RU2246658C1 - Heat-insulating and waterproofing butt joint for pipelines - Google Patents
Heat-insulating and waterproofing butt joint for pipelines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246658C1 RU2246658C1 RU2004108077/06A RU2004108077A RU2246658C1 RU 2246658 C1 RU2246658 C1 RU 2246658C1 RU 2004108077/06 A RU2004108077/06 A RU 2004108077/06A RU 2004108077 A RU2004108077 A RU 2004108077A RU 2246658 C1 RU2246658 C1 RU 2246658C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- pipes
- waterproofing
- thermo
- polymer shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области прокладки трубопроводов для транспортировки нефти и нефтепродуктов и может быть использовано при подводной прокладке трубопроводов в условиях водных акваторий, болотистой местности для изоляции стыковых соединений предварительно теплогидроизолированных труб трубопровода с двойной индустриальной изоляцией.The invention relates to the field of laying pipelines for transporting oil and oil products and can be used for underwater laying of pipelines in water areas, marshy terrain to isolate the butt joints of previously thermally hydro-insulated pipes of a pipe with double industrial isolation.
Известен теплоизоляционный стык предварительно теплоизолированных трубопроводов, включающий полимерную муфту, присоединенную с охватом к концам полимерных оболочек, изолированных теплоизоляционным материалом и соединенных между собой трубопроводов, теплоизоляционный материал, заполняющий пространство между внутренней поверхностью упомянутой муфты, наружной поверхностью соединенных между собой трубопроводов и торцами теплоизоляционного материала этих трубопроводов (см. патент Великобритании №2319316, 1998 г.).Known heat-insulating joint of pre-insulated pipelines, including a polymer sleeve connected to the ends of the polymer shells, insulated with heat-insulating material and interconnected pipelines, heat-insulating material filling the space between the inner surface of the said sleeve, the outer surface of the interconnected pipelines and the ends of the heat-insulating material of these pipelines (see UK patent No. 2319316, 1998).
Недостатком известного теплоизоляционного стыка является наличие продольного сварного шва на полимерной муфте, что снижает ее прочностные характеристики из-за неравномерности распределения нагрузок по периметру муфты, увеличивает вероятность возникновения протечек. Стык не предназначен для соединения труб подводных трубопроводов.A disadvantage of the known heat-insulating joint is the presence of a longitudinal weld on the polymer coupling, which reduces its strength characteristics due to the uneven distribution of loads along the perimeter of the coupling, increases the likelihood of leaks. The joint is not intended for connecting pipes of submarine pipelines.
Известен теплоизоляционный стык предварительно теплоизолированных трубопроводов и способ его выполнения, раскрытые в заявке PCT/SE 97/00568, 1997 г.Known heat-insulating joint pre-insulated pipelines and a method for its implementation, disclosed in the application PCT / SE 97/00568, 1997
Известный теплоизоляционный стык предварительно теплоизолированных трубопроводов включает полимерную муфту, присоединенную с охватом к концам полимерных оболочек изолированных теплоизоляционным материалом и соединенных между собой трубопроводов, теплоизоляционный материал, заполняющий пространство между внутренней поверхностью упомянутой муфты, наружной поверхностью соединенных между собой трубопроводов и торцами теплоизоляционного материала этих трубопроводов, и электронагревательные элементы, расположенные по периметру концов оболочек между их наружными поверхностями и внутренней поверхностью муфты.The known heat-insulating joint of previously heat-insulated pipelines includes a polymer sleeve connected to the ends of the polymer shells insulated with heat-insulating material and interconnected pipelines, heat-insulating material filling the space between the inner surface of the said sleeve, the outer surface of the pipelines interconnected and the ends of the heat-insulating material of these pipelines, and electric heating elements located around the perimeter to ntsov shells between their outer surfaces and the inner surface of the box.
Этот известный стык имеет улучшенные прочностные характеристики, но также не предназначен для соединения труб подводных трубопроводов.This well-known joint has improved strength characteristics, but is also not intended for connecting pipes of underwater pipelines.
Известен теплогидроизоляционный стык для изоляции стыковых соединений предварительно тепло- и гидроизолированных трубопроводов, включающий выполненный в виде полуколец теплоизоляционный материал между наружной поверхностью соединенных между собой труб трубопровода, торцами теплоизоляционного материала труб трубопровода и внутренней поверхностью утяжеляющего гидроизолирующего материала, который расположен между торцами утяжеляющего гидроизолирующего материала труб трубопровода и внутренней поверхностью муфты, изоляционный герметизирующий материал на участке соединения концов труб между полукольцами теплоизоляционного и утяжеляющего гидроизолирующего материала, их торцами и торцами теплоизоляционного и утяжеляющего материала труб трубопровода (PCT/IT 03/095887).Known thermo-waterproofing joint for insulation of butt joints of previously heat- and waterproofing pipelines, including heat-insulating material made in the form of half-rings between the outer surface of the connected pipe pipes, the ends of the pipe pipe insulation material and the inner surface of the weighting waterproofing material, which is located between the ends of the weighting waterproofing pipe material pipe and the inner surface of the coupling, insulating g rmetiziruyuschy material portion connecting the ends of the pipes and the thermal insulation between the semicircles weighting flashing material, their ends and the ends of the heat-insulating material and weighting conduit pipes (PCT / IT 03/095887).
