RU2546908C1

RU2546908C1 - Protection of pipeline weld

Info

Publication number: RU2546908C1
Application number: RU2013145534/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Семенович Михайлов; Андрей Анатольевич Филатов
Original assignee: Сергей Семенович Михайлов; Андрей Анатольевич Филатов
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2015-04-10
Also published as: RU2013145534A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to installation of pipelines and circular butts of tanks, particularly, to pipeline joints and can be used for construction and repair of pipelines. Method of antirust protection of pipeline weld comprises placing of jar washer in weld zone and in adjacent sections of internal protective sections. Said jar washer comprises fusible insert secured in the groove by heat-resistant material and composed of weld wire fitted in central circular groove. Sealing elements are fitted in circular grooves made on opposite sides from central circular groove Note here that jar washer is used with sealing elements made from thermally expanding polymer and fitted in grooves along with elastic seals.

EFFECT: higher reliability of joint.

3 cl, 1 dwg

Description

Заявляемое техническое решение относится к монтажу систем трубопроводного транспорта и кольцевых стыков емкостей, а именно к соединительным деталям трубопроводов, и может быть использовано при сооружении и ремонте трубопроводов, предназначенных для транспортирования нефти, нефтепродуктов, газов, различных агрессивных сред а также для транспортирования воды в системах холодного и горячего водоснабжения коммунального хозяйства.The claimed technical solution relates to the installation of pipeline transport systems and ring joints of tanks, namely to the connecting parts of pipelines, and can be used in the construction and repair of pipelines intended for the transportation of oil, oil products, gases, various aggressive environments and also for transporting water in systems cold and hot water for public utilities.

Известна (http://hghltd.yandex.net/yandbtm?fmode=inject&url=) «Технология сварки труб», когда перед сваркой разрезное кольцо вставляют в конец одной трубы, плотно подгоняют его и прихватывают к внутренней поверхности трубы. На свободную выступающую половину кольца надевают и прихватывают конец второй трубы.There is a well-known (http://hghltd.yandex.net/yandbtm?fmode=inject&url=) "Pipe Welding Technology" when, before welding, a split ring is inserted at the end of one pipe, fit it tightly and grab onto the inner surface of the pipe. On the loose protruding half of the ring, put on and grab the end of the second pipe.

Известны устройства, применяемые для антикоррозийной защиты сварного шва трубопровода.Known devices used for corrosion protection of the weld of the pipeline.

Известны типы соединений при сварке трубопроводов (http://www.shkval-antikor.ru/mess646.htm), например, стыковое соединение с подкладным кольцом или стыковое соединение с расплавляемыми вставками.Known types of joints in the welding of pipelines (http://www.shkval-antikor.ru/mess646.htm), for example, a butt joint with a washer ring or a butt joint with melted inserts.

Известно (http://cps63.ru/products) «Устройство защиты внутреннего сварного шва» представляет собой металлическую втулку специальной формы с многослойным полимерным покрытием и специальным термоактивным материалом, нанесенным по периметру устройства в зоне термического воздействия при сварке.It is known (http://cps63.ru/products) “Device for protecting the internal weld” is a metal sleeve of a special form with a multilayer polymer coating and a special thermoactive material deposited around the perimeter of the device in the heat-affected zone during welding.

Термоактивный материал под воздействием внутренней высокой температуры сварочной дуги вспенивается и перекрывает неизолированные концы труб с полимерным покрытием от воздействия перекачиваемой среды.Thermoactive material under the influence of internal high temperature of the welding arc foams and blocks the uninsulated ends of pipes with a polymer coating from the effects of the pumped medium.

Специальная форма устройства помогает формированию плотного заполнения межтрубного пространства (между телом устройства и трубой) и препятствует механическому разрушению заполнителя под воздействием перекачиваемой среды и средств дополнительной очистки или диагностики.The special form of the device helps to form a dense filling of the annular space (between the device body and the pipe) and prevents the mechanical destruction of the aggregate under the influence of the pumped medium and additional cleaning or diagnostics.

