RU62199U1

RU62199U1 - SLEEVE

Info

Publication number: RU62199U1
Application number: RU2006145176/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Алексеевич Харасоженко; Александр Борисович Новиков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТД НОВМЕТ"
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-03-27

Abstract

Втулка содержит цилиндрический корпус (1) и установленные на внешней цилиндрической поверхности упруго-эластичные уплотнительные манжеты (4, 5), опертые на кольцевые упоры (6, 7), причем корпус (1) выполнен ступенчатым из химически инертного эластичного материала, с коническими фасками (2, 3) по краям на внешней и внутренней поверхностях. Упоры (6, 7) выполнены в виде уступов корпуса 1 заодно с последним, а каждая манжета (4, 5) выполнена с двумя наружными уплотнительными кольцевыми поясками (8, 9). Предпочтительно конические фаски (2, 3) по краям на внешней и внутренней поверхностях выполнены под углом 15° к этим поверхностям, корпус (1) выполнен из фторопласта толщиной 10-20 мм, манжеты (4, 5) выполнены из маслобензостойкой резины, пояски (8, 9) манжет (4, 5) выполнены трапецеидального сечения с наклоном к краям корпуса (1) втулки. Пояски (8, 9) каждой манжеты (4, 5) выполнены с разным наружным диаметром, причем наружный диаметр пояска (8), расположенного ближе к краю втулки выполнен меньшим наружного диаметра другого пояска (9) манжеты (4, 5). В результате повышена надежность установки в рабочее положение, обеспечено надежное уплотнение с помощью манжеты, расширены функциональные возможности, как в части номенклатуры перекачиваемой среды, так и диапазона допустимого давления, при котором обеспечивается надежная защита сварного шва. Это направлено на обеспечение безаварийной и долговечной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих коррозионноактивные среды в нефтяной промышленности.The sleeve contains a cylindrical body (1) and elastic-elastic sealing cuffs (4, 5) mounted on an external cylindrical surface, supported on annular stops (6, 7), moreover, the body (1) is made of stepped chemically inert elastic material with conical chamfers (2, 3) along the edges on the outer and inner surfaces. The stops (6, 7) are made in the form of ledges of the housing 1 at the same time with the latter, and each cuff (4, 5) is made with two outer sealing ring belts (8, 9). Preferably, the conical chamfers (2, 3) at the edges on the outer and inner surfaces are made at an angle of 15 ° to these surfaces, the housing (1) is made of fluoroplastic with a thickness of 10-20 mm, the cuffs (4, 5) are made of oil-resistant rubber, the belts ( 8, 9) the cuffs (4, 5) are made of a trapezoidal section with an inclination to the edges of the sleeve body (1). The belts (8, 9) of each cuff (4, 5) are made with different outer diameters, and the outer diameter of the girdle (8) located closer to the edge of the sleeve is made smaller than the outer diameter of the other girdle (9) of the cuff (4, 5). As a result, the reliability of installation in the working position is increased, reliable sealing with the cuff is ensured, functionality is expanded, both in terms of the range of the pumped medium and the range of allowable pressure, which provides reliable protection of the weld. This is aimed at ensuring trouble-free and long-term operation of pipelines transporting corrosive media in the oil industry.

Description

Полезная модель относится к устройствам для защиты внутреннего сварного шва трубопровода и может быть использована для соединения труб при прокладке трубопроводов, транспортирующих коррозионноактивные среды в нефтяной промышленности. В трассовых условиях необходимо надежно обеспечить соосность свариваемых трубопроводов и защитить сварные швы трубопроводов.The invention relates to devices for protecting the internal weld of a pipeline and can be used to connect pipes when laying pipelines transporting corrosive media in the oil industry. In route conditions, it is necessary to reliably ensure alignment of the welded pipelines and protect the welds of the pipelines.

Известна втулка для защиты внутреннего сварного шва трубопровода, содержащая втулку из эластичного материала, несущую на себе уплотнительные элементы, прилегающие к внутренней поверхности труб (FR №2614086, 1988).Known sleeve for protecting the internal weld of the pipeline, containing a sleeve of elastic material, bearing a sealing element adjacent to the inner surface of the pipe (FR No. 2614086, 1988).

