RU44575U1

RU44575U1 - DEVICE FOR TERMIT WELDING OF CATHODE COPPER WIRE ELECTROCHEMICAL PROTECTION OF MAIN PIPELINE

Info

Publication number: RU44575U1
Application number: RU2004133716/22U
Authority: RU
Inventors: А.К. Шкода
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Велд Форс"
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2005-03-27

Abstract

Полезная модель относится к области сварочного производства, а именно, к устройствам термитной приварки провода электрохимической защиты, выполненного из меди или ее сплавов, к магистральному трубопроводу. Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства для термитной приварки катодного медного провода электрохимической защиты магистрального трубопровода, обеспечивающее высокой надежностью и качеством получаемого сварного соединения. Технический результат достигается в устройстве для термитной приварки катодного медного провода 1 электрохимической защиты магистрального трубопровода 2, содержащее сварочную камеру 3, изготовленную из материала с высокой точкой плавления, например из графита, имеющую каналы 4 для выхода газа и каналы 5 для вывода термитного шлака и выполненную с возможностью установки на металлическую поверхность магистральной трубы 2, термитную смесь, сформованную в цилиндрический термитный стержень 6 с оболочкой, The utility model relates to the field of welding production, namely, to thermite welding devices for electrochemical protection wires made of copper or its alloys, to the main pipeline. The technical result of the utility model is the creation of a new device for thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline, which provides high reliability and quality of the welded joint. The technical result is achieved in a device for the thermite welding of the cathode copper wire 1 of the electrochemical protection of the main pipe 2, comprising a welding chamber 3 made of a material with a high melting point, for example, graphite, having channels 4 for gas outlet and channels 5 for outputting thermite slag and made with the possibility of installing on the metal surface of the main pipe 2, a thermite mixture molded into a cylindrical thermite rod 6 with a shell,

вставленный в центральное отверстие 7 сварочной камеры 3, в котором, согласно полезной модели, на стыке с магистральной трубой 2 в боковой поверхности сварочной камеры 3 выполнено отверстие 8 для катодного медного провода 1 электрохимической защиты, конец которого в пределах сварочной камеры 3 зафиксирован в стальной трубке 9, расположенной на поверхности магистральной трубы 2 в зазоре между магистральной трубой 2 и термитным стержнем 6, при этом огнепроводный шнур 10 термитного стержня 6 введен в сварочную камеру 3 через один из ее каналов 5 для вывода термитного шлака.inserted into the Central hole 7 of the welding chamber 3, in which, according to a utility model, at the junction with the main pipe 2 in the side surface of the welding chamber 3, a hole 8 is made for the cathode copper wire 1 of electrochemical protection, the end of which is fixed in the steel tube within the welding chamber 3 9, located on the surface of the main pipe 2 in the gap between the main pipe 2 and the thermite rod 6, while the flame-retardant cord 10 of the thermite rod 6 is inserted into the welding chamber 3 through one of its channels 5 for output of termite slag.

Description

Полезная модель относится к области сварочного производства, а именно, к устройствам термитной приварки провода электрохимической защиты, выполненного из меди или ее сплавов, к магистральному трубопроводу.The utility model relates to the field of welding production, namely, to thermite welding devices for electrochemical protection wires made of copper or its alloys, to the main pipeline.

Известно устройство для термитной сварки, содержащее закрытый сосуд для сжигания термитной смеси, в результате чего полученный расплавленный металл заполняет зазор между свариваемыми деталями, при этом в состав термитной смеси входит с избытком окисел металла и углеродная присадка. Струя металла выбрасывается из реакционного сосуда на свариваемое изделие A device for thermite welding is known, containing a closed vessel for burning a thermite mixture, as a result of which the molten metal obtained fills the gap between the parts to be welded, while the composition of the thermite mixture includes excess metal oxide and a carbon additive. A metal jet is ejected from the reaction vessel onto the weldment

давлением образующихся в нем газов (авторское свидетельство СССР №87136, кл. В 23 К 23/00, 1949).the pressure of the gases formed in it (USSR copyright certificate No. 87136, class B 23 K 23/00, 1949).