Известен способ выполнения теплогидроизоляционного стыка предварительно теплогидроизолированных труб трубопровода, включающий соединение концов труб трубопровода друг с другом, установку на участок соединения концов труб трубопровода полуколец теплоизоляционного материала, выполненного за одно целое с охватывающим его утяжеляющим гидроизолирующим материалом также в виде полуколец, заполнение мест соединения полуколец между собой, между полукольцами и торцами теплоизоляционного и утяжеляющего гидроизоляционного материалов соединяемых труб трубопровода (PCT/IT 03/095887).There is a method of performing a thermo-waterproofing joint of previously thermally hydro-insulated pipeline pipes, including connecting the ends of the pipeline pipes to each other, installing half-rings of heat-insulating material on the connecting section of the ends of the pipeline, made in one piece with the reinforcing waterproofing material surrounding it also in the form of half rings, filling the junctions between the half rings between between the half rings and the ends of the heat-insulating and weighting waterproofing materials soy inyaemyh pipe conduit (PCT / IT 03/095887).
Известный стык и способ его выполнения могут быть использованы для соединения предварительно индустриально теплогидроизолированных труб трубопровода, в т.ч. и при подводной его прокладке, но стык не обладает достаточной надежностью как в процессе прокладки трубопровода, так и в процессе последующей эксплуатации трубопровода.The known joint and the method of its implementation can be used to connect pre-industrial thermally hydro-insulated pipe pipes, including and with its underwater laying, but the joint does not have sufficient reliability both in the process of laying the pipeline and in the process of subsequent operation of the pipeline.
Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в получении надежного теплогидроизоляционного стыка предварительно индустриально теплогидроизолированных труб трубопроводов и, в частности, для подводной транспортировки нефти и нефтепродуктов.The objective of the invention is to obtain a technical result, which is expressed in obtaining a reliable thermo-waterproofing joint of previously industrially thermo-hydro-insulated pipe pipes and, in particular, for underwater transportation of oil and oil products.
Технический результат достигается тем, что теплогидроизоляционный стык для изоляции стыковых соединений предварительно тепло- и гидроизолированных трубопроводов с двойной изоляцией включает теплоизоляционный материал между наружной поверхностью соединенных между собой труб трубопровода с полимерными оболочками, торцами теплоизоляционного материала труб трубопровода и внутренней поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец и утяжеляющий гидроизолирующий материал между наружной поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец, торцами утяжеляющего гидроизолирующего материала труб трубопровода и внутренней поверхностью полимерной муфты, при этом теплоизоляционный материал между наружной поверхностью соединенных между собой труб трубопровода и внутренней поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец представляет собой полукольца, выполненные за одно целое с полукольцами полимерной оболочки, по периметру концов полимерных оболочек труб трубопровода между их наружными поверхностями и внутренней поверхностью полимерной муфты расположены электронагревательные элементы, выполненные с возможностью подключения к источнику электрического тока, полимерная муфта выполнена термоусадочной, в местах стыковки полимерной оболочки полуколец установлены аппликаторы, а полукольца по наружной поверхности полимерной оболочки обжаты бандажными лентами.The technical result is achieved by the fact that the heat-insulating joint for insulation of the butt joints of previously heat-insulated and waterproofed pipelines with double insulation includes heat-insulating material between the outer surface of the interconnected pipeline pipes with polymer shells, the ends of the thermal insulation material of the pipe pipes and the inner surface of the polymer shell in the form of half rings and weighting waterproofing material between the outer surface of the polymer shell in the form of a floor rings, the ends of the weighting waterproofing material of the pipe pipes and the inner surface of the polymer sleeve, while the heat-insulating material between the outer surface of the connected pipe pipes and the inner surface of the polymer shell in the form of half rings is a half ring made in one piece with the half rings of the polymer shell, along the perimeter of the ends the polymer shells of the pipe pipes between their outer surfaces and the inner surface of the polymer sleeve are located heating elements made with the possibility of connecting to an electric current source, the polymer sleeve is heat-shrinkable, applicators are installed at the joints of the polymer shell of the half rings, and the half rings are crimped with banding tapes along the outer surface of the polymer shell.
В конкретных воплощениях теплогидроизоляционного стыка возможно, что:In specific embodiments of a thermo-waterproofing joint, it is possible that:
- трубы трубопровода выполнены стальными и соединены между собой при помощи электросварки;- the pipeline pipes are made of steel and interconnected by electric welding;
- в качестве теплоизоляционного материала использован пенополиуретан, а в качестве утяжеляющего гидроизолирующего материала - бетон;- polyurethane foam was used as a heat-insulating material, and concrete was used as a weighting waterproofing material;
- в качестве материала полимерных оболочек труб трубопровода, полимерной оболочки в виде полуколец и полимерной муфты использован полиэтилен низкого давления;- low pressure polyethylene was used as the material of the polymer shells of the pipes of the pipeline, the polymer shell in the form of half rings and a polymer sleeve;
- в местах стыковки полуколец полимерной оболочки и полимерных оболочек труб трубопровода наложены аппликаторы;- at the junctions of the semicircles of the polymer shell and the polymer shells of the pipe pipes, applicators are applied;