Недостатками данной втулки являются сложность, высокая трудоемкость и низкая надежность установки в рабочее положение, а также возможность нарушения целостности втулки в зоне сварного шва, связанные с прилеганием втулки к внутренней поверхности трубопровода по всей ее поверхности, включая участки, нагреваемые при сварке.The disadvantages of this sleeve are the complexity, high complexity and low reliability of the installation in the working position, as well as the possibility of violating the integrity of the sleeve in the weld zone, associated with the fit of the sleeve to the inner surface of the pipeline over its entire surface, including areas heated during welding.

Известна втулка для защиты внутреннего сварного шва трубопровода, содержащая корпус из углеродистой стали, несущий на внешней цилиндрической поверхности уплотнительные элементы, она имеет на своих концах конические раструбы и расположенные на внешней поверхности упруго-эластичные уплотнительные манжеты, прилегающие к кольцевым упорам, установленные на границе перехода цилиндра втулки в раструб. (ПМ RU №20360, 2001, прототип).A sleeve is known for protecting the internal weld of a pipeline, comprising a carbon steel body carrying sealing elements on the outer cylindrical surface, it has conical bells at its ends and elastic-elastic sealing collars located on the outer surface adjacent to the annular stops mounted on the transition boundary sleeve cylinder into the bell. (PM RU No. 20360, 2001, prototype).

Недостатками данной втулки являются низкая надежность установки в рабочее положение, связанные с прямоугольной формой упоров, имеющих острое ребро (кромку) в направлении ввода втулки в трубу, ненадежной установкой упоров (по посадке с натягом, допускающей перекос при установке втулки), низкой надежностью уплотнения с помощью манжет, имеющих всего один уплотнительный поясок, который в полевых условиях монтажа трубопроводов легко может быть поврежден, недостаточные долговечность и функциональные возможности, т.к. материал втулки и указанная конструкция упоров и манжет ограничивает номенклатуру перекачиваемой среды и допустимое давление, при которых The disadvantages of this sleeve are the low reliability of the installation in the working position associated with the rectangular shape of the stops having a sharp rib (edge) in the direction of the sleeve entry into the pipe, unreliable installation of the stops (for tight fit, which is skewed when installing the sleeve), low seal reliability with using cuffs having only one sealing girdle, which can easily be damaged in the field of installation of pipelines, insufficient durability and functionality, because the material of the sleeve and the specified design of the stops and cuffs limits the range of the pumped medium and the permissible pressure at which

обеспечивается надежная защита сварного шва. Материал втулки требует защитного покрытия, целостность которого сложно обеспечить в условиях массового транспортирования и монтажа в полевых условиях.provides reliable protection of the weld. The sleeve material requires a protective coating, the integrity of which is difficult to ensure in conditions of mass transportation and installation in the field.

Технической задачей полезной модели является создание эффективной втулки и расширение арсенала втулок для защиты сварного шва.The technical task of the utility model is to create an effective sleeve and expand the arsenal of bushings to protect the weld.

Технический результат, обеспечивающий решение задачи состоит повышении надежности установки в рабочее положение, обеспечении надежного уплотнения с помощью манжеты, расширении функциональных возможностей, как в части номенклатуры перекачиваемой среды, так и диапазона допустимого давления, при которых обеспечивается надежная защита сварного шва. Все это направлено на обеспечение безаварийной и долговечной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих коррозионноактивные среды в нефтяной промышленности.The technical result that provides the solution to the problem consists in increasing the reliability of the installation in the working position, ensuring reliable sealing with the cuff, expanding the functionality, both in terms of the range of the pumped medium and the range of permissible pressure, which provides reliable protection of the weld. All this is aimed at ensuring trouble-free and durable operation of pipelines transporting corrosive media in the oil industry.

Сущность полезной модели состоит в том, что втулка содержит цилиндрический корпус и две установленные на внешней цилиндрической поверхности упруго-эластичные уплотнительные манжеты, опертые на кольцевые упоры, причем корпус выполнен ступенчатым из химически инертного эластичного материала, с коническими фасками по краям на внешней и внутренней поверхностях, упоры выполнены в виде уступов корпуса заодно с последним, а каждая манжета выполнена с двумя наружными уплотнительными кольцевыми поясками.The essence of the utility model is that the sleeve contains a cylindrical body and two elastic-elastic sealing cuffs mounted on the outer cylindrical surface, supported on annular stops, the case being made stepwise from a chemically inert elastic material, with conical bevels along the edges on the outer and inner surfaces , the stops are made in the form of ledges of the housing at the same time with the latter, and each cuff is made with two outer sealing ring belts.