Недостатком известного устройства является низкое качество получаемого с помощью него сварного соединения, что обусловлено тем, что значительная часть тепла, выделяемого при горении термита, теряется на нагрев реакционного сосуда, а также тем, что выбрасывание газами струи металла приводит к интенсивному перемешиванию получаемого металла с окисью алюминия и другими продуктами горения термита, включение которых снижают качество получаемого сварного соединения.A disadvantage of the known device is the low quality of the welded joint obtained with it, which is due to the fact that a significant part of the heat released during the burning of the termite is lost on heating the reaction vessel, as well as the fact that the ejection of the metal stream by gases leads to intensive mixing of the obtained metal with oxide aluminum and other termite combustion products, the inclusion of which reduce the quality of the resulting welded joint.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для термитной приварки катодного медного провода электрохимической защиты 'магистрального трубопровода, содержащее сварочную камеру, изготовленную из материала, имеющего высокую точку плавления, например из графита, имеющую каналы для выхода газа и каналы для вывода термитного шлака и выполненную с возможностью установки на металлическую поверхность магистральной трубы, термитную смесь, сформованную в цилиндрический термитный стержень с оболочкой, вставленный в центральное отверстие сварочной камеры (авторское свидетельство СССР №1569147, кл. В 23 К 23/00, опубл. 07.06.1990 - прототип).The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a device for thermite welding of the cathode copper wire of electrochemical protection of the main pipeline, containing a welding chamber made of a material having a high melting point, for example, graphite, which has channels for gas outlet and channels for output termite slag and made with the possibility of installation on the metal surface of the main pipe, a thermite mixture molded into a cylindrical termite eraser ginseng with a shell inserted into the central hole of the welding chamber (USSR author's certificate No. 1569147, class B 23 K 23/00, publ. 07.06.1990 - prototype).

Основной недостаток известного устройства заключается в следующем.The main disadvantage of the known device is as follows.

При поджоге термитного стержня температура продуктов сгорания достигает 1500-2500°С. В процессе сгорания смеси термитного стержня образуется расплав на основе окисла металла, содержащегося в смеси. При взаимодействии нагретых до высокой температуры продуктов сгорания с привариваемым материалом происходит его нагрев, который без отвода тепла может вызвать подплавление привариваемого катодного медного провода электрохимической защиты на длине, выходящей за пределы района приварки или даже полное его расплавление в месте стыковки катодного провода и магистральной трубы. Все это снижает надежность, а также качество получаемого сварного соединения, обусловленное его пониженными техническими и электрическими характеристиками.During arson of a thermite rod, the temperature of the combustion products reaches 1500-2500 ° C. In the process of burning a mixture of a termite rod, a melt is formed based on the metal oxide contained in the mixture. When the combustion products heated to a high temperature interact with the material being welded, it heats up, which without heat removal can cause the welded cathode copper wire of the electrochemical protection to melt over a length extending beyond the welding area or even completely melt it at the junction of the cathode wire and the main pipe. All this reduces the reliability, as well as the quality of the welded joint, due to its reduced technical and electrical characteristics.

Техническим результатом полезной модели является создание нового устройства для термитной приварки катодного медного провода электрохимической защиты магистрального трубопровода, обеспечивающего высокую надежность и качество получаемого сварного соединения.The technical result of the utility model is the creation of a new device for thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline, providing high reliability and quality of the resulting welded joint.

Технический результат достигается в устройстве для термитной приварки катодного медного провода электрохимической защиты магистрального трубопровода, содержащее сварочную камеру, The technical result is achieved in a device for thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline, containing a welding chamber,

