RU2410593C2 - Procedure for connecting pipes with internal coating - Google Patents

Procedure for connecting pipes with internal coating Download PDF

Info

Publication number
RU2410593C2
RU2410593C2 RU2009101182/06A RU2009101182A RU2410593C2 RU 2410593 C2 RU2410593 C2 RU 2410593C2 RU 2009101182/06 A RU2009101182/06 A RU 2009101182/06A RU 2009101182 A RU2009101182 A RU 2009101182A RU 2410593 C2 RU2410593 C2 RU 2410593C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
pipes
corrosion
resistant steel
rings
Prior art date
Application number
RU2009101182/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009101182A (en
Inventor
Алексей Геннадьевич Кудрин (RU)
Алексей Геннадьевич Кудрин
Амир Салихович Маминов (RU)
Амир Салихович Маминов
Руслан Булатович Кутлубаев (RU)
Руслан Булатович Кутлубаев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева
Priority to RU2009101182/06A priority Critical patent/RU2410593C2/en
Publication of RU2009101182A publication Critical patent/RU2009101182A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2410593C2 publication Critical patent/RU2410593C2/en

Links

Landscapes

  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to pipelines connecting. The procedure consists in forming internal layers of weld seam and head-affected zone out of corrosion resistant steel and in successive application of insulation layer on internals surface of pipe. Preliminary, under plant conditions during pipe fabrication there is introduced an additional element out of corrosion resistant steel made in form of a ring and corresponding to a section of a pipe with external diameter equal to diameter of the said pipe, while internal diameter of the section of the pipe is equal to internal diameter of the insulation layer of the pipe. The section is connected with an end part of the pipe out of carbon steel by means of laser, electric-arc or high-qualitative welding producing qualitative weld connection. Also, the end part of the pipe is formed as reinforced rings. Under field conditions pipes are connected with reinforced rings out of corrosion resistant steel by means of electric-arc welding into the pipeline to achieve welding of high quality. Notably, insulation is applied partially on internal side of the seam of rings out of corrosion-resistant steel and basic material ensuring insulation of this joint.
EFFECT: increased reliability of welded pipe connection.

Description

Изобретение относится к монтажу трубопроводов и может быть использовано в химической, нефтехимической, нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности при прокладке трубопроводов с внутренним изоляционным покрытием.The invention relates to the installation of pipelines and can be used in chemical, petrochemical, oil and gas and other industries when laying pipelines with an internal insulating coating.

Наиболее распространенным способом защиты металла труб от агрессивного воздействия транспортируемых сред является нанесение на внутреннюю поверхность труб слоя изоляционного антикоррозионного покрытия, например полиэтилена.The most common way to protect pipe metal from the aggressive effects of transported media is to apply a layer of an insulating anti-corrosion coating, such as polyethylene, to the inner surface of the pipes.

Однако при соединении труб с внутренним полимерным покрытием при помощи сварки имеет место существенная проблема - выгорание покрытия в зоне термического воздействия. Обнаженный металл сварного шва при длительном контакте с агрессивными средами подвергается деградации, что может служить причиной аварии.However, when connecting pipes with an internal polymer coating by welding, there is a significant problem - burnout of the coating in the heat-affected zone. Naked weld metal undergoes degradation during prolonged contact with aggressive media, which can cause an accident.