- полимерная оболочка полуколец поверх бандажных лент с нахлестом на полимерные оболочки трубопровода охвачена термоусадочным полотном;- the polymer shell of the half rings over the banding tapes with an overlap on the polymer shell of the pipeline is covered by a heat-shrinkable fabric;
- соединение стальных труб трубопровода на участке стыка имеет эпоксидное покрытие по наружной поверхности;- the connection of the steel pipes of the pipeline at the junction has an epoxy coating on the outer surface;
- электронагревательные элементы выполнены в виде перфорированной медной полосы и имеют токопроводящие выводы;- electric heating elements are made in the form of a perforated copper strip and have conductive leads;
- перфорированная медная полоса имеет площадь перфорации не менее 50%;- perforated copper strip has a perforation area of at least 50%;
- перфорация медной полосы представляет собой ряды просечек, выполненные таким образом, что не затронутые просечками участки полосы имеют одинаковые размеры;- the perforation of the copper strip is a series of grooves, made in such a way that the sections of the strip not affected by the grooves have the same dimensions;
- просечки имеют форму квадратов, стороны которых параллельны сторонам полосы;- notches are in the form of squares, the sides of which are parallel to the sides of the strip;
- просечки в смежных рядах смещены друг относительно друга;- notches in adjacent rows are offset from each other;
- смещение просечек равно половине их размера;- the displacement of the notches is equal to half their size;
- перфорированная медная полоса имеет преимущественно ширину 32,0±0,2 мм, толщину от 0,3±0,1 мм до 0,4±0,1 мм;- the perforated copper strip has a predominantly width of 32.0 ± 0.2 mm, a thickness of 0.3 ± 0.1 mm to 0.4 ± 0.1 mm;
- сторона квадрата просечки равна 6,0±0,1 мм;- the side of the square of the notch is 6.0 ± 0.1 mm;
- токоподводящие выводы выполнены медными и имеют площадь сечения 6,0±0,5 мм2 круглой или прямоугольной формы;- current-carrying leads are made of copper and have a cross-sectional area of 6.0 ± 0.5 mm 2 of round or rectangular shape;
- концы перфорированной медной полосы и токоподводящие выводы изолированы друг от друга тефлоновыми прокладками;- the ends of the perforated copper strip and the current-carrying leads are isolated from each other by Teflon gaskets;
- полимерная муфта имеет одно отверстие и заглушку в нем конической формы, при этом материал заглушки соответствует материалу полимерной муфты;- the polymer sleeve has one hole and the plug in it is conical in shape, while the material of the plug corresponds to the material of the polymer sleeve;
- он может быть снабжен, по крайней мере, одним пеналом, герметично соединяющим греющие трубки труб трубопровода и расположенным в канале, выбранном на внутренней поверхности полукольца теплоизоляционного материала;- it can be equipped with at least one pencil case, hermetically connecting the heating tubes of the pipe and located in the channel selected on the inner surface of the semicircle of the insulating material;
- преимущественно содержит три пенала, герметично соединяющих три греющие трубки труб трубопровода и расположенных в индивидуальных каналах, выбранных на внутренней поверхности одного или обоих полуколец теплоизоляционного материала.- mainly contains three pencil cases, hermetically connecting the three heating tubes of the pipe and located in individual channels, selected on the inner surface of one or both half rings of the insulating material.
Технический результат достигается тем, что способ выполнения теплогидроизоляционного стыка предварительно теплогидроизолированных трубопроводов с двойной изоляцией характеризуется тем, что надвигают полимерную муфту на полимерную оболочку утяжеляющего гидроизолирующего материала одной из соединяемых труб трубопровода, соединяют концы труб трубопровода друг с другом, устанавливают полукольца теплоизоляционного материала, выполненные за одно целое с полукольцами полимерной оболочки на участок соединения концов труб, обжимают полукольца полимерной оболочки бандажными лентами, устанавливают в местах стыковки полуколец полимерной оболочки аппликаторы и термоусаживают их, устанавливают полимерную муфту на участок соединения концов труб с охватом ее концами электронагревательных элементов, предварительно установленных на концы полимерной оболочки утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода, осуществляют термоусаживание обоих концов полимерной муфты, устанавливают и затягивают обжимные ленты снаружи полимерной муфты в зоне расположения электронагревательных элементов, проводят соединение электросваркой полимерной муфты с полимерной оболочкой утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода и заполняют пространство между наружной поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец, торцами утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода и внутренней поверхностью полимерной муфты утяжеляющим гидроизолирующим материалом.The technical result is achieved by the fact that the method of making a thermo-waterproofing joint of pre-thermo-hydro-insulated pipelines with double insulation is characterized in that they push a polymer sleeve onto the polymeric shell of the weighting waterproofing material of one of the connected pipeline pipes, connect the ends of the pipeline pipes to each other, and install half-rings of thermal insulation material made for integral with the semicircles of the polymer shell on the connection of the ends of the pipes, crimped along pegs of the polymer shell with bandage tapes, install applicators at the junctions of the half-rings of the polymer shell and heat-shrink them, install the polymer sleeve on the connection section of the pipe ends with the ends of the electric heating elements pre-installed on the ends of the polymer shell of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes, heat-shrink both ends of the pipe the polymer coupling, install and tighten the crimp tape outside the polymer coupling in the area laying of electric heating elements, conduct the connection by electric welding of the polymer sleeve with the polymer shell of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes and fill the space between the outer surface of the polymer shell in the form of half rings, the ends of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes and the inner surface of the polymer sleeve of the weighting waterproofing material.
