to corrode. The small thickness of the steel strip causes its quick exit due to corrosion from the power system of the pipe, reducing the bearing capacity of the main tubular element substantially. The latent corrosion process and its layer-by-layer nature are the cause of reduced reliability and low terms of trouble-free operation of the pipeline at high pressures of the transported aggressive environment. Another significant drawback is the difficulty of creating reliable elements for connecting such pipes in pipelines designed to operate under high internal pressure of the transported medium.

Изобретение направлено на увеличение сроков безаварийной эксплуатации многослойных труб большого диаметра в трубопроводах, транспортирующих агрессивные среды под высоким давлением, и на снижение трудоемкости их изготовления. The invention is aimed at increasing the time of trouble-free operation of large-diameter multilayer pipes in pipelines transporting aggressive media under high pressure, and at reducing the complexity of their manufacture.

Указанные недостатки устраняются тем, что упругие полосы из высокопрочного в продольном и в поперечном направлениях материала уложены плотно друг к другу в стенке основного трубчатого элемента вдоль его оси по плоским спиралям так, что одни их кромки образуют наружную поверхность основного трубчатого элемента, а противоположные кромки образуют внутреннюю его поверхность и внедрены в стенку внутреннего трубчатого элемента, выполненного из непроницаемого для транспортируемой агрессивной среды эластичного полимерного материала. При этом толщина стенки основного трубчатого элемента плоскоспиральной структуры принимается из расчета обеспечения продольной прочности многослойной трубы, а толщина наружного трубчатого элемента из высокопрочного композиционно-волокнистого материала - из расчета обеспечения совместно с плоскоспиральными пластинами основного трубчатого элемента тангенциальной прочности трубы. These disadvantages are eliminated by the fact that elastic strips of high-strength material in the longitudinal and transverse directions are laid tightly to each other in the wall of the main tubular element along its axis along flat spirals so that some of their edges form the outer surface of the main tubular element, and the opposite edges form its inner surface and embedded in the wall of the inner tubular element made of impervious to the transported aggressive environment elastic polymer material. In this case, the wall thickness of the main tubular element of the plane-helical structure is taken from the calculation of ensuring the longitudinal strength of the multilayer pipe, and the thickness of the outer tubular element of high-strength composite fiber material is taken from the calculation of ensuring the tangential strength of the pipe together with the flat spiral plates of the main tubular element.

Оптимальным для высокой надежности многослойной трубы является вариант, когда упругие полосы основного трубчатого элемента имеют ширину, при которой прочность каждой полосы на разрыв в поперечном направлении при тангенциальной нагрузке стенки трубы ниже прочности клеевого соединения ее с соседними полосами на сдвиг. В случае трубы с металлическими законцовками упругие полосы, образующие основной трубчатый элемент, имеют на концах нижней кромки по крайней мере по одному поперечному пазу, в которые входят кольцевые утолщения трубчатых хвостовиков металлических законцовок. Для повышения тангенциальной прочности основного трубчатого элемента упругие полосы могут иметь сердечник из высокопрочного ленточного материала, заключенного в оплетку из высокопрочного композиционно-волокнистого материала. А для повышения прочности и надежности скрепления внутреннего непроницаемого стойкого к транспортируемой агрессивной среде внутреннего трубчатого элемента с основным трубчатым элементом трубы упругие полосы могут иметь сердечник из высокопрочного ленточного материала, заключенного в оплетку из высокопрочного композиционно-волокнистого материала, а на нижней стороне они имеют продольную отбортовку под острым углом к плоскости полосы, причем на отбортовке или по линии изгиба полосы могут быть предусмотрены дополнительно отверстия или выштамповки, заполненные материалом внутреннего трубчатого элемента, в который эти отбортовки внедрены. Optimum for high reliability of a multilayer pipe is the option when the elastic strips of the main tubular element have a width at which the tensile strength of each strip in the transverse direction with a tangential load of the pipe wall is lower than the shear strength of the adhesive joint with adjacent strips. In the case of a pipe with metal ends, the elastic bands forming the main tubular element have at least one transverse groove at the ends of the lower edge, which includes annular thickenings of the tubular shanks of the metal ends. To increase the tangential strength of the main tubular element, the elastic strips may have a core of high strength tape material, braided from high strength composite fiber material. And to increase the strength and reliability of fastening the inner impermeable inner tube element resistant to the transported aggressive environment to the main tube element, the elastic strips can have a core of high-strength tape material encased in a braid of high-strength composite fiber material, and on the lower side they have a longitudinal flanging at an acute angle to the plane of the strip, moreover, holes can be provided on the flange or along the curve of the strip Do vyshtampovki filled with material of the inner tubular element, in which the flange in place.