Известен способ соединения труб с внутренним покрытием (А.С. СССР 1560873, заявка №4371764 от 01.02.88, БИ №16, 1990 г., F16L 13/02). Данный способ заключается в закреплении на внутренней поверхности концевых участков труб полосок из стеклоэмалевой ткани. Полоски закрепляют таким образом, чтобы они выходили за края стыков. Затем трубы стыкуют. При этом выступающие за торцы труб участки эмалевой ткани перекрывают внахлест друг друга в месте стыка труб. Состыкованные трубы сваривают по периметру с наружной стороны. За счет тепла, выделяемого при сварке, стеклоэмалевая ткань в месте сварного шва частично расплавляется. Для полного оплавления эмалевой ткани и создания однородного, сплошного, коррозионно-стойкого слоя в зоне соединения труб участок стыковки подвергают дополнительному нагреву до температуры расплавления эмали, например, индуктором.A known method of connecting pipes with an inner coating (AS USSR 1560873, application No. 4371764 from 01.02.88, BI No. 16, 1990, F16L 13/02). This method consists in fixing strips of glass-enamel fabric on the inner surface of the end sections of the pipes. The strips are fixed so that they extend beyond the edges of the joints. Then the pipes are joined. In this case, the enamel fabric sections protruding beyond the ends of the pipes overlap each other at the junction of the pipes. Joined pipes are welded around the perimeter from the outside. Due to the heat generated during welding, the glass-enamel fabric at the site of the weld is partially melted. To completely melt the enamel fabric and create a uniform, continuous, corrosion-resistant layer in the pipe connection zone, the docking area is subjected to additional heating to the enamel melting temperature, for example, by an inductor.

К недостаткам данного способа можно отнести повышенную технологическую сложность и трудоемкость. Временные затраты на установку внутри труб стеклоэмалевой ленты приводят к значительному замедлению работ по монтажу трубопровода.The disadvantages of this method include the increased technological complexity and complexity. Time-consuming installation of glass-enamel tape inside the pipes leads to a significant slowdown in the installation of the pipeline.

Известен способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием (Патент РФ №2080509 от 27.05.97, заявка №94015756 от 27.04.94, БИ №15, 1997 г., 6 F16L 13/00), в котором соединение труб осуществляется посредством сочленения их с промежуточным элементом, в полость между промежуточным элементом, эластичными уплотнениями на его концах и внутренней поверхностью труб после сварки через штуцеры подают горячий воздух. Заполняют жидким твердеющим материалом. Продувают полость горячим воздухом до образования твердой защитной пленки. Затем полость заполняется нетвердеющим антикоррозионным материалом.A known method of connecting pipes with an internal anti-corrosion coating (RF Patent No. 2080509 from 05/27/97, application No. 94015756 from 04/27/94, BI No. 15, 1997, 6 F16L 13/00), in which the pipe is connected by articulating them with after the intermediate element, hot air is supplied through the fittings into the cavity between the intermediate element, elastic seals at its ends and the inner surface of the pipes after welding. Fill with liquid hardening material. Purge the cavity with hot air until a solid protective film forms. Then the cavity is filled with non-hardening anticorrosive material.

Недостатком данного способа является технологическая сложность, а также непостоянство формы поперечного сечения по длине полученного соединения труб. Это может привести к образованию турбулентных вихрей при транспортировке жидких сред и, как следствие, к динамическим нагрузкам и разрушению конструкции.The disadvantage of this method is the technological complexity, as well as the inconsistency of the cross-sectional shape along the length of the resulting pipe connection. This can lead to the formation of turbulent vortices during transportation of liquid media and, as a result, to dynamic loads and structural failure.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ соединения эмалированных труб (А.С. СССР 372403 от 01.03.73, заявка №1307401/29-14 от 03.03.69, БИ №13, 1973 г., F16L 13/02), в котором на концевые участки внутренней поверхности трубы наносят слой коррозионно-стойкой стали переменного сечения с уклоном к концу трубы и с последующим эмалированием остальной трубы.The closest in technical essence to the claimed method is a method for connecting enameled pipes (A.S. USSR 372403 from 01.03.73, application No. 1307401 / 29-14 from 03.03.69, BI No. 13, 1973, F16L 13/02) in which a layer of corrosion-resistant steel of variable cross section with a slope to the end of the pipe and subsequent enameling of the remaining pipe is applied to the end sections of the inner surface of the pipe.

Недостатками данного способа являются технологическая сложность, а также необходимость электродуговой сварки в полевых условиях двухслойных труб с образованием зоны перемешивания разнородных металлов, в которой локализуется большое количество дефектов - трещин, пор и др.The disadvantages of this method are the technological complexity, as well as the need for electric arc welding in the field of two-layer pipes with the formation of a mixing zone of dissimilar metals, in which a large number of defects - cracks, pores, etc.