Предпочтительно конические фаски по краям на внешней и внутренней поверхностях выполнены под углом 15° к этим поверхностям, корпус выполнен из фторопласта, манжеты выполнены из маслобензостойкой резины, пояски каждой манжеты выполнены трапецеидального сечения с наклоном к краям корпуса втулки, пояски каждой манжеты выполнены с разным наружным диаметром, причем наружный диаметр пояска, расположенного ближе к краю втулки выполнен меньшим наружного диаметра другого пояска манжеты.Preferably, the conical chamfers at the edges on the outer and inner surfaces are made at an angle of 15 ° to these surfaces, the casing is made of fluoroplastic, the cuffs are made of oil-resistant rubber, the cuffs of each cuff are made of trapezoidal section with an inclination to the edges of the sleeve body, the cuffs of each cuff are made with a different outer diameter, and the outer diameter of the belt located closer to the edge of the sleeve is made smaller than the outer diameter of the other cuff belt.

На чертеже изображена втулка для защиты внутреннего сварного шва трубопровода.The drawing shows a sleeve to protect the internal weld of the pipeline.

Втулка содержит цилиндрический корпус 1 и установленные на внешней цилиндрической поверхности упруго-эластичные уплотнительные манжеты 4, 5, опертые на кольцевые упоры 6, 7. Корпус 1 выполнен The sleeve contains a cylindrical housing 1 and installed on the outer cylindrical surface of the elastic-elastic sealing cuffs 4, 5, supported on the ring stops 6, 7. The housing 1 is made

ступенчатым из химически инертного эластичного материала, с коническими фасками 2, 3 по краям на внешней и внутренней поверхностях. Упоры 6, 7 выполнены в виде уступов корпуса 1 заодно с последним, а каждая манжета 4, 5 выполнены с двумя наружными уплотнительными кольцевыми поясками 8, 9. Конические фаски 2, 3 по краям на внешней и внутренней поверхностях корпуса 1 выполнены под углом 15° к этим поверхностям. Корпус 1 выполнен из фторопласта толщиной 10-20 мм.stepped from a chemically inert elastic material, with conical chamfers 2, 3 along the edges on the outer and inner surfaces. The stops 6, 7 are made in the form of ledges of the housing 1 at the same time with the last, and each cuff 4, 5 is made with two outer sealing ring belts 8, 9. The tapered chamfers 2, 3 along the edges on the outer and inner surfaces of the housing 1 are made at an angle of 15 ° to these surfaces. Case 1 is made of fluoroplastic 10-20 mm thick.

Манжеты 4, 5 выполнены из маслобензостойкой резины МБС ГОСТ 7338. Пояски 8, 9 манжет 4, 5 выполнены трапецеидального сечения с наклоном к краям корпуса 1 втулки.Cuffs 4, 5 are made of MBS GOST 7338 oil and petrol resistant rubber. Belts 8, 9 of cuffs 4, 5 are made of trapezoidal section with an inclination towards the edges of the housing 1 of the sleeve.

Пояски 8, 9 манжет 4, 5 выполнены с разным наружным диаметром, причем наружный диаметр пояска 8, расположенного ближе к краю корпуса 1 втулки, выполнен, например 96 или 700 мм, т.е. меньшим на 2 мм наружного диаметра 98 или 702 мм пояска 9.The belts 8, 9 of the cuffs 4, 5 are made with different outer diameter, and the outer diameter of the belt 8, located closer to the edge of the sleeve body 1, is made, for example, 96 or 700 mm, i.e. smaller by 2 mm of outer diameter 98 or 702 mm of the belt 9.

Втулки с данными размерами манжет 4, 5 предназначены для соединения труб 108×6 или 720×10, соответственно.The bushings with these cuff sizes 4, 5 are designed to connect pipes 108 × 6 or 720 × 10, respectively.

Изготовление втулки производится следующим образом.The manufacture of the sleeve is as follows.