Известно «Устройство для защиты внутренней части сварного шва трубопровода», полезная модель RU №131125, выполненное в виде втулки с развальцованными торцами и расположенными по периметру втулки, вдоль поперечной оси симметрии упорами, при этом на всю поверхность втулки нанесено многослойное покрытие из полимерного материала, поверх которого расположен слой термоизолирующего материала, а по периметру втулки в зоне термического воздействия при сварке симметрично относительно сварного шва расположены две манжеты из термоактивного материала с возможностью его расширения под действием высокой температуры сварочной дуги, в качестве полимерного материла для многослойного покрытия используют порошковые эпоксидные краски П-ЭП-585, Охтэк-3 Трубная, П-ЭП-7150 и грунты ТРЭПП-ГП, ТК-8007, Гамма-Охтэк, в качестве термоактивного материала применяют эластичный листовой огнезащитный материал в виде рулонов или гибких пластин, упоры выполнены прямоугольной, трапециевидной или округлой формы, в качестве термоизолирующего материала используются различные стеклоткани или листовой фторопласт.It is known "Device for protecting the inner part of the pipeline weld", utility model RU No. 131125, made in the form of a sleeve with flared ends and located along the perimeter of the sleeve along the cross axis of symmetry with stops, while a multilayer coating of polymer material is applied to the entire surface of the sleeve, on top of which there is a layer of thermally insulating material, and two cuffs of thermoactive material are located symmetrically relative to the weld along the perimeter of the sleeve in the heat-affected zone during welding Ala with the possibility of its expansion under the action of a high temperature of the welding arc, P-EP-585, Okhtek-3 Trubnaya, P-EP-7150 and TREPP-GP, TK-8007, Gamma primers are used as a polymeric material for a multilayer coating -Okhtek, elastic thermally active material is used as thermoactive material in the form of rolls or flexible plates, the stops are made of rectangular, trapezoidal or rounded shape, various fiberglass or fluoroplastic sheets are used as thermally insulating material t.

Вышеуказанные устройства допускают выход термоактивного материала за втулку при его вспучивании, что не способствует процессу герметизации.The above devices allow the release of thermoactive material behind the sleeve when it is expanded, which does not contribute to the sealing process.

Известна «Втулка для защиты сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием», полезная модель RU 128542, содержащая установленное в центральной кольцевой проточке центрирующее кольцо, герметизирующие элементы, установленные в кольцевых проточках, выполненных по разные стороны от центральной кольцевой проточки, и уплотняющие манжеты, установленные в кольцевых канавках, расплавляемую вставку, выполненную из сварочной проволоки и установленную в кольцевой канавке, выполненной в центрирующим кольце.The well-known "Sleeve for protecting the weld of pipelines with an internal anti-corrosion coating", utility model RU 128542, comprising a centering ring installed in the central annular groove, sealing elements installed in annular grooves made on opposite sides of the central annular groove, and sealing cuffs installed in annular grooves, a melt insert made of a welding wire and installed in an annular groove made in the centering ring.

Известные способы монтажа узлов сварного соединения имеют следующие недостатки: при проведении сварочных работ по монтажу трубопроводов возникает проблема попадания продуктов плавления метала во внутреннюю полость, а также трудность в формировании обратной поверхности сварочного шва, что влияет на надежность сварного соединения.Known methods for mounting welded joint assemblies have the following disadvantages: when conducting welding work on the installation of pipelines, the problem of getting metal fusion products into the internal cavity, as well as the difficulty in forming the reverse surface of the weld, which affects the reliability of the welded joint.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности конструкции узла сварного соединения трубопровода, обеспечение прочности соединения и повышение долговечности службы трубопровода за счет обеспечения надежности герметизации сварного стыка, повышение гидродинамики в ламинарном потоке среды.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the design of the welded joint of the pipeline, ensuring the strength of the connection and increasing the durability of the pipeline by ensuring the reliability of the sealing of the welded joint, increasing the hydrodynamics in the laminar flow of the medium.