В конкретных случаях:In specific cases:
- на соединение стальных труб на участке стыка наносят эпоксидное покрытие толщиной, например, 1 мм;- an epoxy coating, for example, 1 mm thick, is applied to the connection of steel pipes at the junction;
- после соединения концов труб трубопровода друг с другом соединяют герметично пенал с греющими трубками соединяемых труб трубопровода, наносят на них красящее вещество, накладывают полукольца теплоизоляционного материала, выполненные за одно целое с полукольцами полимерной оболочки на участок соединения концов труб трубопровода, затем снимают и по полученным отпечаткам пенала и греющих трубок производят выборку канала под них на внутренней поверхности полукольца теплоизоляционного материала, после чего их возвращают на участок соединения концов соединяемых труб трубопровода;- after connecting the ends of the pipeline pipes, a pencil case is tightly connected with the heating pipes of the pipes to be connected, a coloring substance is applied to them, half-rings of heat-insulating material are applied, made in one piece with half-rings of the polymer sheath on the joint section of the ends of the pipe pipes, then removed the prints of the pencil case and heating tubes sample the channel under them on the inner surface of the semicircle of the heat-insulating material, after which they are returned to the soybean section the lengths of the ends of the connected pipeline pipes;
- применяют металлический пенал и соединяют его герметично с металлическими греющими трубками соединяемых труб трубопровода обваркой мест нахлеста пенала на трубки;- apply a metal pencil case and connect it tightly with metal heating pipes of the connected pipe pipes by welding the places of overlapping of the pencil case on the pipes;
- в местах стыковки полуколец полимерной оболочки и полимерных оболочек соединяемых труб трубопровода накладывают аппликаторы и термоусаживают их одновременно с термоусаживанием аппликаторов, установленных в местах стыковки полуколец полимерной оболочки;- in the joints of the half-rings of the polymer shell and the polymer shells of the pipes to be connected, the applicators are applied and heat-shrink them at the same time as the heat-shrink applicators installed in the joints of the half-rings of the polymer shell;
- после термоусадки аппликаторов полимерную оболочку полуколец поверх бандажных лент с нахлестом на полимерные оболочки соединяемых труб трубопровода охватывают термоусадочным полотном и производят его термоусадку;- after shrinking the applicators, the polymer shell of the half rings over the banding tapes with an overlap on the polymer shells of the connected pipe pipes is covered with a heat-shrinkable fabric and heat-shrink;
- используют термоусадочную полимерную муфту, изготовленную из отрезка полимерной трубы, не прошедшей обработку коронным разрядом, при этом полимерную муфту подвергают механическому увеличению внутреннего диаметра до величины, превышающей наружный диаметр полимерной оболочки утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода;- use a heat-shrinkable polymer sleeve made of a piece of polymer pipe that has not undergone corona treatment, while the polymer sleeve is subjected to mechanical increase in the inner diameter to a value exceeding the outer diameter of the polymer shell of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes;
- надвигание полимерной муфты на полимерную оболочку утяжеляющего гидроизолирующего материала одной из соединяемых труб трубопровода осуществляют на сухую и очищенную поверхность оболочки без снятия упаковочной пленки, охватывающей внутреннюю и наружную поверхности полимерной муфты;- sliding the polymer sleeve onto the polymer shell of the weighting waterproofing material of one of the pipes to be connected is carried out on a dry and cleaned shell surface without removing the packaging film covering the inner and outer surfaces of the polymer sleeve;
- после снятия упаковочной пленки производят зачистку и обезжиривание внутренней поверхности муфты не менее чем на 150 мм с каждого ее края;- after removing the packaging film, they clean and degrease the inner surface of the coupling by at least 150 mm from each of its edges;
- установку электронагревательных элементов на концы полимерной оболочки утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода осуществляют с фиксацией их таким образом, чтобы был обеспечен гарантированный зазор между концами электронагревательных элементов;- installation of electric heating elements on the ends of the polymer shell of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes is carried out with fixing them so that a guaranteed gap between the ends of the electric heating elements is ensured;
- термоусаживание полимерной муфты производят при отогнутых токопроводящих выводах электронагревательных элементов в положение, исключающее их соприкосновение с полимерной оболочкой утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода;- heat-shrinkage of the polymer sleeve is carried out with bent conductive leads of the electric heating elements to a position that excludes their contact with the polymer shell of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes;
- под обжимные ленты подкладывают тефлоновые прокладки, а установку обжимных лент осуществляют таким образом, чтобы они и тефлоновые прокладки под их концами выходили за края полимерной муфты на 5-10 мм;- teflon gaskets are placed under crimp tapes, and the installation of crimp tapes is carried out so that they and teflon gaskets under their ends extend beyond the edges of the polymer sleeve by 5-10 mm;
- затяжку обжимных лент осуществляют стягивающими лентами таким образом, чтобы концы обжимных лент и замки стягивающих лент были расположены оппозитно в горизонтальной плоскости и на максимально возможном удалении от токоподводящих выводов электронагревательных элементов;- tightening of the crimping tapes is carried out by tightening tapes so that the ends of the crimping tapes and the locks of the tightening tapes are located opposite in the horizontal plane and at the maximum possible distance from the current-carrying leads of the electric heating elements;
- соединение электросваркой полимерной муфты с полимерной оболочкой утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода ведут при отогнутых преимущественно на угол 60° токоподводящих выводах электронагревательных элементов и подложенных между ними и упомянутой полимерной оболочкой изолирующими прокладками, например тефлоновыми;- the connection by electrowelding of the polymer coupling with the polymer shell of the weighting waterproofing material of the pipes to be connected is carried out when the lead-in leads of the electric heating elements are bent mainly at an angle of 60 ° and insulating spacers, for example Teflon, are laid between them and the polymer shell;
