RU2221962C2

RU2221962C2 - Metal pipe with internal coating

Info

Publication number: RU2221962C2
Application number: RU2001135125/06A
Authority: RU
Inventors: В.М. Айдуганов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр"
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2004-01-20

Abstract

FIELD: laying and operation of piping systems. SUBSTANCE: metal pipe with inner coating contains cylindrical shells inside ends of corrosion resistant steel featuring higher electrolytic potential than corresponding potential of pipe metal. Shells are claded by cylindrical envelopes over inner surface, including ends of pipe inner internal coating. Said cylindrical envelopes are made of metal with value of standard electrolytic potential not exceeding pipe metal potential value. Cladding cylindrical envelopes are made of metal coated with zinc or aluminum-based layer. Inner ends of cylindrical envelopes in contact to each other are isolated by sealant. EFFECT: improved reliability of pipeline. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к выпуску труб с внутренним покрытием, которые могут быть использованы в нефтегазодобывающей промышленности для строительства промысловых и технологических трубопроводов, по которым будут транспортироваться агрессивные промысловые среды. The invention relates to the field of pipeline transport, in particular to the production of pipes with an internal coating that can be used in the oil and gas industry for the construction of field and process pipelines through which aggressive field media will be transported.

Известна труба с внутренним антикоррозионным покрытием (FR, заявка 2438788, кл. F 16 L 13/00, 1980 г.). Known pipe with an internal anti-corrosion coating (FR, application 2438788, CL F 16 L 13/00, 1980).

Недостатками данной конструкции трубы являются, во-первых, большой расход коррозионно-стойкой стали на изготовление патрубков; во-вторых, большая трудоемкость, так как приходится приваривать патрубки из коррозионно-стойкой стали к концам стальной трубы; в-третьих, зона сварного шва плохо защищена от коррозии и в процессе эксплуатации происходит коррозия в околошовной зоне, где металл труб разрушается из-за образования гальванических пар в высокоминерализованных промысловых средах (обводненная нефть, нефтепромысловые сточные воды и т.д.), то есть из-за электрохимической коррозии. The disadvantages of this pipe design are, firstly, the high consumption of corrosion-resistant steel for the manufacture of pipes; secondly, a large complexity, since it is necessary to weld pipes from corrosion-resistant steel to the ends of the steel pipe; thirdly, the weld zone is poorly protected from corrosion and during operation corrosion occurs in the near-weld zone, where the pipe metal is destroyed due to the formation of galvanic couples in highly mineralized field media (flooded oil, oilfield wastewater, etc.), due to electrochemical corrosion.

Известна также конструкция трубы с внутренним защитным покрытием из термопластичного или термореактивного пластического материала, где внутренняя поверхность концов трубы плакирована цилиндрическими оболочками из коррозионно-стойкой стали, где в основном варианте внутренние концы цилиндрических оболочек приварены к металлу трубы (Патент США 3453004, кл. F 16 L 59/16; 55/00, 1969 г.). A pipe construction with an inner protective coating of thermoplastic or thermosetting plastic material is also known, where the inner surface of the ends of the pipe is clad with cylindrical shells of corrosion-resistant steel, where in the main embodiment the inner ends of the cylindrical shells are welded to the metal of the pipe (US Patent 3453004, CL F 16 L 59/16; 55/00, 1969).

Недостатками данной конструкции трубы являются, во-первых, большая трудоемкость, так как приходится растачивать концы труб по внутреннему диаметру и делать цилиндрические оболочки из коррозионно-стойкой стали под расточенный внутренний диаметр; во-вторых, приходится внутренние концы цилиндрических оболочек приваривать к металлу трубы коррозионно-стойким сварным швом, а затем выравнивать сварной шов с внутренней поверхностью трубы и цилиндрической оболочки для последующего нанесения внутреннего защитного покрытия, и, в-третьих, зона соединения разнородных металлов недостаточно защищена от коррозии, где металл труб будет подвержен быстрому коррозионному разрушению при появлении трещин или пор во внутреннем покрытии труб, так как площадь контакта металла трубы будет во много раз меньше площади контакта цилиндрической оболочки из коррозионно-стойкой стали с транспортируемой по трубопроводу среды. The disadvantages of this pipe design are, firstly, the high complexity, since it is necessary to bore the ends of the pipes along the inner diameter and make cylindrical shells of corrosion-resistant steel under the bored inner diameter; secondly, it is necessary to weld the inner ends of the cylindrical shells to the pipe metal with a corrosion-resistant weld, and then align the weld with the inner surface of the pipe and the cylindrical shell for subsequent application of the inner protective coating, and thirdly, the joint area of dissimilar metals is not sufficiently protected from corrosion, where the metal of the pipe will be susceptible to rapid corrosion damage when cracks or pores appear in the inner coating of the pipe, since the contact area of the pipe metal will be many al smaller than the area of contact of a cylindrical shell made of corrosion-resistant steel with a medium transported through the pipeline.