изготовленную из материала с высокой точкой плавления, например из графита, имеющую каналы для выхода газа и каналы для вывода термитного шлака и выполненную с возможностью установки на металлическую поверхность магистральной трубы, термитную смесь, сформованную в цилиндрический термитный стержень с оболочкой, вставленный в центральное отверстие сварочной камеры, в котором, согласно полезной модели, на стыке с магистральной трубой в боковой поверхности сварочной камеры выполнено отверстие для катодного медного провода электрохимической защиты, конец которого в пределах сварочной камеры зафиксирован в стальной трубке, расположенной на поверхности магистральной трубы в зазоре между магистральной трубой и термитным стержнем, при этом огнепроводный шнур термитного стержня введен в сварочную камеру через один из ее каналов для вывода термитного шлака.made of a material with a high melting point, for example, graphite, having channels for gas outlet and channels for outputting thermite slag and made with the possibility of installation on the metal surface of the main pipe, a thermite mixture molded into a cylindrical thermite rod with a shell inserted into the central hole of the welding chamber, in which, according to a utility model, at the junction with the main pipe in the side surface of the welding chamber a hole is made for the cathode copper wire electrochemically Coy protection whose end within the welding chamber is fixed to the steel tube arranged on the surface of the main pipe in the gap between the main pipe and the thermite rod, wherein the rod of the thermite fuse inserted into a weld chamber through one of its channels to output thermite slag.

При поджоге термитного стержня с помощью огнепроводного шнура, выведенного наружу из сварочной камеры через один из ее каналов для вывода термитного шлака, происходит термическая реакция с выделением большого количества тепла, при этом стальная теплоотводящая трубка, имеющая точку плавления более высокую, чем зафиксированный в ней катодный медный провод, подплавляется и деформируется, закрепляя внутри себя катодный медный провод и обеспечивая хороший контакт с поверхностью магистральной трубы, а When a thermite rod is set on fire using a fire-retardant cord brought out of the welding chamber through one of its channels to output thermite slag, a thermal reaction occurs with the release of a large amount of heat, while a steel heat sink having a melting point higher than the cathode melting point fixed in it the copper wire is fused and deformed, fixing the cathode copper wire inside and providing good contact with the surface of the main pipe, and

наплавка в виде восстановленного металла из термитной смеси горящего термитного стержня накрывает конец трубки, прочно приваривая его к поверхности магистральной трубы.surfacing in the form of a reduced metal from a thermite mixture of a burning thermite rod covers the end of the tube, welding it firmly to the surface of the main pipe.

Таким образом, благодаря сохранению технических характеристик катодного медного провода и обеспечению хорошего электрического контакта с поверхностью магистрального трубопровода, обеспечивается высокая надежность и качество термитной приварки катодного медного провода электрохимической защиты магистрального трубопровода.Thus, by maintaining the technical characteristics of the cathode copper wire and ensuring good electrical contact with the surface of the main pipeline, high reliability and quality of thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline is ensured.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «новизна».A comparative analysis of the proposed solution and the prototype reveals the presence of distinctive features of the claimed device in comparison with the closest analogue, which allows us to conclude that the claimed utility model meets the criterion of "novelty."

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового устройства для термитной приварки катодного медного провода электрохимической защиты магистрального трубопровода, обеспечивающего более высокую надежность и качество получаемого сварного соединения.The presence of distinctive features makes it possible to obtain a positive effect, expressed in the creation of a new device for thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline, which provides higher reliability and quality of the welded joint.

Использование полезной модели в технологическом процессе выполнения электрохимической защиты магистральных трубопроводов обеспечивает заявляемому устройству соответствие критерию «промышленная применимость».The use of a utility model in the process of performing electrochemical protection of trunk pipelines ensures the claimed device meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемая полезная модель изображена на чертеже, где на фиг.1 изображен общий вид устройства в разрезе.The inventive utility model is shown in the drawing, where in Fig.1 shows a General view of the device in section.