На фиг. 1 представлен продольный разрез стенки многослойной трубы в районе металлической законцовки; на фиг. 2 - упругая полоса основного трубчатого элемента с двумя поперечными пазами и ступенчатым вырезом для установки на трубчатом хвостовике металлической законцовки; на фиг. 3 - варианты упругих полос из различных высокопрочных материалов; на фиг. 4 - поперечное сечение многослойной трубы; на фиг. 5 - поперечное сечение трубы с отбортовками упругих полос основного трубчатого элемента, внедренными в стенку внутреннего трубчатого элемента под острым углом к его радиусу; на фиг. 6 - отбортовки упругих полос внедрены в стенку внутреннего трубчатого элемента по нормали к его поверхности; на фиг. 7 - продольное сечение фиг. 6 с перфорированной отбортовкой упругой полосы; на фиг. 8 - типы перфораций и выштамповок на отбортовках упругих лент для усиления прочности и надежности скрепления внутреннего и основного трубчатых элементов многослойной трубы. In FIG. 1 shows a longitudinal section through the wall of a multilayer pipe in the region of a metal tip; in FIG. 2 - an elastic strip of the main tubular element with two transverse grooves and a stepped cut for installation on the tubular shank of a metal tip; in FIG. 3 - options for elastic bands of various high-strength materials; in FIG. 4 is a cross section of a multilayer pipe; in FIG. 5 is a cross section of a pipe with flanges of elastic bands of the main tubular element embedded in the wall of the inner tubular element at an acute angle to its radius; in FIG. 6 - flanging of elastic bands embedded in the wall of the inner tubular element normal to its surface; in FIG. 7 is a longitudinal section of FIG. 6 with perforated flanging of the elastic strip; in FIG. 8 - types of perforations and stampings on the flanges of elastic tapes to enhance the strength and reliability of the fastening of the inner and main tubular elements of the multilayer pipe.

Позиции на чертеже обозначают: основной трубчатый элемент 1, металлическая законцовка трубы 2, наружный трубчатый элемент 3, внутренний трубчатый элемент 4, упругая полоса 5, клеевое соединение 6. The positions in the drawing indicate: the main tubular element 1, the metal end of the pipe 2, the outer tubular element 3, the inner tubular element 4, the elastic strip 5, adhesive connection 6.

Многослойная труба для транспортирования агрессивной среды под высоким давлением (фиг. 1) состоит из основного трубчатого элемента 1, скрепленного с металлическими законцовками 2, наружного трубчатого элемента 3, упрочняющего трубу в тангенциальном направлении и защищающего основной трубчатый элемент ее от разрушающего воздействия внешней среды, и внутреннего трубчатого элемента 4, обеспечивающего защиту основного трубчатого элемента от агрессивного воздействия транспортируемой среды под высоким давлением. Основной трубчатый элемент 1 выполнен из набора продольных упругих полос 5, имеющих высокую прочность как в продольном, так и в поперечном направлениях, уложенных плотно друг на друга по плоским спиралям и скрепленных между собой клеевыми соединениями по всем поверхностям контакта. A multilayer pipe for transporting aggressive media under high pressure (Fig. 1) consists of a main tubular element 1, fastened with metal tips 2, an outer tubular element 3, reinforcing the pipe in the tangential direction and protecting its main tubular element from the damaging effects of the external environment, and the inner tubular element 4, which protects the main tubular element from the aggressive effects of the transported medium under high pressure. The main tubular element 1 is made of a set of longitudinal elastic bands 5 having high strength both in the longitudinal and transverse directions, laid tightly on each other in flat spirals and fastened together by adhesive joints on all contact surfaces.