Решаемой технической задачей способа соединения труб с внутренним покрытием является повышение технологических возможностей за счет упрощения монтажа, повышения качества и надежности конструкций, и повышения производительности прокладки трубопроводов.The technical problem to be solved of the method of connecting pipes with an inner coating is to increase technological capabilities by simplifying installation, improving the quality and reliability of structures, and increasing the productivity of piping.

Поставленная задача достигается тем, что в заводских условиях, при изготовлении труб вводят дополнительный элемент из коррозионно-стойкой стали, выполненный в виде кольца, представляющего собой отрезок трубы, внешний диаметр которого равен диаметру трубы, а внутренний - внутреннему диаметру изоляционного слоя трубы, и соединяют его с концевой частью трубы из углеродистой стали при помощи лазерной, электродуговой или высокочастотной сварки, с возможностью получения качественного сварного соединения, получая при этом концевую часть труб в виде утолщенных колец, затем, в полевых условиях, производят соединения утолщенными кольцами из коррозионно-стойкой стали концевых частей труб с помощью электродуговой сварки в трубопровод для получения качественного сварного соединения, причем изоляцию наносят частично на внутреннюю сторону стыка колец из коррозионно-стойкой стали и основного материала, обеспечивая герметизацию этого места.The task is achieved by the fact that in the factory, in the manufacture of pipes, an additional element of corrosion-resistant steel is introduced, made in the form of a ring, which is a pipe segment, the outer diameter of which is equal to the diameter of the pipe, and the inner one is the inner diameter of the pipe insulation layer, and connected it with the end part of the carbon steel pipe using laser, electric arc or high-frequency welding, with the possibility of obtaining high-quality welded joints, while receiving the end part of the pipe in the form of thickened rings, then, in the field, connections are made with thickened rings of corrosion-resistant steel of the pipe end parts using electric arc welding into the pipeline to obtain a high-quality welded joint, the insulation being partially applied to the inner side of the joint of the rings made of corrosion-resistant steel and main material, providing sealing of this place.

Изготовление труб с наконечниками в виде колец из нержавеющей стали значительно упрощает технологию монтажа трубопроводов, позволяет избежать применения дополнительных переходных устройств, нарушающих постоянство внутреннего сечения трубы по длине соединения. Кроме того, предлагаемый способ снимает необходимость сварки двухслойных плакированных труб в полевых условиях с образованием дефектной зоны перемешивания разнородных материалов.The manufacture of pipes with lugs in the form of stainless steel rings greatly simplifies the technology of installation of pipelines, avoids the use of additional transitional devices that violate the constancy of the internal section of the pipe along the length of the connection. In addition, the proposed method eliminates the need for welding of two-layer clad pipes in the field with the formation of a defective mixing zone of dissimilar materials.

Приведем пример реализации способа. Для опытного обоснования возможности получения качественных сварных соединений труб с наконечниками из нержавеющих сталей по заявляемому способу было произведено две экспериментальные трубы. Каждая труба изготавливалась следующим образом: от концов трубной заготовки из стали 20 (длина 6 м, диаметр 273×9 мм) были отрезаны кольца (катушки) длиной по 150 мм. Затем к концам заготовки, подвергнутых механической обработке для обеспечения требуемой шероховатости стыкуемых поверхностей Ra=12,5 мкм, посредством электронно-лучевой сварки были приварены кольца из стали 08Х18Н10Т, при этом сварка производилась со смещением электронного луча на кромку из аустенитной стали. Вслед за этим была произведена экспериментальная электродуговая сварка стыкового соединения полученных труб по технологии сварки труб из нержавеющей стали с применением аустенитных электродов ЦЛ-11.Here is an example implementation of the method. For experimental substantiation of the possibility of obtaining high-quality welded joints of pipes with stainless steel lugs, two experimental pipes were produced by the claimed method. Each pipe was made as follows: rings (coils) 150 mm long were cut from the ends of the pipe billet from steel 20 (length 6 m, diameter 273 × 9 mm). Then, rings of steel 08Kh18N10T were welded by electron beam welding to the ends of the workpiece subjected to machining to ensure the required roughness of the abutted surfaces Ra = 12.5 μm, while welding was performed with the electron beam shifted to the edge of austenitic steel. Following this, an experimental electric arc welding of the butt joint of the pipes obtained was carried out using the technology of welding stainless steel pipes using austenitic electrodes TsL-11.