Корпус 1 втулки изготавливается, например, методом компрессионного прессования. Сущность метода компрессионного прессования заключается в получении из рыхлого порошка фторопласт-4 таблетки-заготовки в результате более плотной упаковки частиц порошка под воздействием прилагаемого к нему давления. После получения таблетки-заготовки она переходит на участок термообработки, где происходит сплавление отдельных частиц фторопластового порошка в сплошной монолит. Заготовка подвергается токарной или иной механической обработке для получения окончательной формы. Обработка завершается проточкой фасок 2, 3 на краях корпуса 1 втулки на токарном станке. Угол 15° фаски выполняется в пределах допустимых технологических отклонений. После этого надеваются манжеты 4, 5 до взаимодействия с упорами 6, 7. На внешней поверхности корпуса 1 делается отметка для ориентировании при соединении труб.The housing 1 of the sleeve is made, for example, by compression pressing. The essence of the compression pressing method is to obtain a preform tablet from loose fluoroplastic-4 powder as a result of denser packing of powder particles under the influence of pressure applied to it. After receiving the tablet blanks, it goes to the heat treatment section, where the fusion of individual particles of the fluoroplastic powder into a continuous monolith takes place. The workpiece is subjected to turning or other mechanical processing to obtain the final shape. Processing ends with a bevel groove 2, 3 at the edges of the housing 1 of the sleeve on a lathe. An angle of 15 ° bevel is performed within the limits of technological deviations. After that, the cuffs 4, 5 are put on to interact with the stops 6, 7. On the outer surface of the housing 1, a mark is made for orientation when connecting the pipes.

Физико-химические свойства фторопласта обеспечивают его пригодность для трубопроводов, транспортирующих коррозионноактивные The physicochemical properties of the fluoroplastic ensure its suitability for pipelines transporting corrosive

среды в нефтяной промышленности. Фторопласт инертный материал, полученный химическим путем, гидрофобен, обладает высокой химической стойкостью, малой пористостью, сохраняет механическую прочность в диапазоне температур от минус 190° до плюс 250°С. Обладает низким почти независящим от температуры коэффициентом трения.environment in the oil industry. Fluorine plastic is an inert material obtained chemically, hydrophobic, has high chemical resistance, low porosity, maintains mechanical strength in the temperature range from minus 190 ° to plus 250 ° C. It has a low almost temperature-independent coefficient of friction.

Установка втулки при соединении труб трубопровода производится следующим образом.Installing the sleeve when connecting the piping is as follows.

В качестве трубопроводов применяются трубы с наружным полимерным покрытием или трубы из биметаллических сталей на основе нержавеющей стали 08Х13 и сталей повышенной коррозионной надежности 20А, 09ГСФ, 13ХФА и др.Pipes used are pipes with an external polymer coating or pipes made of bimetallic steels based on stainless steel 08X13 and steels of increased corrosion reliability 20A, 09GSF, 13KhFA, etc.

Одна из труб устанавливается на подставку по ходу трубопровода. Удаляются загрязнения с внутренней и наружной поверхностей трубы, поверхности вытираются насухо и обезжириваются ацетоном. Сварочная кромка должна быть зачищена. Наружная поверхность втулки также обезжиривается ацетоном.One of the pipes is installed on the stand along the pipeline. Contaminants are removed from the inner and outer surfaces of the pipe, the surfaces are wiped dry and degreased with acetone. The welding edge must be cleaned. The outer surface of the sleeve is also degreased with acetone.

Слоем 2-3 мм шириной 60-105 мм на внутреннюю поверхность трубы наносится мастика на основе герметика, смолы и отвердителя.A layer of 2-3 mm with a width of 60-105 mm is applied to the inner surface of the pipe with mastic based on sealant, resin and hardener.

Втулка вводится в трубу до отметки на середине корпуса 1 втулки (допускается применение ударного инструмента через деревянную прокладку). Заходные фаски 2, 3 и упруго-эластичные манжеты 4, 5, имеющие наружный диаметр пояска 8, расположенного ближе к краю втулки меньший на 2 мм наружного диаметра следующего по ходу трубы пояска 9, оказывают минимальное сопротивление установке втулки, причем упоры 6, 7 гарантированно не допускают сдвига или перекоса манжет 4, 5, так как они выполнены заодно с корпусом 1. Оптимальный угол фаски 2, 3, равный 15°, форма и оптимальная разность диаметров поясков 8, 9 манжет 4, 5 выбраны эмпирически. Таким образом, втулка вводится с обеспечением соосности и равномерного радиального зазора в трубе, необходимого для надежной работы уплотнения.The sleeve is inserted into the pipe to the mark in the middle of the sleeve body 1 (the use of a percussion instrument through a wooden gasket is allowed). Entrance chamfers 2, 3 and elastic-elastic cuffs 4, 5 having an outer diameter of the girdle 8, located closer to the edge of the sleeve less than 2 mm of the outer diameter of the next along the pipe of the girdle 9, provide minimal resistance to the installation of the sleeve, and the stops 6, 7 are guaranteed they do not allow shifting or skewing of the cuffs 4, 5, since they are made at the same time with the housing 1. The optimum angle of the chamfer 2, 3, equal to 15 °, the shape and the optimal difference in the diameters of the belts 8, 9 of the cuffs 4, 5 are selected empirically. Thus, the sleeve is inserted with alignment and uniform radial clearance in the pipe, necessary for reliable seal operation.