Упругие полосы 5 изготовлены из тонколистового высокопрочного материала, имеющего высокую прочность в продольном и поперечном направлениях на растяжение-сжатие и на сдвиг (срез), например из высокопрочной стали, или титанового сплава, или стеклотекстолита, или гибридного композитного материала, имеющего сердечник из высокопрочной металлической или неметаллической ленты и оплетку из высокопрочного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим (фиг. 3). Длина упругих полос 5 равна длине основного трубчатого элемента и длине многослойной трубы. Толщина, ширина упругих полос и их количество для формирования основного трубчатого элемента 1 принимаются из расчета обеспечения продольной прочности и изгибной жесткости (устойчивости) многослойной трубы, т.е. из расчета сопротивления осевым напряжениям, возникающим в стенке трубы под действием внутреннего давления транспортируемой среды, с учетом коэффициентов безопасности и запаса прочности. С другой стороны, ширина упругих полос 5 должна быть такой, чтобы при контрольно-выборочных испытаниях трубы на разрыв внутренним гидростатическим давлением жидкости разрушение основного трубчатого элемента происходило в результате тангенциального разрыва его упругих полос, а не в результате расслоения, вызванного разрушением клеевого соединения полос между собой. The elastic bands 5 are made of high-strength sheet material having high longitudinal and transverse tensile-compression and shear (shear) strengths, for example, of high-strength steel, or titanium alloy, or fiberglass, or a hybrid composite material having a core of high-strength metal or non-metallic tape and a braid of high strength fibrous material impregnated with a polymer binder (Fig. 3). The length of the elastic bands 5 is equal to the length of the main tubular element and the length of the multilayer pipe. The thickness, width of elastic strips and their number for the formation of the main tubular element 1 are taken from the calculation of ensuring longitudinal strength and bending stiffness (stability) of the multilayer pipe, i.e. from the calculation of the resistance to axial stresses arising in the pipe wall under the influence of the internal pressure of the transported medium, taking into account safety factors and safety factor. On the other hand, the width of the elastic strips 5 should be such that, during the control and selective tests of the pipe for rupture by internal hydrostatic pressure of the liquid, the destruction of the main tubular element occurs as a result of the tangential rupture of its elastic strips, and not as a result of delamination caused by the destruction of the adhesive joint between by myself.

Кромки упругих полос 5, выходящие на наружную поверхность основного трубчатого элемента, образуют рифленую цилиндрическую поверхность. Применяя упругие ленты со скошенной кромкой, можно избежать образования рифлей и иметь гладкую цилиндрическую поверхность. Однако заполнение углублений рифленой поверхности полимерным связующим или клеем обеспечивает более эффективную защиту торцов и соединений упругих полос в основном трубчатом элементе от разрушающего воздействия внешней среды, в частности атмосферной влаги, способствуя повышению эксплуатационной надежности и долговечности труб в составе трубопроводного транспорта. The edges of the elastic bands 5 extending onto the outer surface of the main tubular element form a corrugated cylindrical surface. Using elastic tapes with a beveled edge, you can avoid the formation of corrugations and have a smooth cylindrical surface. However, filling the corrugated surface recesses with a polymer binder or adhesive provides more effective protection of the ends and joints of the elastic bands in the main tubular element from the damaging effects of the external environment, in particular atmospheric moisture, helping to increase the operational reliability and durability of pipes in the pipeline transport.

