SU1142200A1

SU1142200A1 - Способ изготовлени многослойной спиральношовной трубы

Info

Publication number: SU1142200A1
Application number: SU813260722A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Целиков; Вадим Анатольевич Вердеревский; Михаил Антонович Сидоркевич; Анатолий Гаврилович Иванов; Николай Алексеевич Грум-Гржимайло; Владимир Маркович Ванинский; Валентин Александрович Булкин; Юрий Михайлович Недодаев; Владимир Владимирович Николаев
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1981-03-13
Publication date: 1985-02-28

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОЙ СПИРАЛЬНОШОВНОЙ ТРУБЫ, включающий спиральную навивку наружного и внутреннего слоев, соединение их витков между собой непрерывным герметичным сварным швом, навивку промежуточных слоев с зазором между кромками, соединение всех слоев трубы по торцам кольцевым сварным швом, отличающийс тем, что, с целью повышени эксплуатационных свойств трубы, витки каждого промежуточного сло соедин ют сварным швом со смежным с ним нижележащим слоем по одной кромке. 4;: 1C 1C

Description

Изобретение относитс к производству труб, а точнее к производству сварных спиральношовных многослойных труб, и наиболее эффективно может быть использовано при изготовлении магистральных газопроводов большого диаметра.

Известен способ изготовлени многослойной спиральношовной трубы, витки и слои которой соединены .между собой сварными швами. При этом труба выполнена из нескольких полос, число которых равно числу слоев трубы, витки внутреннего сло соедин ют непрерывным: прочноплотным сварным швом, а соединение всех слоев трубы выполнено только на торцах трубы кольцевым сварным швом 1.

Однако изготовленна таким образом труба имеет низкие экcплyaтaциoнf ыe свойства , так как витки промежуточных и наружного слоев трубы на всей длине не скреплены между собой, а соединение слоев выполнено только по торцам трубы, вследствие чего после сварки таких труб в длинную плеть и при укладке плети с помошью трубоукладчиков на трассе, т. е. в услови х, когда трубы значительно прогибаютс под действием собственного веса, в сло х трубы возникают большие осевые напр жени , привод щие к взаимному смеш .ению витков в сло х (на вогнутой стороне к уменьшению, а на выпуклой к увеличению зазора между витками), что снижает конструктивную прочность трубы. Кроме того, так как витки наружного сло не сварены между собой, то в зазор между ними попадает гр зь, вода и т. п., что вызывает быструю коррозию трубы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ изготовлени многослойной спиральношовной трубы, включающий спиральную навивку наружного и внутреннего слоев, соединение их витков между собой непрерывным герметичным сварным швом, навивку промежуточных слоев с зазором между кромками, соединение всех слоев трубы по торцам кольцевым сварным швом 2.

В изготовленной по этому способу трубе попадание в межслойные зазоры гр зи и воды исключено и вместе с тем сделана попытка компенсировать возникающие от прогиба при укладке магистрального газопровода осевые деформации (дл чего на внутреннем и наружном сло х трубы выполнены расположенные по винтовой линии гофры), однако осевые усили при работе будут приводить к неопределенному взаимному смещению витков.

Таким образом, эксплуатационные свойства трубы будут невысокими, так как от прогиба в сло х трубы возникают значительные осевые усили , шаг между витками промежуточных слоев будет неизбежно измен тьс (на выпуклой стороне увеличиватьс , а на вогнутой уменьшатьс ). Причем это

изменение шага вл етс неопреленным и не об зательно может быть равномерно распределенным по длине трубы. Может оказатьс , что на выпуклой стороне

в одном или нескольких местах зазор между витками промежуточных слоев увеличитс настолько, что нарушитс конструктивна прочность трубы. В то же самое врем на вогнутой стороне трубы упом нутый зазор исчезнет, кромки соседних витков сомкнутс , что приведет к их см тию и по влению заусенца, а на витках смежных слоев - задира. Это вл етс при эксплуатации газопровода концентратором напр жений.

Цель изобретени - повышение эксплуатационных свойств многослойной спиральной сварной трубы.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу изготовлени многослойной спиральной трубы, вклуючающему спиральную навивку наружного и внутреннего слоев, соединение их витков между собой непрерывным герметичным сварным швом, навивку промежуточных слоев с зазором между . кромками, соединение всех слоев трубы по торцам кольцевым сварным швом, витки каждого промежуточного сло соедин ют сварным швом со смежным с ним нижележащим слоем по одной кромке.

