RU2554454C1

RU2554454C1 - Procedure for connecting pipes with internal coating

Info

Publication number: RU2554454C1
Application number: RU2014106266/06A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Михайлович Айдуганов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-производственный центр"
Priority date: 2014-02-19
Filing date: 2014-02-19
Publication date: 2015-06-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: process for connecting pipes with internal coating includes installation of back-up bushing with installed at its ends sealing elements inside the pipe ends, pipes connection by welding, and joint sealing between surfaces of the back-up bushing and pipe ends with internal coating before or after pipes connection by welding. Bimetal back-up bushing is installed inside the pipe ends, the bushing comprises external steel bushing and internal shell out of corrosion-resistant steel, their ends project beyond the end faces of the external bushing, at the projecting ends of the external surfaces of the shell the sealing elements are installed, the joint is sealed between the surfaces of the bimetal back-up bushing and pipe ends with internal coating by means of radial spreading of the projecting ends of the shell with installed sealing elements. The sealing elements are glued to the surfaces of the ends of the shell and pipes.

EFFECT: simplified connection process of pipes with internal coating.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства трубопроводов, а именно к защите сварных соединений трубопроводов от внутренней коррозии.The invention relates to the field of pipeline construction, and in particular to the protection of welded joints of pipelines from internal corrosion.

Известен способ соединения труб с внутренним покрытием, включающий установку внутрь соединяемых труб втулки из коррозионностойкого материала, сборку стыка под сварку, соединение труб сваркой и уплотнение между наружной поверхностью втулки и покрытыми внутренними поверхностями свариваемых труб осуществляют после соединения труб сваркой, запрессовкой втулки в сваренные трубы путем высокоскоростного пластического деформирования втулки (Патент РФ N 2079033, кл. F16L 13/02, заявка N 93053882/06 от 03.12.93, опубликован 10.05.1997 г., Бюл. N 13).A known method of connecting pipes with an inner coating, including installing inside the connected pipes of the sleeve of corrosion-resistant material, assembling the weld joint, connecting pipes by welding and sealing between the outer surface of the sleeve and the coated inner surfaces of the pipes to be welded, is carried out after connecting the pipes by welding, pressing the sleeve into the welded pipes by high-speed plastic deformation of the sleeve (RF Patent N 2079033, class F16L 13/02, application N 93053882/06 dated 03.12.93, published 05.10.1997, Bull. N 13).

Этот способ обладает существенными недостатками. Во-первых, используется очень дорогостоящее оборудование для запрессовки втулок, а именно магнитно-импульсная установка. Самое главное, что высокоскоростное пластическое деформирование внутренней цилиндрической втулки внутри концов труб не позволяет получить плотное герметичное соединение между поверхностями втулки и концов труб. Это связано с тем, что воздух, имеющийся между втулкой и концами труб, является передающей средой при использовании энергии взрыва, то есть воздух раздает концы труб на большую величину. При высокоскоростном пластическом деформировании втулки воздух не полностью вытесняется с зазора, имеющегося между втулкой и концами труб, а это приводит к большой величине раздачи концов труб. Это доказано практикой использования энергии взрыва для соединения труб при строительстве трубопровода и при восстановлении герметичности обсадных колонн в нефтедобывающей промышленности. Положительных результатов не было достигнуто. Кроме того, невозможно применить данное оборудование в полевых условиях, где погодные условия играют главную роль (снег, дождь, низкая температура и т.д.), но сам технологический процесс энергоемок и трудоемок в исполнении.This method has significant disadvantages. Firstly, very expensive equipment for pressing bushings is used, namely a magnetic pulse installation. Most importantly, the high-speed plastic deformation of the inner cylindrical sleeve inside the ends of the pipes does not allow a tight tight connection between the surfaces of the sleeve and the ends of the pipes. This is due to the fact that the air available between the sleeve and the ends of the pipes is the transmission medium when using the energy of the explosion, that is, the air distributes the ends of the pipes by a large amount. With high-speed plastic deformation of the sleeve, air is not completely displaced from the gap between the sleeve and the ends of the pipes, and this leads to a large distribution of the ends of the pipes. This is proved by the practice of using blast energy to connect pipes during pipeline construction and when restoring casing leak tightness in the oil industry. No positive results have been achieved. In addition, it is impossible to use this equipment in the field, where weather plays a major role (snow, rain, low temperature, etc.), but the process itself is energy-intensive and time-consuming to execute.