- не менее чем за 10 мин до начала электросварки полимерной муфты с полимерной оболочкой утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода участок соединения концов труб защищают от прямого солнечного света, например, зонтом, обеспечивая тем самым равномерную температуру по периметру поверхности полимерной оболочки в месте электросварки;- at least 10 minutes before the start of electric welding of the polymer sleeve with the polymer shell of the weighting waterproofing material of the pipes to be connected, the pipe ends connection section is protected from direct sunlight, for example, with an umbrella, thereby ensuring a uniform temperature around the surface of the polymer shell at the place of electric welding;
- в случае охлаждения участка соединения концов труб трубопровода после электросварки полимерной муфты с полимерной оболочкой утяжеляющего гидроизолирующего материала труб трубопровода до температуры ниже 0°С обжимные ленты перед снятием прогревают;- in the case of cooling the connection section of the ends of the pipe pipes after electric welding of the polymer sleeve with the polymer shell of the weighting waterproofing material of the pipe pipe to a temperature below 0 ° C, the crimping tapes are heated before removal;
- при высокой температуре окружающего воздуха участок соединения концов труб трубопровода после электросварки полимерной муфты с полимерной оболочкой утяжеляющего гидроизолирующего материала труб охлаждают, а обжимные ленты снимают после завершения охлаждения и выдержки в течение 5 мин;- at a high ambient temperature, the section of the connection of the ends of the pipe pipes after electric welding of the polymer sleeve with the polymer shell of the weighting waterproofing material of the pipes is cooled, and crimp strips are removed after cooling and soaking for 5 minutes;
- перед заполнением пространства между наружной поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец, торцами утяжеляющего гидроизолирующего материала соединяемых труб трубопровода и внутренней поверхностью полимерной муфты утяжеляющим гидроизолирующим материалом осуществляют проверку на герметичность упомянутого пространства опрессовкой, например путем закачки воздуха через отверстие, выполненное в полимерной муфте, при этом выявление утечек осуществляют с использованием мыльного раствора.- before filling the space between the outer surface of the polymer shell in the form of half rings, the ends of the weighting waterproofing material of the connected pipe pipes and the inner surface of the polymer coupling with the weighting waterproofing material, they check the tightness of the said space by crimping, for example, by injecting air through an opening made in the polymer sleeve, leak detection is carried out using a soap solution.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1-4 показаны этапы выполнения теплогидроизоляционного стыка; на фиг.5 показан продольный разрез выполненного стыка; на фиг.6 - узел А на фиг.5; на фиг.7 - полукольцо теплоизоляционного материала, выполненное за одно целое с полукольцом полимерной оболочки.The invention is illustrated by drawings, where Figs. 1-4 show the steps for performing a thermo-waterproofing joint; figure 5 shows a longitudinal section of a completed joint; figure 6 - node a in figure 5; in Fig.7 - a half ring of heat-insulating material, made in one piece with a half ring of a polymer shell.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
Концы труб 1, 2 трубопровода, например стальных, соединены (сварены) электросварным швом 3. В трубопроводе могут быть предусмотрены греющие трубки 4, в которых обычно располагают греющий кабель (не показан). Утяжеляющий гидроизолирующий материал 24 в трубах 1, 2 охвачен полимерной оболочкой 5, 6 и располагается поверх аналогичной полимерной оболочки, охватывающей теплоизоляционный материал 22, прилегающий к наружной поверхности труб 1, 2. Между наружной поверхностью соединенных между собой труб 1, 2 трубопровода с полимерными оболочками, торцами теплоизоляционного материала 22 труб 1, 2 трубопровода и внутренней поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец 8 расположен аналогичный теплоизоляционный материал 22. В местах стыковки полимерной оболочки полуколец 8 установлены аппликаторы 9. В местах стыковки полуколец 8 полимерной оболочки и полимерных оболочек труб 1, 2 трубопровода наложены аппликаторы 10. Полукольца 8 по наружной поверхности полимерной оболочки обжаты бандажными лентами 11. Полимерная оболочка полуколец 8 поверх бандажных лент 11 с нахлестом на полимерные оболочки труб 1, 2 трубопровода охвачена термоусадочным полотном 12. Между наружными поверхностями полуколец 8 и внутренней поверхностью полимерной муфты 7 расположены электронагревательные элементы 13, выполненные с возможностью подключения к источнику электрического тока. Соединение стальных труб 1, 2 трубопровода на участке стыка имеет эпоксидное покрытие 21 по наружной поверхности, аналогичное покрытию 25 труб 1, 2. Полимерная муфта 7 выполнена термоусадочной. В одном из случаев электронагревательные элементы 13 выполнены в виде перфорированной медной полосы и имеют токопроводящие выводы 14. Перфорированная медная полоса имеет площадь перфорации не менее 50%. Перфорация медной полосы представляет собой ряды просечек, выполненные таким образом, что не затронутые просечками участки полосы имеют одинаковые размеры. Просечки имеют форму квадратов, стороны которых параллельны сторонам полосы. Просечки в смежных рядах смещены друг относительно друга. Смещение просечек равно половине их размера. Перфорированная медная полоса имеет преимущественно ширину 32,0±0,2 мм, толщину от 0,3±0,1 мм до 0,4±0,1 мм. Сторона квадрата просечки равна 6,0±0,1 мм. Токоподводящие выводы 14 выполнены медными и имеют площадь сечения 6,0±0,5 мм2 круглой или прямоугольной формы. Концы перфорированной медной полосы и токоподводящие выводы 14 изолированы друг от друга тефлоновыми прокладками 15. Пенал 20 герметично соединяет греющие трубки 4 труб 1, 2. Обычно содержится три пенала 20, соединяющих три греющие трубки 4. Пеналы 20 и греющие трубки 4 на участке стыка расположены в индивидуальных каналах 23, выбранных на внутренней поверхности одного или обоих полуколец 8 теплоизоляционного материала 22. Между наружной поверхностью полимерной оболочки в виде полуколец 8, торцами утяжеляющего гидроизолирующего материала 24 труб 1, 2 трубопровода и внутренней поверхностью полимерной муфты 7 находится аналогичный утяжеляющий гидроизолирующий материал 22, в качестве которого может быть использован бетон. Полимерная муфта 7 имеет одно отверстие 18 и заглушку 19 в нем конической формы, при этом материал заглушки 19 соответствует материалу полимерной муфты. В конкретном примере реализации изобретения в качестве материала полимерных оболочек 5, 6 труб 1, 2 трубопровода, полимерной оболочки в виде полуколец 8 и полимерной муфты 7 использован полиэтилен низкого давления.The ends of
Выполнение стыка осуществляют следующим образом.The junction is as follows.