Вторая труба подготавливается аналогично. Для соединения вторую трубу поднимают на уровень первой трубы с установленной втулкой и обеспечивают их соосность.The second pipe is prepared similarly. To connect the second pipe is raised to the level of the first pipe with the installed sleeve and ensure their alignment.

Плавно без рывков и ударов вводят вторую трубу на втулку с равномерным радиальным зазором втулки в трубе, обеспечивая продольный сварочный зазор между трубами.The second pipe is smoothly introduced without jerking or bumping onto the sleeve with a uniform radial clearance of the sleeve in the pipe, providing a longitudinal welding gap between the pipes.

Затем трубы прихватываются ручной дуговой сваркой, чтобы исключить их смещение в дальнейшем. Сварка швов производится затем по всему периметру, оставляя зазор 10-15 мм в верхней части стыка для выхода сварочных газов. После остывания этот непроваренный участок шва заваривается.Then the pipes are gripped by manual arc welding to prevent their displacement in the future. Welding of the seams is then performed around the entire perimeter, leaving a gap of 10-15 mm in the upper part of the joint for the exit of welding gases. After cooling, this undigested section of the seam is brewed.

После остывания производится наружная изоляция шва (при необходимости). Форма манжет 4, 5 обеспечивает надежную герметизацию зоны сварного шва от проникновения агрессивной транспортируемой среды. При монтаже каждый наружный уплотнительный кольцевой поясок 8, 9 манжеты 4 и 5 формирует в трубе защитный валик для герметизации шва от проникновения транспортируемой среды. Втулки с корпусом 1 из химически инертного материала позволяют отказаться от покрытия, уменьшить вес.After cooling, the external insulation of the seam is made (if necessary). The shape of the cuffs 4, 5 provides reliable sealing of the weld zone from the penetration of aggressive transported medium. During installation, each outer sealing ring girdle 8, 9 of the cuff 4 and 5 forms a protective roller in the pipe to seal the seam from the penetration of the transported medium. Bushings with a housing 1 of chemically inert material allow you to abandon the coating, reduce weight.

Таким образом, создана эффективная втулка и расширен арсенал втулок для защиты сварного шва.Thus, an effective sleeve was created and the arsenal of bushings was expanded to protect the weld.

При этом повышена надежность установки в рабочее положение, обеспечено надежное уплотнение с помощью манжеты, расширены функциональные возможности, как в части номенклатуры перекачиваемой среды, так и диапазона допустимого давления, при котором обеспечивается надежная защита сварного шва. Это направлено на обеспечение безаварийной и долговечной эксплуатации трубопроводов, транспортирующих коррозионноактивные среды в нефтяной промышленности.At the same time, the reliability of the installation in the working position is increased, reliable sealing with the cuff is ensured, the functionality is expanded, both in terms of the range of the pumped medium and the range of permissible pressure, which provides reliable protection of the weld. This is aimed at ensuring trouble-free and long-term operation of pipelines transporting corrosive media in the oil industry.

Claims

1. A sleeve containing a cylindrical body and two elastic-elastic sealing cuffs mounted on an external cylindrical surface supported on annular stops, characterized in that the body is made of stepped chemically inert elastic material, with tapered bevels along the edges on the outer and inner surfaces, the stops made in the form of ledges of the housing at the same time with the latter, and each cuff is made with two outer sealing ring belts.

2. The sleeve according to claim 1, characterized in that the conical chamfers at the edges on the outer and inner surfaces are made at an angle of 15 ° to these surfaces.

3. A sleeve according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the housing is made of fluoroplastic.

4. A sleeve according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the cuffs are made of oil and petrol resistant rubber.

5. A sleeve according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the cuffs of each cuff are made of a trapezoidal section with an inclination to the edges of the sleeve body.

6. The sleeve according to any one of paragraphs.1 and 2, characterized in that the cuffs of each cuff are made with different outer diameters, the outer diameter of the girdle located closer to the edge of the sleeve made smaller than the outer diameter of the other cuff girdle.