Известно изобретение, взятое за прототип: Способ соединения металлических труб с внутренним покрытием, включающий установку внутрь концов труб втулки с установленными на концах ее наружной поверхности уплотнительными элементами, герметизацию соединения втулки и концов труб до или после соединения труб сваркой, путем обжатия концов труб напротив втулки или уплотнительных элементов втулки (Патент РФ №2157478, МПК кл. F16L 13/02 по заявке №99120955/06 от 30.09.1999, опубл. 10.10.2000).The invention is taken as a prototype: A method of connecting metal pipes with an inner coating, comprising installing inside the ends of the tubes of the sleeve with sealing elements installed at the ends of its outer surface, sealing the connection of the sleeve and the ends of the pipes before or after connecting the pipes by welding, by compressing the ends of the pipes opposite the sleeve or sealing elements of the sleeve (RF Patent No. 2157478, IPC class F16L 13/02 according to the application No. 99120955/06 of 09/30/1999, publ. 10/10/2000).

Данный способ имеет недостатки, связанные с тем, что для обжатия концов труб большого диаметра и с большой толщиной стенки требуется специальное громоздкое и энергоемкое оборудование, что усложняет технологический процесс соединения труб с внутренним покрытием.This method has disadvantages associated with the fact that for the compression of the ends of pipes of large diameter and with a large wall thickness requires special bulky and energy-intensive equipment, which complicates the process of connecting pipes with an inner coating.

Задачей изобретения является упрощение технологии соединения труб с внутренним покрытием.The objective of the invention is to simplify the technology of connecting pipes with an inner coating.

Поставленная задача достигается тем, что в способе соединения металлических труб с внутренним покрытием, включающем установку внутрь концов труб втулки подкладной с установленными на ее концах уплотнительными элементами, соединение труб сваркой и герметизацию соединения между поверхностями втулки подкладной и концов труб с внутренним покрытием до или после соединения труб сваркой, где новым является то, что внутри концов труб устанавливают втулку подкладную биметаллическую, состоящую из наружной стальной втулки и внутренней обечайки из коррозионностойкой стали, концы которых выступают за торцы наружной стальной втулки, а на выступающих концах наружной поверхности обечайки размещены уплотнительные элементы, герметизируют соединение между поверхностями втулки подкладной биметаллической и концов труб с внутренним покрытием путем радиальной раздачи выступающих концов обечайки с размещенными уплотнительными элементами. В способе новым является также то, что уплотнительные элементы приклеивают к поверхностям концов обечайки и труб.The problem is achieved in that in a method for connecting metal pipes with an inner coating, including installing inside the pipe ends of the liner with the sealing elements installed at its ends, connecting the pipes by welding and sealing the connection between the surfaces of the liner and the ends of the pipes with an inner coating before or after the connection pipe welding, where new is the fact that inside the pipe ends a bimetal underlay sleeve is installed, consisting of an external steel sleeve and an inner shell and from corrosion-resistant steel, the ends of which protrude beyond the ends of the outer steel sleeve, and the sealing elements are placed on the protruding ends of the outer surface of the shell, seal the connection between the surfaces of the bimetal underlay sleeve and the ends of the pipes with an inner coating by radially distributing the protruding ends of the shell with the placed sealing elements. In the method, it is also new that the sealing elements are glued to the surfaces of the ends of the shell and pipes.

Благодаря указанным отличительным признакам упрощается технологический процесс соединения труб с внутренним покрытием.Thanks to these distinctive features, the process of connecting pipes with the inner coating is simplified.

На фигуре показан в разрезе общий вид соединения труб с внутренним покрытием, который получен предлагаемым способом: труба 1, внутреннее покрытие 2, наружная стальная втулка 3, внутренняя обечайка 4 из коррозионностойкой стали, кольцевой выступ 5, раструбы 6, уплотнительные элементы 7 и сварной шов 8.The figure shows in section a General view of the connection of pipes with an inner coating, which is obtained by the proposed method: pipe 1, inner coating 2, outer steel sleeve 3, inner shell 4 made of corrosion-resistant steel, annular protrusion 5, sockets 6, sealing elements 7 and weld 8.