За прототип принята конструкция трубы с внутренним защитным покрытием (Патент РФ 2130147, кл. F 16 L 13/00; 9/00, по заявке 97111225/06 от 01.07.1997 г. , Опубл. 10.05.1999 г., Бюл. 13), где труба с внутренним защитным покрытием включает в себя цилиндрические оболочки из коррозионно-стойкой стали с толщиной стенки 0,1-2,0 мм, которые закреплены с трубой продольным коррозионно-стойким сварным швом. For the prototype, the design of the pipe with an internal protective coating was adopted (RF Patent 2130147, class F 16 L 13/00; 9/00, according to application 97111225/06 of July 1, 1997, publ. May 10, 1999, Bull. 13 ), where the pipe with an internal protective coating includes cylindrical shells made of corrosion-resistant steel with a wall thickness of 0.1-2.0 mm, which are fixed with a pipe with a longitudinal corrosion-resistant weld.

Недостатками данной конструкции являются, во-первых, низкая защита от коррозии места перехода от внутренней поверхности трубы к внутренней поверхности цилиндрических оболочек из коррозионно-стойкой стали из-за плохой адгезии материала покрытия к коррозионно-стойкой стали, и, во-вторых, многие коррозионно-стойкие стали подвержены питтинговой коррозии. The disadvantages of this design are, firstly, the low corrosion protection of the transition from the inner surface of the pipe to the inner surface of the cylindrical shells of corrosion-resistant steel due to poor adhesion of the coating material to corrosion-resistant steel, and, secondly, many corrosion Resistant steels are susceptible to pitting corrosion.

Задача изобретения - повышение качества защиты металлических труб с внутренним покрытием от коррозии в зоне их соединения. The objective of the invention is to improve the quality of protection of metal pipes with an internal coating against corrosion in the zone of their connection.

Поставленная задача решается следующим образом. Металлическая труба с внутренним покрытием содержит внутри ее концов цилиндрические оболочки, изготовленные из коррозионно-стойкой стали с большей величиной значения стандартного электродного потенциала, чем у металла трубы, которые по внутренней поверхности, включая концы внутреннего покрытия трубы, плакированы цилиндрическими оболочками, изготовленными из металла, имеющего величину значения стандартного электродного потенциала, не превышающего у металла трубы. The problem is solved as follows. A metal pipe with an inner coating contains inside its ends cylindrical shells made of corrosion-resistant steel with a larger value of the standard electrode potential than metal pipes, which are clad on cylindrical shells made of metal on the inner surface, including the ends of the inner coating of the pipe, having a value of the standard electrode potential, not exceeding the metal pipe.