Поставленная задача реализуется следующим образом.The task is implemented as follows.

Способ внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного шва трубопровода, при котором в зоне сварного шва и прилегающих участках внутреннего защитного покрытия размещают подкладное кольцо, содержащее расплавляемую вставку, закрепленную в проточке по средствам термостойкого материала и выполненную из сварочной проволоки и установленную в центральную кольцевую проточку, герметизирующие элементы, выполненные из термоактивного материала или из термоплавкого материала, установлены в кольцевых проточках, выполненных по разные стороны от центральной кольцевой проточки, при этом герметизирующие элементы установлены в тех же проточках, и представляют собой втулку, выполненную из эластичного материала, например резины, имеющую внутренний буртик и наружную канавку и зафиксированы кольцом, выполненным из проволоки.The method of internal corrosion protection of the zone of the weld of the pipeline, in which in the zone of the weld and the adjacent sections of the inner protective coating a lining ring is placed containing a melt insert fixed in the groove by heat-resistant material and made of welding wire and installed in the central annular groove, sealing elements made of thermoactive material or of hot-melt material are installed in annular grooves made on different sides They are located from the central annular groove, while the sealing elements are installed in the same grooves and are a sleeve made of an elastic material, for example rubber, having an inner flange and an outer groove and are fixed by a ring made of wire.

Заявляемое техническое решение для осуществления способа защиты сварного шва трубопровода 2 представлено на чертеже и состоит из подкладного кольца 1, в котором выполнены кольцевые проточки: 7 и 6, причем кольцевая проточка 7 заполнена термостойким материалом 5, обеспечивающим надежное крепление в ней расплавляемой вставки 4, которая выполнена из сварочной проволоки, кольцевые проточки 6 выполнены по обе стороны от расплавляемой вставки, и в них ближе к краям втулки установлены эластичные уплотнения 8, а для их фиксации предусмотрены фиксирующие кольца 9, выполненные из проволоки, в проточках 7 также помещены герметизирующие элементы 3. Герметизирующие элементы 3 могут быть выполнены из термоактивного материала,The claimed technical solution for implementing the method of protecting the weld of the pipeline 2 is shown in the drawing and consists of a washer 1, in which annular grooves are made: 7 and 6, and the annular groove 7 is filled with heat-resistant material 5, which provides reliable fastening of the melt insert 4, which made of welding wire, annular grooves 6 are made on both sides of the fusion insert, and elastic seals 8 are installed closer to the edges of the sleeve, and fixation is provided for their fixation sealing rings 9 made of wire, in the grooves 7 are also placed sealing elements 3. The sealing elements 3 can be made of thermoactive material,

Эластичное уплотнение 8 представляет собой втулку, выполненную из эластичного материала, например из резины, имеющую внутренний буртик, которым она сажается в кольцевую проточку 6 кольца 1, и с наружную канавку, в которую вставляется фиксирующее кольцо 9, по средством которого эластичное уплотнение 8 крепится на кольце 1.The elastic seal 8 is a sleeve made of an elastic material, for example, rubber, having an inner flange, with which it fits into the annular groove 6 of the ring 1, and with an external groove into which the locking ring 9 is inserted, by which the elastic seal 8 is attached to ring 1.

Перед сваркой кольцо вставляют в конец одной трубы 2, плотно подгоняют его и прихватывают к внутренней поверхности трубы 2. На свободную выступающую половину кольца надевают и прихватывают конец второй трубы 2 и производят сварку.Before welding, the ring is inserted at the end of one pipe 2, fit it tightly and grabbed to the inner surface of the pipe 2. On the loose protruding half of the ring, put on and grasp the end of the second pipe 2 and make welding.