Втулка подкладная биметаллическая состоит из наружной стальной втулки 3 и внутренней обечайки 4 из коррозионностойкой стали, концы которых выступают за торцы наружной стальной втулки 3. В средней части наружной стальной втулки 3 выполнен кольцевой выступ 5, у которого наружный диаметр больше, чем внутренний диаметр соединяемых труб 1. На выступающих концах наружной поверхности обечайки 4 размещены уплотнительные элементы 7. Уплотнительные элементы 7 могут быть приклеены к наружной поверхности обечайки 4.The bimetal underlay sleeve consists of an outer steel sleeve 3 and an inner shell 4 made of corrosion-resistant steel, the ends of which protrude beyond the ends of the outer steel sleeve 3. An annular protrusion 5 is made in the middle part of the outer steel sleeve 3, the outer diameter of which is larger than the inner diameter of the connected pipes 1. On the protruding ends of the outer surface of the shell 4 are placed sealing elements 7. Sealing elements 7 can be glued to the outer surface of the shell 4.

Способ осуществляют следующим образом. В конец первой трубы 1 с внутренним покрытием 2 устанавливают втулку подкладную биметаллическую, которая состоит из наружной стальной втулки 3 и внутренней обечайки 4 из коррозионностойкой стали до упора кольцевого выступа 5 наружной стальной втулки 3 в торец первой трубы 1. Уплотнительный элемент 7 заходит с натягом на часть первой трубы 1 с внутренним покрытием 2. При этом, уплотнительный элемент 7 центрирует втулку подкладную биметаллическую относительно оси первой трубы 1. Конец внутренней обечайки 4 из коррозионностойкой стали, выступающий за торец наружной стальной втулки 3, раздают в радиальном направлении при помощи гидравлического пресса, снабженного дорном. При этом на выступающем конце внутренней обечайки 4 образуется раструб 6 с коническим переходом. Также происходит сжатие уплотнительного элемента 7 в радиальном направлении и расширение в осевом направлении, что приводит к заполнению остающегося зазора между внутренней обечайкой 4 из коррозионностойкой стали и внутренней поверхностью конца первой трубы 1, а также к частичному заполнению зазора между поверхностями наружной стальной втулки 3 и первой трубы. Уплотнительный элемент 7 может быть приклеен к внутренней поверхности первой трубы 1 с внутренним покрытием 2, что улучшит герметизацию соединения между поверхностями втулки подкладной биметаллической и концом первой трубы 1 с внутренним покрытием 2 на трубопроводах высокого давления, а также большого диаметра. Устанавливают дорн внутри втулки подкладной биметаллической, размещают внутри второй трубы 1 тягу гидравлического пресса, к которому присоединяют дорн и продвигают вторую трубу 1 на втулку подкладную биметаллическую до упора торца второй трубы 1 в кольцевой выступ 5 наружной втулки 3. Уплотнительный элемент 7 заходит с натягом на часть второй трубы 1 с внутренним покрытием 2. При этом, уплотнительный элемент 7 центрирует втулку подкладную биметаллическую относительно оси второй трубы 1. Конец внутренней обечайки 4 из коррозионностойкой стали, выступающий за торец наружной стальной втулки 3, раздают в радиальном направлении при помощи гидравлического пресса, снабженного дорном. При этом, на выступающем конце внутренней обечайки 4 образуется раструб 6 с коническим переходом. Также происходит сжатие уплотнительного элемента 7 в радиальном направлении и расширение в осевом направлении, что приводит к заполнению остающегося зазора между внутренней обечайкой 4 из коррозионностойкой стали и внутренней поверхностью конца второй трубы 1, а также к частичному заполнению зазора между поверхностями наружной стальной втулки 3 и второй трубы 1. Уплотнительный элемент 7 может быть приклеен к внутренней поверхности второй трубы 1 с внутренним покрытием 2, что улучшит герметизацию соединения между поверхностями втулки подкладной биметаллической и концом второй трубы 1 с внутренним покрытием 2 на трубопроводах высокого давления, а также большого диаметра. Вытаскивают дорн с тягой из второй трубы 1. Соединяют трубы 1 с внутренним покрытием 2 электродуговой сваркой с образованием сварного шва 8. При этом также происходит соединение кольцевого выступа 5 наружной стальной втулки 3 к сварному шву 8 концов труб 1.The method is as follows. At the end of the first pipe 1 with an inner coating 2, a bimetallic liner is installed, which