Наружный трубчатый элемент 3, выполненный спиральной намоткой однонаправленных жгутов или лент из высокопрочных волокон, например стеклянных, пропитанных полимерным связующим, стойким к воздействию внешней среды и атмосферной влаги, выполняет одновременно несколько функций: обеспечение тангенциальной прочности многослойной трубы совместно с основным трубчатым элементом; антикоррозионная защита основного трубчатого слоя; бандажирующее действие, повышающее прочность и надежность клеевых соединений в многослойной структуре стенки и особенно в металлических законцовках трубы; повышают диаметральную жесткость трубы, уменьшая ее овализицию в ненагруженном состоянии. The outer tubular element 3, made by spiral winding of unidirectional strands or tapes of high strength fibers, for example glass, impregnated with a polymer binder, resistant to environmental influences and atmospheric moisture, performs several functions simultaneously: ensuring the tangential strength of the multilayer pipe together with the main tubular element; anticorrosive protection of the main tubular layer; banding action that increases the strength and reliability of adhesive joints in the multilayer structure of the wall and especially in the metal ends of the pipe; increase the diametral stiffness of the pipe, reducing its ovalization in the unloaded state.

Внутренний трубчатый элемент 4, выполненный из непроницаемого, эластичного, стойкого к воздействию транспортируемой под высоким давлением агрессивной среды, выполняет функцию защиты основного трубчатого элемента, его упругих высокопрочных полос 5 и их клеевых соединений 6 от воздействия агрессивной среды на всех этапах жизненного цикла трубы. От непроницаемости и от надежности скрепления внутреннего трубчатого элемента 4 с основным трубчатым элементом 1 зависит и долговечность функционирования трубы, и количество периодических ремонтов трубопровода. Для обеспечения высокой прочности и надежности скрепления внутреннего и основного трубчатых элементов трубы упругие элементы 5 имеют отбортовку внутренних кромок, причем эти отбортовки внедрены в стенку внутреннего трубчатого элемента 4. И в случае косовнедренных отбортовок (фиг. 5), и в случае радиального их внедрения (фиг. 6) материал стенки внутреннего трубчатого элемента 4 оказывается заклиненным между соседними отбортовками упругих лент 5, что исключает возможность отслоения защитной стенки элемента 4 от основного трубчатого элемента 5. Для повышения прочности и надежности их соединения в отбортовках упругих лент могут быть дополнительно предусмотрены отверстия или выштамповки (фиг. 7 и фиг. 8), заполняя которые материал стенки внутреннего трубчатого элемента 4 исключает всякую возможность его отслоения. The inner tubular element 4, made of an impermeable, flexible, resistant to the effect of the aggressive medium transported under high pressure, performs the function of protecting the main tubular element, its elastic high-strength strips 5 and their adhesive joints 6 from the effects of the aggressive environment at all stages of the pipe life cycle. From the impermeability and the reliability of the fastening of the inner tubular element 4 with the main tubular element 1, both the durability of the functioning of the pipe and the number of periodic repairs of the pipeline depend. To ensure high strength and reliability of the fastening of the inner and main tubular elements of the pipe, the elastic elements 5 have a flange of the inner edges, and these flanges are embedded in the wall of the inner tubular element 4. Both in the case of oblique flanges (Fig. 5), and in the case of their radial introduction ( Fig. 6) the wall material of the inner tubular element 4 is stuck between adjacent flanges of the elastic bands 5, which eliminates the possibility of peeling the protective wall of the element 4 from the main tubular element 5. To increase the strength and reliability of their connection to folding the elastic bands may be additionally provided or vyshtampovki openings (FIG. 7 and FIG. 8), which filling material of the wall of the inner tubular member 4 eliminates any possibility of delamination.