Такая конструкция трубы позволяет защитить цилиндрические оболочки из коррозионно-стойкой стали от питтинговой коррозии, так как плакирующие цилиндрические оболочки, изготовленные из металла, имеющего величину значения стандартного электродного потенциала, не превышающего у металла трубы, служат по отношению к ним протектором. Кроме того, перекрытие концов внутреннего покрытия металлической трубы плакирующими цилиндрическими оболочками позволяет защитить зоны перехода от внутренней поверхности трубы к внутренней поверхности цилиндрических оболочек из коррозионно-стойкой стали от проникновения среды, транспортируемой по трубопроводу. Выполнение плакирующих цилиндрических оболочек из металла с нанесенным покрытием на основе цинка или алюминия дополнительно защищают зону соединения труб с внутренним покрытием от коррозионного разрушения. Изоляция герметиком внутренних концов цилиндрических оболочек, контактирующих между собой, позволяет защитить их от контактной коррозии. Such a pipe construction allows protecting cylindrical shells made of corrosion-resistant steel from pitting corrosion, since cladding cylindrical shells made of metal having a standard electrode potential value not exceeding that of the metal of the pipe serve as a protector in relation to them. In addition, overlapping the ends of the inner coating of the metal pipe with cladding cylindrical shells allows you to protect the transition zone from the inner surface of the pipe to the inner surface of the cylindrical shells of corrosion-resistant steel from the penetration of the medium transported through the pipeline. The implementation of cladding cylindrical shells of metal with a coating based on zinc or aluminum additionally protects the connection zone of pipes with the inner coating from corrosion damage. Sealant insulation of the inner ends of the cylindrical shells in contact with each other helps protect them from contact corrosion.

На чертеже изображена металлическая труба с внутренним покрытием. The drawing shows a metal pipe with an inner coating.

Металлическая труба 1 с внутренним покрытием 2 содержит цилиндрические оболочки 3, изготовленные из коррозионно-стойкой стали, с большей величиной значения стандартного электродного потенциала, чем у металла трубы 1. Цилиндрические оболочки 3 и концы внутреннего покрытия 2 плакированы цилиндрическими оболочками 4, изготовленными из металла, имеющего величину значения стандартного электродного потенциала, не превышающего у металла трубы 1. Кроме того, заизолированы внутренние концы цилиндрических оболочек 3 и 4, контактирующие между собой, герметиком 5. The metal pipe 1 with the inner coating 2 contains cylindrical shells 3 made of corrosion-resistant steel, with a larger value of the standard electrode potential than the metal of the pipe 1. The cylindrical shells 3 and the ends of the inner coating 2 are clad with cylindrical shells 4 made of metal, having a value of the standard electrode potential, not exceeding that of the metal of the pipe 1. In addition, the inner ends of the cylindrical shells 3 and 4 are insulated in contact with each other, sealant 5.

Металлическую трубу с внутренним покрытием изготавливают в следующей последовательности: внутри концов трубы 1 устанавливают цилиндрическую оболочку 3, изготовленную из коррозионно-стойкой стали, наносят покрытие 2 на внутреннюю поверхность трубы 1 и частично на внутреннюю поверхность цилиндрических оболочек 3, устанавливают цилиндрические оболочки 4, изготовленные из металла внутри цилиндрических оболочек 3 и концов покрытия 2, предварительно нанеся герметик 5 на наружную поверхность их внутреннего конца. Закрепляют цилиндрические оболочки 3 и 4 внутри концов трубы 1 путем раздачи в радиальном направлении, например путем дорнирования при помощи гидропресса, снабженного дорном. A metal pipe with an inner coating is made in the following sequence: a cylindrical shell 3 made of corrosion-resistant steel is installed inside the ends of the pipe 1, a coating 2 is applied to the inner surface of the pipe 1 and partially to the inner surface of the cylindrical shells 3, cylindrical shells 4 made of metal inside the cylindrical shells 3 and the ends of the coating 2, previously applying sealant 5 to the outer surface of their inner end. The cylindrical shells 3 and 4 are fixed inside the ends of the pipe 1 by distributing in the radial direction, for example by means of a mandrel using a hydraulic press equipped with a mandrel.

Таким образом, такая конструкция трубы с внутренним покрытием позволяет повысить защиту зоны соединения труб с внутренним покрытием от коррозии. Thus, this design of the pipe with the inner coating allows you to increase the protection of the zone of connection of the pipes with the inner coating from corrosion.

Claims

1. A metal pipe with an inner coating, containing inside its ends cylindrical shells of corrosion-resistant steel, characterized in that the cylindrical shells are made of corrosion-resistant steel with a larger value of the standard electrode potential than metal pipes, which on the inner surface, including the ends of the inner coating of the pipe, clad with cylindrical shells made of metal having a standard electrode potential value not exceeding that of metal a pipe.

2. The pipe according to claim 1, characterized in that the cladding cylindrical shells are made of coated metal based on zinc or aluminum.

3. The pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the inner ends of the cylindrical shells in contact with each other are insulated with a sealant.