consists of an outer steel sleeve 3 and an inner shell 4 of corrosion-resistant steel until the ring protrusion 5 of the outer steel sleeve 3 stops at the end of the first pipe 1. The sealing element 7 extends with an interference fit part of the first pipe 1 with an inner coating 2. At the same time, the sealing element 7 centers the bimetallic liner relative to the axis of the first pipe 1. The end of the inner shell 4 of stainless steel protrudes the end of the outer steel sleeve 3, is distributed in the radial direction using a hydraulic press equipped with a mandrel. At the same time, at the protruding end of the inner shell 4, a bell 6 is formed with a conical transition. Compression of the sealing element 7 in the radial direction and expansion in the axial direction also occurs, which leads to filling the remaining gap between the inner shell 4 of stainless steel and the inner surface of the end of the first pipe 1, as well as to partially filling the gap between the surfaces of the outer steel sleeve 3 and the first pipes. The sealing element 7 can be glued to the inner surface of the first pipe 1 with an inner coating 2, which will improve the sealing of the connection between the surfaces of the bimetal underlay sleeve and the end of the first pipe 1 with an inner coating 2 on high pressure pipelines, as well as large diameters. The mandrel is installed inside the bimetallic sleeve, the thrust of the hydraulic press is placed inside the second pipe 1, to which the mandrel is connected and the bimetallic sleeve 1 is moved onto the bimetallic sleeve until the end of the second pipe 1 stops in the annular protrusion 5 of the outer sleeve 3. The sealing element 7 comes with an interference fit part of the second pipe 1 with an inner coating 2. At the same time, the sealing element 7 centers the bimetallic liner relative to the axis of the second pipe 1. The end of the inner shell 4 of stainless steel and protruding beyond the end face of the outer steel sleeve 3, are distributed in the radial direction by means of a hydraulic press equipped with a mandrel. At the same time, at the protruding end of the inner shell 4, a bell 6 is formed with a conical transition. Compression of the sealing element 7 in the radial direction and expansion in the axial direction also occurs, which leads to filling the remaining gap between the inner shell 4 of stainless steel and the inner surface of the end of the second pipe 1, as well as to partially filling the gap between the surfaces of the outer steel sleeve 3 and the second pipe 1. The sealing element 7 can be glued to the inner surface of the second pipe 1 with the inner coating 2, which will improve the sealing of the connection between the surfaces of the sleeve under Okay bimetal and the end of the second pipe 1 with internal coating 2 on high pressure pipelines, as well as large diameters. The mandrel is pulled out from the second pipe 1. Pipes 1 are connected with the inner coating 2 by electric arc welding to form a weld 8. This also connects the annular projection 5 of the outer steel sleeve 3 to the weld 8 of the pipe ends 1.

Предлагаемый способ позволяет упростить технологический процесс соединения труб с внутренним покрытием.The proposed method allows to simplify the process of connecting pipes with the inner coating.

Claims

1. The method of connecting pipes with an inner coating, including installing inside the ends of the pipes of the liner with the sealing elements installed at its ends, connecting the pipes by welding and sealing the connection between the surfaces of the liner and the ends of the pipes with the inner coating before or after connecting the pipes by welding, characterized in that inside the ends of the pipes, a bimetallic liner is installed, consisting of an external steel sleeve and an inner shell of stainless steel, the ends of which protrude beyond the torus Outer bushings, and sealing elements are placed on the protruding ends of the outer surface of the shell, seal the connection between the surfaces of the bimetallic liner sleeve and the ends of the pipes with an inner coating by radially distributing the protruding ends of the shell with the placed sealing elements.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sealing elements are glued to the surfaces of the ends of the shell and pipes.