При наличии металлических, например, фланцевых законцовок, прочное и надежное соединение их со стенкой многослойной трубы обеспечивается посредством упругих полос 5 основного трубчатого элемента 1 (см. фиг. 1 и фиг. 2). Упругие полосы 5 своими поперечными пазами нанизываются на кольцевые выступы трубчатого хвостовика металлической законцовки 2 и приматываются спиральными витками высокопрочных волокон, пропитанных полимерным клеевым составом (связующим), образующими наружный трубчатый элемент 3 трубы. Упругие полосы 5 скреплены между собой и с поверхностью трубчатого хвостовика законцовки высокопрочными клеевыми прослойками. In the presence of metal, for example, flanged tips, their strong and reliable connection with the wall of the multilayer pipe is ensured by elastic strips 5 of the main tubular element 1 (see Fig. 1 and Fig. 2). The elastic strips 5, with their transverse grooves, are strung on the annular protrusions of the tubular shank of the metal tip 2 and are wound up by spiral coils of high-strength fibers impregnated with a polymer adhesive (binder) forming the outer tube element 3 of the pipe. The elastic strips 5 are bonded to each other and to the surface of the tubular shank of the tip with high-strength adhesive layers.

Функционирует многослойная труба следующим образом. The multilayer pipe operates as follows.

Под действием высокого давления транспортируемой среды непроницаемый эластичный внутренний трубчатый элемент 4 передает давление на стенку основного трубчатого элемента 1, а тот далее на наружной трубчатый элемент 3. Воспринимая внутреннее давление, трубчатые элементы 1 и 3 упруго деформируются, увеличиваясь в диаметре. Благодаря развитию сдвиговых деформаций в клеевых прослойках между плоскоспиральными полосами высокомодульного материала основного трубчатого элемента, обеспечивается одновременность и одинаковость тангенциальной (и радиальной) деформации обоих силовых трубчатых элементов многослойной стенки - основного и наружного. При этом внутренний трубчатый элемент, выполненный из эластичного материала, адаптивно отслеживает радиальную и тангенциальную деформации силовых трубчатых элементов трубы (1 и 3), сохраняя свою непроницаемость, т.е. надежно защищая основной трубчатый элемент от агрессивного воздействия транспортируемой среды. Продольные нагрузки, возникающие в трубе, воспринимаются продольными упругими полосами 5 основного трубчатого элемента 1, с которыми прочно скреплена эластичная стенка внутреннего непроницаемого трубчатого элемента, которая, следовательно, адекватно отслеживает ее, не отслаиваясь и не изменяя своей формы и герметизирующих свойств. Under the action of high pressure of the transported medium, the impermeable elastic inner tubular element 4 transfers pressure to the wall of the main tubular element 1, and then to the outer tubular element 3. Sensing the internal pressure, the tubular elements 1 and 3 are elastically deformed, increasing in diameter. Due to the development of shear deformations in the adhesive layers between the plane-helical strips of the high-modulus material of the main tubular element, the simultaneous and uniform tangential (and radial) deformation of both power tubular elements of the multilayer wall - the main and the outer is ensured. In this case, the inner tubular element made of an elastic material adaptively monitors the radial and tangential deformations of the force tubular elements of the pipe (1 and 3), while maintaining its impermeability, i.e. reliably protecting the main tubular element from the aggressive effects of the transported medium. The longitudinal loads that occur in the pipe are perceived by the longitudinal elastic strips 5 of the main tubular element 1, with which the elastic wall of the inner impermeable tubular element is firmly bonded, which, therefore, adequately tracks it without peeling and without changing its shape and sealing properties.