До электросварки концов соединяемых металлических труб 1, 2 надвигают полиэтиленовую муфту 7 без снятия упаковочной пленки (не показана) на полимерную оболочку, например 6, утяжеляющей гидроизоляции одной из труб 1, 2. Производят сварку соединяемых труб 1,2 по металлу с дальнейшей зачисткой от ржавчины и грата голых металлических поверхностей труб и сварного стыка. После этого производят покрытие их гидроизолирующим эпоксидным праймером.Prior to electric welding of the ends of the joined
Производят установку соединительного пенала 20 для греющих трубок с обваркой мест нахлеста пенала 20 на трубки 4. После охлаждения мест сварочных работ до температуры окружающей среды наносят на трубки 4 и соединительные пеналы 20 красящее вещество, после чего прикладывают полукольца 8 и сводят, насколько это возможно, их вместе для получения отпечатков трубок 4 и соединительных пеналов 20. Затем снимают полукольца 8 и по полученному отпечатку на внутренней поверхности теплоизоляционного материала выбирают каналы, достаточные для размещения в них трубок 4 и соединительных пеналов 20.Connecting
Возвращают полукольца 8 на участок выполнения стыка, накладывают аппликаторы 9, после чего производят фиксацию полуколец 8 бандажными лентами 11. Газовой (пропановой) горелкой производят термоусаживание аппликаторов 9. После охлаждения бандажные ленты 11 сдвигают в сторону и производят термоусаживание аппликаторов в местах, ранее недоступных из-за бандажных лент 11.Return the half rings 8 to the joint site, apply the
Производится установка аппликаторов 10 в местах стыковки полимерных оболочек теплоизоляционного материала соединяемых труб 1,2 и полуколец 8. Аппликаторы 10 устанавливают таким образом, чтобы на каждую из стыкуемых поверхностей приходилось равное их количество.The
На термоусаживаемом полотне 12 с одной стороны отрезают углы 50×15 мм, активируют газовой горелкой поверхность оболочки полуколец 8, заводят один край термоусадочного полотна 12 под трубу таким образом, чтобы с обеих сторон оболочки полуколец 8 было примерно одинаковое количество полотна. Затем, поддерживая температуру, прогревают газовой горелкой клеевой слой и постепенно накладывают термоусаживаемое полотно с небольшим усилием на стык снизу вверх. Край нахлеста должен располагаться на “11” или “13 ч” и ориентирован сверху вниз. Сторона с обрезанными углами устанавливается первой.On one side of the heat-
Прогревают внутреннюю поверхность замковой пластины и накладывают на место нахлеста термоусадочного полотна. Затем, постепенно прогревая и прижимая, приклеивают его по всей длине.The inner surface of the lock plate is heated and imposed on the overlap of the heat-shrink cloth. Then, gradually warming and pressing, stick it along the entire length.
Очищают торцы полимерной оболочки 5, 6 для того, чтобы муфту 7 можно было перемещать по чистой поверхности. Мокрые оболочки 5, 6 следует высушить, например, газовой (пропановой) горелкой и сохранять сухими. При температуре окружающего воздуха ниже 0°С оболочки 5, 6 необходимо прогреть на расстоянии 300 мм от края, чтобы они стали горячими на ощупь.The ends of the polymer shell 5, 6 are cleaned so that the
Удаляют с муфты 7 упаковочную полиэтиленовую пленку. Сдвигают муфту 7 до половины неизолированного стыка и производят зачистку и обезжиривание ее внутренней поверхности как минимум на 150 мм от края. Затем сдвигают муфту 7 и подобным образом производят зачистку и обезжиривание ее внутренней поверхности с другого конца. Измеряют расстояние между оболочками 5, 6 и надвигают муфту 7 на центр стыка. Помечают на оболочках 5, 6 положение муфты 7 с обеих сторон, т.е. делают габаритные отметки муфты 7. Снова сдвигают муфту 7. Зачищают сначала с одной стороны место стыка, а затем с другой. Производят обезжиривание зачищенных поверхностей. Зачистку производят, например, наждачной лентой, а обезжиривание - ацетоном.Remove the packaging plastic film from
Установку электронагревательных элементов 13 по периметру концов оболочек 5, 6 осуществляют таким образом, чтобы был обеспечен гарантированный зазор между концами электронагревательных элементов 13 и их токоподводящими выводами 14. Для этого используют электронагревательные элементы 13, каждый из которых выполнен в виде перфорированной медной полосы с площадью перфорации не менее 50% от площади полосы (обычно эта величина составляет 56,25%).The installation of
Для определения длины перфорированной медной ленты используют формулу:To determine the length of the perforated copper tape using the formula:
С=π*Doδ*K1*К2-А,C = π * Doδ * K1 * K2-A,
где С - длина перфорированной медной полосы, мм;where C is the length of the perforated copper strip, mm;
Doб - наружный диаметр оболочки, мм;Dob is the outer diameter of the shell, mm;
K1 - коэффициент, учитывающий температурный режим выполнения стыка;K1 - coefficient taking into account the temperature regime of the junction;
К2 - коэффициент, учитывающий точность изготовления оболочки с учетом допуска на изготовление (К2=0,99);K2 - coefficient taking into account the accuracy of manufacture of the shell, taking into account the manufacturing tolerance (K2 = 0.99);
А - гарантированный зазор, величина которого для оболочек диаметром до 315 мм составляет 15 мм, для оболочек диаметром больше 315 мм соответственно 25 мм,A - guaranteed clearance, the value of which for shells with a diameter of up to 315 mm is 15 mm, for shells with a diameter greater than 315 mm, respectively 25 mm,
K1=π*Doб*16,8*10-6*ΔtK1 = π * Dob * 16.8 * 10-6 * Δt
где Δt=t1-t2 - перепад температуры, °С;where Δt = t1-t2 is the temperature difference, ° C;
t1 - дежурная температура на складе хранения продукции, °С;t1 - standby temperature at the product storage warehouse, ° С;
t2 - температура монтажа, °С.t2 - mounting temperature, ° С.