Устройство для термитной приварки катодного медного провода 1 электрохимической защиты магистрального трубопровода 2, содержащее сварочную камеру 3, изготовленную из материала с высокой точкой плавления, например, из графита, имеющую каналы 4 для отвода газов и каналы 5 для вывода термитного шлака и выполненную с возможностью установки на металлическую поверхность магистральной трубы 2, термитную смесь, сформованную в цилиндрический термитный стержень 6 с оболочкой, вставленный в центральное отверстие 7 сварочной камеры 3, причем на стыке с магистральной трубой 2 в боковой поверхности сварочной камеры 3 выполнено отверстие 8 для катодного медного провода 1 электрохимической защиты, конец 9 которого в пределах сварочной камеры 3 зафиксирован в теплоотводящей стальной трубке 10, расположенной на поверхности магистральной трубы 2 в зазоре между магистральной трубой 2 и термитным стержнем б, при этом огнепроводный шнур 11 термитного стержня б введен в сварочную камеру 3 через один из ее каналов 5 для вывода термитного шлака.A device for thermite welding of the cathode copper wire 1 of the electrochemical protection of the main pipe 2, containing a welding chamber 3 made of a material with a high melting point, for example, graphite, having channels 4 for exhausting gases and channels 5 for outputting thermite slag and made with the possibility of installation on the metal surface of the main pipe 2, a thermite mixture molded into a cylindrical thermite rod 6 with a shell inserted into the Central hole 7 of the welding chamber 3, and at the junction with a main pipe 2 in the side surface of the welding chamber 3, a hole 8 is made for the cathode copper wire 1 of electrochemical protection, the end 9 of which within the welding chamber 3 is fixed in a heat-conducting steel pipe 10 located on the surface of the main pipe 2 in the gap between the main pipe 2 and the thermite rod b, while the flame-retardant cord 11 of the termite rod b is inserted into the welding chamber 3 through one of its channels 5 to output the thermite slag.

Применяемый при приварке катодного медного провода 1 электрохимической защиты магистрального трубопровода 2 термитный стержень 6 выполнен в соответствии с ТУ 1718-001-56222072-2001. В The thermite rod 6 used in welding the cathode copper wire 1 of the electrochemical protection of the main pipeline 2 is made in accordance with TU 1718-001-56222072-2001. IN

состав термитного стержня 6 входят: восстановитель, например бор, газогенерирующая добавка, например нитрат калия, и оксид меди.the composition of the termite rod 6 includes: a reducing agent, for example boron, a gas generating additive, for example potassium nitrate, and copper oxide.

При поджоге с помощью огнепроводного шнура 11 термитного стержня 6 осуществляется реакция со значительным выделением тепла, за счет которого происходит подплавление теплоотводящей стальной трубки 10, которая деформируется и закрепляет внутри себя менее тугоплавкий катодный медный провод 1, привариваясь при этом с помощью металла (меди), восстановленного в результате термической реакции в термитном стержне 6, к поверхности магистральной трубы 2.When set on fire using a cord 11 of the termite rod 6, a reaction is carried out with significant heat generation, due to which the heat-releasing steel tube 10 is melted, which deforms and fixes the less refractory cathode copper wire 1 inside, while being welded using metal (copper), restored as a result of thermal reaction in the termite rod 6, to the surface of the main pipe 2.

Таким образом осуществляется термитная приварка катодного медного провода электрохимической защиты магистрального трубопровода с получением сварного соединения высокой надежности и качества. При опытной приварке с помощью заявляемого устройства надежность сварного соединения проверялась путем изгиба в месте приварки катодного медного провода, который выдерживал трехкратный изгиб при выдерживании однократного изгиба у прототипа.Thus, thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline is carried out with a welded joint of high reliability and quality. When experimental welding using the inventive device, the reliability of the welded joint was checked by bending at the place of welding of the cathode copper wire, which withstood triple bending while maintaining a single bend of the prototype.

Claims

A device for thermite welding of the cathode copper wire of the electrochemical protection of the main pipeline, comprising a welding chamber made of a material with a high melting point, for example, graphite, having channels for gas outlet and channels for outputting thermite slag and made with the possibility of installation on the metal surface of the main pipe, a thermite mixture molded into a cylindrical thermite rod with a shell inserted into the Central hole of the welding chamber, characterized in that on A hole for the cathode copper wire of electrochemical protection is made with a main pipe in the side surface of the welding chamber, the end of which is fixed within the welding chamber in a steel pipe located on the surface of the main pipe in the gap between the main pipe and the termite rod, while the flame-retardant cord of the termite rod is inserted into the welding chamber through one of its channels to output thermite slag.