Таким образом, указанная конструкция многослойной трубы наиболее полно использует прочностные и упругие свойства ортотропных и изотропных упругих полос и высокопрочных непрерывных волокон в силовой системе стенки, что при одинаковой массе трубы с известными конструкциями многослойных труб позволяет существенно повысить их прочность, а следовательно, и долговечность трубопровода при прочих равных условиях, или повысить давление транспортируемой среды и повысить производительность трубопровода, а также повысить жесткость и устойчивость многослойных труб и трубопроводов. С другой стороны, предлагаемая конструкция многослойной трубы обеспечивает более надежную защиту силовой стенки трубы от агрессивного воздействия транспортируемой среды, существенно повышая сроки безаварийной эксплуатации трубопровода по сравнению с известными аналогичными конструкциями. Thus, the specified design of the multilayer pipe makes the most full use of the strength and elastic properties of orthotropic and isotropic elastic strips and high-strength continuous fibers in the wall power system, which, with the same mass of the pipe with the known multilayer pipe designs, can significantly increase their strength and, consequently, the durability of the pipeline ceteris paribus, or increase the pressure of the transported medium and increase the productivity of the pipeline, as well as increase rigidity and stability awn of multilayer pipes and pipelines. On the other hand, the proposed design of the multilayer pipe provides more reliable protection of the power wall of the pipe from the aggressive effects of the transported medium, significantly increasing the time of trouble-free operation of the pipeline in comparison with the known similar designs.

Claims (5)

1. Многослойная труба для транспортирования агрессивной среды под высоким давлением, содержащая внутренний коррозионно-стойкий трубчатый элемент, расположенный поверх него основной трубчатый элемент из склеенных между собой упругих полос из высокопрочного материала и наружный антикоррозионный трубчатый элемент из композиционно-волокнистого материала, отличающаяся тем, что упругие полосы из высокопрочного в продольном и в поперечном направлениях материала уложены плотно друг к другу в стенке основного трубчатого элемента вдоль его оси по плоским спиралям так, что одни их кромки образуют наружную поверхность основного трубчатого элемента, а противоположные кромки образуют внутреннюю его поверхность и внедрены в стенку внутреннего трубчатого элемента, выполненного из непроницаемого эластичного полимерного материала, при этом толщина стенки основного трубчатого элемента плоско-спиральной структуры принимается из расчета обеспечения продольной прочности многослойной трубы, а толщина наружного трубчатого элемента из высокопрочного композиционно-волокнистого материала - из расчета обеспечения тангенциальной прочности трубы совместно с плоско-спиральными пластинами основного трубчатого элемента. 1. A multilayer pipe for transporting aggressive medium under high pressure, containing an internal corrosion-resistant tubular element located on top of it the main tubular element of glued together elastic bands of high-strength material and an external anticorrosive tubular element of composite fiber material, characterized in that elastic strips of high strength in the longitudinal and transverse directions of the material are laid tightly to each other in the wall of the main tubular element along its axis along flat spirals so that some of their edges form the outer surface of the main tubular element, and opposite edges form its inner surface and are embedded in the wall of the inner tubular element made of impermeable elastic polymeric material, while the wall thickness of the main tubular element is plane-spiral structure is taken from the calculation of ensuring the longitudinal strength of the multilayer pipe, and the thickness of the outer tubular element from high-strength composite fiber m Therians - based software tangential strength of the pipe together with the flat-plate main helical tubular member. 2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что упругие полосы основного трубчатого элемента имеют ширину, при которой прочность каждой полосы на разрыв в поперечном направлении при тангенциальной нагрузке стенки трубы будет ниже прочности клеевого соединения ее с соседними полосами на сдвиг. 2. The pipe according to claim 1, characterized in that the elastic strips of the main tubular element have a width at which the tensile strength of each strip in the transverse direction under the tangential load of the pipe wall will be lower than the shear strength of its adhesive connection with adjacent strips. 3. Труба по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что упругие полосы, образующие основной трубчатый элемент, на концах нижней кромки имеют по крайней мере по одному поперечному пазу, в которые входят концевые утолщения трубчатых хвостовиков металлических законцовок трубы. 3. The pipe according to claims 1 and 2, characterized in that the elastic strips forming the main tubular element at the ends of the lower edge have at least one transverse groove, which includes end thickenings of the tubular shanks of the metal ends of the pipe. 4. Труба по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что упругие полосы имеют сердечник из высокопрочного ленточного материала, заключенного в оплетку из высокопрочного композиционно-волокнистого материала. 4. The pipe according to claims 1 to 3, characterized in that the elastic strips have a core of high-strength tape material, braided from a high-strength composite fiber material. 5. Труба по пп. 1 - 4, отличающаяся тем, что упругие полосы на нижней стороне имеют продольную отбортовку под острым углом к плоскости полосы, причем на отбортовке или по линии изгиба полосы могут быть предусмотрены отверстия или выштамповки, заполненные материалом внутреннего трубчатого элемента, в который эти отбортовки внедрены. 5. The pipe according to paragraphs. 1 to 4, characterized in that the elastic strips on the lower side have a longitudinal flanging at an acute angle to the plane of the strip, moreover, holes or stampings filled with the material of the inner tubular element into which these flanges are embedded can be provided on the flanging or along the bending line of the strip.
RU97104428A 1997-03-14 1997-03-14 Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure RU2117205C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104428A RU2117205C1 (en) 1997-03-14 1997-03-14 Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104428A RU2117205C1 (en) 1997-03-14 1997-03-14 Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2117205C1 true RU2117205C1 (en) 1998-08-10
RU97104428A RU97104428A (en) 1999-01-20