Токоподводящие выводы 14 выполнены медными и имеют площадь сечения 6,0±0,5 мм2 круглой или прямоугольной формы. В процессе установки электронагревательных элементов 13 один конец медной полосы на расстоянии 10 мм от габаритной отметки муфты 7 фиксируют на оболочке 5, 6, используя гвозди и молоток. Плотно охватывают медной полосой по периметру оболочку 5, 6 и фиксируют второй конец медной полосы аналогичным образом. При этом концы медной полосы и токоподводящие выводы 14 изолируют друг от друга тефлоновыми или фторопластовыми прокладками 15. После установки второго электронагревательного элемента 13 на конец оболочки 5, 6 второго трубопровода осуществляют установку полимерной термоусадочной муфты 7, надвигая ее на стык. Осуществляют усадку муфты 7 путем нагрева обоих ее концов, например, газовой горелкой. При этом токоподводящие выводы 14 должны быть отогнуты в положение, исключающее их соприкосновение с оболочкой 5, 6 во избежание оплавления оболочки 5, 6 во время усаживания муфты 7. После усадки муфты 7 осуществляют установку и затяжку обжимных лент 16, как правило, из нержавеющей стали снаружи муфты 7 в зоне расположения электронагревательных элементов 13. При этом установку обжимных лент 16 осуществляют снаружи муфты таким образом, чтобы они и располагаемые под их концами тефлоновые прокладки выходили за края муфты 7 на 5-10 мм. Затяжку обжимных лент 16 осуществляют стягивающими лентами 17, при этом концы обжимных лент 16 и замки стягивающих лент 17, как правило, оцинкованных, располагают оппозитно в горизонтальной плоскости и на максимально возможном удалении от токоподводящих выводов 14 электронагревательных элементов 13.The current-carrying leads 14 are made of copper and have a cross-sectional area of 6.0 ± 0.5 mm 2 of round or rectangular shape. During the installation of
Производят регулировку сварочного аппарата на требуемое напряжение. Отгибают токоподводящие выводы 14 друг от друга, как правило, на угол 60° и подключают их к источнику тока (сварочному аппарату), который на фигурах не показан. Соединение проводов сварочного аппарата с токоподводящими выводами 14 располагают на расстоянии 30 мм от края муфты 7, предварительно положив изолирующие (например, тефлоновые) прокладки 15 между выводами 14 и оболочкой 5, 6. Не менее чем за 10 мин до начала электросварки муфты 7 с оболочками 5, 6 стык защищают от прямого солнечного света, например, зонтом, обеспечивая тем самым равномерную температуру по периметру поверхности муфты 7 и оболочек 5, 6 в местах электросварки.Adjust the welding machine to the required voltage. The current-carrying leads 14 are bent away from each other, as a rule, at an angle of 60 ° and connected to a current source (welding machine), which is not shown in the figures. The connection of the wires of the welding machine with the current-carrying leads 14 is located at a distance of 30 mm from the edge of the
Проводят электросварку в установленном режиме. После сварки осуществляют дополнительный прогрев. Если после сварки стык охлаждается до температуры ниже 0°С, то обжимные ленты 16 перед снятием прогревают, например, газовой горелкой. При высокой температуре окружающего воздуха стык после сварки охлаждают водой или влажной ветошью, а обжимные ленты 16 снимают после охлаждения и выдержки в течение 5 мин. После сварки осуществляют проверку герметичности соединения муфты 7 и оболочек 5, 6. Для этого через просверленное в муфте 7 отверстие 18 диаметром не менее 50 мм закачивают воздух и проводят опрессовку при минимальном давлении 0,5 бар (0,05 МПа). Выявление утечек осуществляют с использованием мыльного раствора. После этого заполняют пространство между внутренней поверхностью муфты 7, наружной поверхностью соединенных между собой полуколец 8 и торцами утяжеляющего гидроизолирующего материала труб 1, 2 трубопровода бетоном (возможно использование и иного материала, имеющего достаточный удельный вес и способного из текучего состояния переходить в твердое). При заполнении бетоном вышеуказанного пространства вставляют в отверстие 18 кусок полиэтиленовой пленки, смазанной с одной стороны любым смазочньм веществом и закрывают отверстие конической заглушкой 19. После затвердевания бетона удаляют полиэтиленовую пленку, заливочное отверстие 18 обрабатывают конической фрезой и закрывают заглушкой 19 конической формы. Для этого на инструменте для вваривания заглушек устанавливают температуру 240°С. Вдавливают конусную часть инструмента в отверстие 18 муфты 7, нажимая на заглушку 19, вставленную во внутренний конус на противоположной стороне инструмента. Когда основание конуса достигнет поверхности муфты 7, а заглушка 19 утопится на 1 мм, ослабляют давление приблизительно на 10 секунд. После этого вынимают инструмент из отверстия 18 и вдавливают в него заглушку 19 под давлением в течение приблизительно 20 с. Материал заглушки 19 соответствует материалу муфты 7, т.е. в данном случае используется полиэтилен низкого давления.Carry out electric welding in the established mode. After welding, additional heating is carried out. If, after welding, the joint is cooled to a temperature below 0 ° C, then the crimp strips 16 are heated, before being removed, for example, with a gas burner. At high ambient temperatures, the joint after welding is cooled with water or a damp rag, and crimp
На базе изобретения разработан стык для изоляции стыковых соединений предварительно теплогидроизолированных нефтяных трубопроводов для подводной прокладки с двойной индустриальной изоляцией, являющийся представителем принципиально новой конструкции, сочетающей в себе лучшие свойства электросварных стыков и термоусаживающихся материалов.On the basis of the invention, a joint was developed for insulation of butt joints of pre-thermally hydro-insulated oil pipelines for underwater laying with double industrial insulation, which is a representative of a fundamentally new design that combines the best properties of electrically welded joints and heat-shrinkable materials.