Образцы, вырезанные из сварных соединений нержавеющих колец и основного металла трубы, а также образцы, изготовленные из соединения двух колец из стали 08Х18Н10Т, были подвергнуты комплексным исследованиям с целью оценки качества стыков. Металлографические исследования металла швов, механические испытания образцов на статический изгиб, статическое растяжение и ударную вязкость, а также испытания металла сварных стыков на склонность к межкристаллитной коррозии показали, что свойства полученных соединений удовлетворяют требованиям нормативно-технической документации. Полученный фрагмент трубопровода полностью отвечает требованиям прочности и надежности.Samples cut from welded joints of stainless rings and the base metal of the pipe, as well as samples made from the connection of two rings from 08Kh18N10T steel, were subjected to comprehensive studies in order to assess the quality of joints. Metallographic studies of weld metal, mechanical tests of samples for static bending, static tensile strength and impact strength, as well as testing of welded joints for susceptibility to intergranular corrosion, showed that the properties of the obtained compounds satisfy the requirements of normative and technical documentation. The resulting fragment of the pipeline fully meets the requirements of strength and reliability.

Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными аналогами.The advantages of the proposed method in comparison with known analogues.

Предлагаемый способ получения сварного соединения трубопровода с внутренним изоляционным покрытием по сравнению с аналогами обеспечивает значительное ускорение строительно-монтажных работ за счет исключения трудоемких технологических операций. Полученные посредством данного способа монтажные соединения, выполненные в полевых условиях электродуговой сваркой, отличаются прочностью и надежностью, поскольку сварные швы стыкуемых элементов не содержат зоны перемешивания разнородных металлов, в которой локализуется большое количество дефектов.The proposed method for producing a welded joint of a pipeline with an internal insulating coating in comparison with analogues provides a significant acceleration of construction and installation works by eliminating labor-intensive technological operations. The assembly joints obtained by this method made in the field by electric arc welding are durable and reliable, since the welds of the joined elements do not contain a mixing zone of dissimilar metals, in which a large number of defects are localized.

Claims (1)

Способ соединения труб с внутренним покрытием, заключающийся в формировании внутренних слоев сварного шва и околошовной зоны из коррозионно-стойкой стали с последующим нанесением на внутреннюю поверхность трубы изоляционного слоя, отличающийся тем, что предварительно в заводских условиях при изготовлении труб вводят дополнительный элемент из коррозионно-стойкой стали, выполненный в виде кольца, представляющего собой отрезок трубы, внешний диаметр которого равен диаметру трубы, а внутренний - внутреннему диаметру изоляционного слоя трубы, и соединяют его с концевой частью трубы из углеродистой стали при помощи лазерной, электродуговой или высокочастотной сварки с возможностью получения качественного сварного соединения, получая при этом концевую часть труб в виде утолщенных колец, затем в полевых условиях производят соединения утолщенными кольцами из коррозионно-стойкой стали концевых частей труб с помощью электродуговой сварки в трубопровод для получения качественного сварного соединения, причем изоляцию наносят частично на внутреннюю сторону стыка колец из коррозионно-стойкой стали и основного материала, обеспечивая герметизацию этого места. The method of connecting pipes with an inner coating, which consists in the formation of the inner layers of the weld and heat-affected zone from corrosion-resistant steel, followed by applying an insulating layer to the inner surface of the pipe, characterized in that an additional element of corrosion-resistant is introduced in the factory for the manufacture of pipes steel, made in the form of a ring, which is a piece of pipe, the outer diameter of which is equal to the diameter of the pipe, and the inner to the inner diameter of the insulating layer pipes, and connect it to the end part of the carbon steel pipe using laser, electric arc or high-frequency welding with the possibility of obtaining high-quality welded joints, while receiving the end part of the pipes in the form of thickened rings, then in the field make connections with thickened rings of corrosion-resistant steel of the end parts of pipes using electric arc welding into the pipeline to obtain a high-quality welded joint, and the insulation is partially applied to the inner side of the joint of the rings from corrosion-resistant steel and base material, providing sealing of this place.
RU2009101182/06A 2009-01-15 2009-01-15 Procedure for connecting pipes with internal coating RU2410593C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101182/06A RU2410593C2 (en) 2009-01-15 2009-01-15 Procedure for connecting pipes with internal coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009101182/06A RU2410593C2 (en) 2009-01-15 2009-01-15 Procedure for connecting pipes with internal coating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009101182A RU2009101182A (en) 2010-07-20
RU2410593C2 true RU2410593C2 (en) 2011-01-27