На чертеже изображена выполненна из четырех навитых одна на другую полос

- четырехслойна спиральношовна труба с наружным диаметром 1420 мм, предназначенным дл магистрального газопровода. Труба содержит внутренний 1, два промежуточных 2 и 3 и наружный 4слои. Каждый из слоев трубы образован из отдельной полосы, навитой на винтовой спирали . Все слои трубы по торцам соединены кольцевым сварным швом 5. Соединение слоев может быть выполнено либо непосредственно по торцам (показано на чертеже слева), либо с помощью кольцевой обечайки

0 6 (показано на чертеже справа). Витки внутреннего 1 и наружного 4 слоев намотаны вплотную один к другому и соединены между собой непрерывным прочноплотным сварным швом 7. Витки же промежуточных слоев 2 и 3 намотаны с зазо5 ром 8 между кромками 9 и 10. Витки каждого промежуточного сло соединены сварным швом 11 по всей длине трубы с витками смежного с ним внутреннего сло по одной кромке 9. Зазор 8 между кромками 9 и 10

0 выбирают достаточным дл обеспечени сварки витков только по одной кромке.

При дуговой сварке угловым швом величину S зазора 8 выбирают в U5-1 раза больше толщины Ьг и Нз полосы соответствующего промежуточного сло 2 и 3. Этот зазор

5 выбирают в указанных выше пределах потому, что при величине зазора больше верхнего указанного предела не может быть гарантирована конструктивна прочность трубы, так как в этом случае значительно увеличиваетс локальна нагрузка на витки смежного наружного сло . При величине S зазора 8 меньше нижнего указанного предела окажетс невозможной сварка витков рассмотренного промежуточного сло с витками смежного с ним внутреннего сло непрерывным односторонйим сварным швом (т. е. по одной кромке). В этом случае электрическа дуга може.т захватить не одну, а обе кромки 9 и. 10, в результате чего параметры процесса сварки резко измен ютс и их придетс регулировать , чТо значительно усложнит весь процесс , а главное сниз тс эксплуатационные свойства трубы в газопроводе из-за концентрации напр жений в местех перехода от одностороннего сварного шва к двустороннему .

Сварка же двусторонним сварным швом (т. е. по двум кромкам) витков промежуточных слоев приведет лишь к излишнему неоправданному перерасходу материала (электродов и полосы), в то врем как конструктивна прочность трубы и осева жесткость ее оказываетс достаточной при соединении сварным швом витков каждого промежуточного сло только по одной кромке.

При сварке витков всех слоев двусторонним сварным швом (по двум кромкам) жесткость трубы оказалась бы излишней, т. е. вредной, так как витки были бы лишены взаимной податливости. Это привело бы к возникновению высоких напр жений в сло х при укладке трубопровода.

Трубу используют следуюш.им образом.

На прокладываемой трассе магистрального газопровода трубы вваривают встык в длинную плеть и укладывают в траншеи с помощью трубоукладчиков. При этом плеть под действием собственного веса значительно прогибаетс , в результате чего на вогнутой стороне трубы возникают напр жени сжати , а на выпуклой - напр жени раст жени , которые стрем тс сместить витки смежных слоев относительно друг друга. Однако в результате того, что витки каждого промежуточного сло соединены сварным швом с витками смежного с ним внутреннего сло по всей длине трубы, осевого смешени витков не происходит. Вместе тем каждый виток промежуточных слоев сварен с витком смежного с ним внутреннего сло только на одной кромке, вследствие чего обеспечиваетс достаточна податливость (эластичность) трубы. Так что после укладки плети трубопровода в траншею, т. е. когда она выпр мл етс , напр жени снимаютс .

Использование предлагаемого способа позвол ет значительно повысить эксплуатационные свойства магистрального газопровода , так как по осевой жесткости и конструктивной прочности труба равноценна монолитной или сваренной из кольцевых обечаек, но более эластична и обеспечивает компенсацию осевых деформаций (возни каюших от прогиба при укладке газопровода и . от температурнь1х колебаний при эксплуатации в результате того, что каждый виток промежуточных слоев приварен к витку смежного с ним внутреннего сло по всей длине трубы только по одной кромке.

Кроме того, известные монолитные трубы 0 обладают низкими эксплуатационными свойствами из-за склонности к лавинному разрушению (по вивша с в трубе трещина со скоростью звука распростран етс на многие километры, что ведет к длительности ремонта газопровода и значительным убыткам, при разрыве же газопровода из многослойных спиральношовных труб трещина распростран етс лишь до ближайшего стыка.

Claims

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

МНОГОСЛОЙНОЙ СПИРАЛЬНОШОВНОЙ ТРУБЫ, включающий спиральную навивку наружного и внутреннего слоев, соединение их витков между собой непрерывным герметичным сварным швом, навивку промежуточных слоев с зазором между кромками, соединение всех слоев трубы по торцам кольцевым сварным швом, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств трубы, витки каждого промежуточного слоя соединяют сварным швом со смежным с ним нижележащим слоем по одной кромке.