Claims (39)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108077/06A RU2246658C1 (en) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Heat-insulating and waterproofing butt joint for pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004108077/06A RU2246658C1 (en) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Heat-insulating and waterproofing butt joint for pipelines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2246658C1 true RU2246658C1 (en) | 2005-02-20 |
Family
ID=35218791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004108077/06A RU2246658C1 (en) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Heat-insulating and waterproofing butt joint for pipelines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2246658C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA016392B1 (en) * | 2010-03-03 | 2012-04-30 | Ооо"Смит-Ярцево" | Method for manufacturing heat-insulated joint of preliminarily-heat-insulated pipe lines |
| RU2530943C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Assembly of pipe weld heat isolation for overhead laying |
| RU2530946C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | Assembly of pipe weld heat isolation for underground laying |
| RU2530949C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Трансфнеть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method of assembly of pipe heat insulation anti-fire inserts |
-
2004
- 2004-03-19 RU RU2004108077/06A patent/RU2246658C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA016392B1 (en) * | 2010-03-03 | 2012-04-30 | Ооо"Смит-Ярцево" | Method for manufacturing heat-insulated joint of preliminarily-heat-insulated pipe lines |
| RU2530943C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Assembly of pipe weld heat isolation for overhead laying |
| RU2530946C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "ТРАНСНЕФТЬ" | Assembly of pipe weld heat isolation for underground laying |
| RU2530949C2 (en) * | 2012-03-26 | 2014-10-20 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Трансфнеть" (ОАО "АК "Транснефть") | Method of assembly of pipe heat insulation anti-fire inserts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2016214075B2 (en) | Subsea pipe-in-pipe structures | |
| RU2012122597A (en) | ASSEMBLIES OF WIRING CABLE CLUTCH AND METHODS FOR THEIR MANUFACTURE AND USE | |
| KR840005536A (en) | How to join prefabricated heat insulated pipes and weld fittings for it | |
| RU2341717C1 (en) | Thermosetting coupling | |
| US20160001494A1 (en) | Apparatus for applying heat shrinkable casings onto preinsulated pipe joints | |
| RU2246658C1 (en) | Heat-insulating and waterproofing butt joint for pipelines | |
| JP6134061B2 (en) | Piping system installation and repair methods and equipment | |
| RU2145688C1 (en) | Heat-insulated joint of preliminarily heat- insulated pipe lines and method of its manufacture | |
| US20190368650A1 (en) | Method for thermally insulating welded joints of pre-insulated pipes | |
| RU2282781C2 (en) | Method and device for joining pipelines with polymeric shell | |
| KR101878233B1 (en) | Thermal shrinkage Casing having internal heating member, Thermal shrinkage Seat having internal heating member and method for manufacturing thereof | |
| RU2235246C2 (en) | Heat insulation butt joint for pipelines and method of its assembling | |
| RU99114861A (en) | HEAT INSULATION JOINT OF PRELIMINARY HEAT INSULATED PIPELINES AND METHOD FOR ITS PERFORMANCE | |
| RU2178859C2 (en) | Heat-insulated joint of pre-insulated pipelines, method for its manufacture, and pipeline repair method | |
| RU2267687C1 (en) | Thermally shrinkable coupling | |
| RU2120579C1 (en) | Piping system with heat insulation, method of laying pipes and devices for connecting pipes | |
| RU2000130695A (en) | HEAT-INSULATED JOINT OF PRELIMINARY HEAT-INSULATED PIPELINES, METHOD FOR ITS PERFORMANCE AND METHOD FOR REPAIR OF PIPELINES | |
| JPS58222822A (en) | Split thermally shrinkable sleeve and its manufacture | |
| KR200184213Y1 (en) | Device for connecting underground pipes | |
| JPS6249520B2 (en) | ||
| RU2530946C2 (en) | Assembly of pipe weld heat isolation for underground laying | |
| EA016392B1 (en) | Method for manufacturing heat-insulated joint of preliminarily-heat-insulated pipe lines | |
| CH704994A1 (en) | Method of connection of district heating conduits and connecting sleeve for the implementation of this method. | |
| RU2236633C2 (en) | Method and device for anticorrosive protection of weld from the inside | |
| UA116311C2 (en) | METHOD OF INSULATION OF THE SWITCH CONNECTION AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20151014 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180320 |