Расплавляемая вставка 4 служит для формирования корня шва, усиления шва во всех пространственных положениях и фиксации центрирующей втулки внутри трубопровода 1, а также осуществить легирование металла шва за счет выбора материала расплавляемой вставки 4 (материал вставки выбирается в зависимости от марки стали основного трубопровода, например, для Ст20 вставка выбирается из проволоки СВ08Г2С), обеспечить формирование обратной поверхности шва с усилением во всех пространственных положениях, способствует изменению направления действия и силы поверхностного натяжения на наружной поверхности сварочной ванны.The melt insert 4 serves to form the weld root, strengthen the weld in all spatial positions and fix the centering sleeve inside the pipe 1, as well as to alloy the weld metal by choosing the material of the melt insert 4 (the material of the insert is selected depending on the steel grade of the main pipeline, for example, for St20, the insert is selected from the wire SV08G2S), to ensure the formation of the reverse surface of the seam with reinforcement in all spatial positions, helps to change the direction of action and surface tension forces on the outer surface of the weld pool.

Герметизирующие элементы 3 могут быть выполнены из термоактивного материала, который под воздействием внутренней высокой температуры сварочной дуги вспенивается и покрывает неизолированные концы труб с полимерным покрытием от воздействия перекачиваемой среды, либо из терморасширяющегося полимера, с возможностью плавления при соприкосновении с термоактивными зонами и формирующего защитное покрытие на внутренней поверхности трубопровода при воздействии температуры. Материал при расширении заполняет внутреннюю полость ячеистой структурой, наружный слой которой в контакте с нагретыми поверхностями окрашивает узел изнутри, за счет плавления частиц антикоррозионного покрытия входящих в состав полимеров, что делает защиту узла надежной.The sealing elements 3 can be made of thermoactive material, which, under the influence of the internal high temperature of the welding arc, foams and covers the non-insulated ends of the pipes with a polymer coating from exposure to a pumped medium, or from a thermally expanding polymer, with the possibility of melting in contact with thermoactive zones and forming a protective coating on the inner surface of the pipeline when exposed to temperature. When expanding, the material fills the inner cavity with a cellular structure, the outer layer of which in contact with heated surfaces paints the assembly from the inside, due to the melting of the anticorrosive particles of the polymers that make the assembly reliable.

Эластичные уплотнения 8 крепятся с каждого торца кольца и выполняют функцию элементов, снижающих завихрение ламинарного потока среды, обеспечивают надежное уплотнение между трубой и кольцом, предохраняют от вытекания термоактивный материал во время сварочных работ.Elastic seals 8 are attached from each end of the ring and perform the function of elements that reduce the swirl of the laminar flow of the medium, provide a reliable seal between the pipe and the ring, protect the thermoactive material from flowing out during welding.

После сварки трубопровода в плеть с помощью подкладного кольца, применяемого в предлагаемом способе, внутренняя поверхность будет сформирована стенками подкладного кольца без каверн и полостей, что позволяет в дальнейшем окрашивать внутреннюю поверхность сварного соединения антикоррозионными составами при помощи зонда.After welding the pipeline into a whip with the help of the washer ring used in the proposed method, the inner surface will be formed by the walls of the washer ring without cavities and cavities, which subsequently allows the inner surface of the welded joint to be painted with anti-corrosion compounds using a probe.

Claims

1. The method of internal corrosion protection of the zone of the weld of the pipeline, in which in the zone of the weld and adjacent sections of the inner protective coating is placed a liner containing a melt insert made of a welding wire and installed in the central annular groove, sealing elements installed in the annular grooves made on different sides from the central annular groove, and elastic seals, characterized in that they use a washer ring, sealing e ementy which is made of thermally expanding polymer and install them in groove together with elastic seals.

2. The method according to claim 1, characterized in that a washer ring is used, the elastic seals of which are a sleeve made of an elastic material, such as rubber, having an inner flange and an outer groove.

3. The method according to claim 1, characterized in that a washer ring is used, the elastic seals of which are fixed by a ring made of wire.