Family

ID=42685701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009101182/06A RU2410593C2 (en) 2009-01-15 2009-01-15 Procedure for connecting pipes with internal coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2410593C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485386C1 (en) * 2012-05-10 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ) Connection method of pipes to inner and outer coatings, and device for its implementation
RU2769328C1 (en) * 2021-10-18 2022-03-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" Connection method for lined pipeline sections

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485386C1 (en) * 2012-05-10 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ (КНИТУ-КАИ) Connection method of pipes to inner and outer coatings, and device for its implementation
RU2769328C1 (en) * 2021-10-18 2022-03-30 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" Connection method for lined pipeline sections

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009101182A (en) 2010-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101061617B1 (en) Methods and compositions for welding dissimilar materials
US11655929B2 (en) Reducing the risk of corrosion in pipelines
RU2410593C2 (en) Procedure for connecting pipes with internal coating
JP2015174147A (en) Process for welding pipe connections for high temperature applications
CN107002914B (en) Fluid conduit element and method for forming a fluid conduit element
JP2012215474A (en) Coolant piping structure
NO20170106A1 (en) Bi-metallic mechanically lined pipe with metallurgical bonding at its ends; method of manufacturing such bi-metallic lined pipe
RU2686129C1 (en) Method for connection of metal pipes with inner plastic lining
RU121027U1 (en) DEVICE FOR PROTECTING THE INTERNAL WELDED PIPELINE
RU2384787C1 (en) Procedure for pipe connection
JPH03207575A (en) Circumferential welding method for double pipes
RU2697133C2 (en) Method of welding parts with coating using nonconsumable electrode
RU194501U1 (en) WELDED PIPE ASSEMBLY UNIT WITH INTERNAL PROTECTIVE COATING
RU2602715C1 (en) Connection of pipes with internal coating and method of its implementation
RU2767123C1 (en) Corrosion-resistant bushing for internal protection of pipelines
RU2643098C2 (en) Method of arc welding of weldolet from austenite steels to pipeline from low-carbon and low-alloy steels
RU2137010C1 (en) Method of mounting pipe line for transportation of aggressive media
CN209800948U (en) Steel anticorrosion elbow pipe without inner repaired mouth
JPH0235193B2 (en) TAISHOKUFUKUJUKANTSUGITEBUKOZO
RU2293632C1 (en) Method of connection of steel parts
RU2543645C2 (en) Cladding method of pipe ends with inner coating of shells from corrosion-resistant steel
RU2344910C1 (en) Method of enameled pipes welding ensuring internal protection of weld joint
JPS58122198A (en) Construction of welded joint of corrosion resistant pipe
RU2218509C2 (en) Method of connection of pipes with internal corrosion- resistant coating
JP2013174296A (en) Joint structure and joint method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130116