Family

ID=20191044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97104428A RU2117205C1 (en) 1997-03-14 1997-03-14 Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2117205C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021209860A1 (en) * 2020-04-13 2021-10-21 Миржалил УСМАНОВ System for protecting against thermal radiation
RU2770522C2 (en) * 2020-09-03 2022-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая технологическая компания СВ" Hybrid metal composite pipe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Анучкин М.П. и др Трубы для магистральных трубопроводов. - Недра, 1986, с.109 - 110. 2. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021209860A1 (en) * 2020-04-13 2021-10-21 Миржалил УСМАНОВ System for protecting against thermal radiation
RU2770522C2 (en) * 2020-09-03 2022-04-18 Общество с ограниченной ответственностью "Инжиниринговая технологическая компания СВ" Hybrid metal composite pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6691743B2 (en) Flexible pipe with wire or strip winding for maintaining armours
US20090314409A1 (en) Apparatus and Method of Reinforcing a Conduit or Vessel
JP6054359B2 (en) Hose assembly for low temperature fluid transfer
EP1678436B1 (en) A flexible pipe with a permeable outer sheath and a method of its manufacturing
CN108930846B (en) Metal tape winding continuous reinforced thermoplastic composite pipe
RU2554173C2 (en) Flexible pipeline for transfer of cryogenic fluid and appropriate method of its fabrication
CA2245738A1 (en) Flexible pipe with internal gasproof undulating metal tube
US6098667A (en) Flexible piping structure having a continuous metal inner tube
US5360037A (en) Diffusion-proof rubber hose having plastic memory
US6679298B2 (en) Collapsible flexible pipe
WO2000070256A1 (en) A flexible lightweight composite pipe for high pressure oil and gas applications
EP2265849B1 (en) Fluid-tight end fitting for a composite hose and method of assembling a composite hose on such end fitting
US6338365B1 (en) Flexible piping structure having a continuous metal inner tube
RU2117205C1 (en) Multi-layer pipe for transportation of aggressive media under high pressure
EP3255327B1 (en) Flexible pipe and related manufacturing method
EP1446603B1 (en) A flexible pipe with a tensile reinforcement
Frohne et al. Innovative pipe system for offshore LNG transfer
JPH06137471A (en) Flexible fluid transporting pipe
RU97104428A (en) MULTI-LAYERED PIPE FOR TRANSPORTING AN AGGRESSIVE MEDIUM AT HIGH PRESSURE
RU2117206C1 (en) Pipe for transportation of high-pressure aggressive medium
RU2183784C1 (en) Multi-layer pipe line
JPH0432548Y2 (en)
RU2191947C1 (en) Pipe connecting device
RU2206016C2 (en) Metallopolymer tube (versions)
WO2024022616A2 (en) Permeation-barrier and method of manufacture