SU1551499A1

SU1551499A1 - Method of welding tubes having internal protective coating

Info

Publication number: SU1551499A1
Application number: SU884393547A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иоганнесович Вебер; Юрий Николаевич Парышев
Original assignee: Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date: 1988-03-11
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1990-03-23

Abstract

Изобретение относитс к сварке, а именно к способам сварки труб с внутренним защитным покрытием, и может быть использовано при изготовлении трубопроводов в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической и других отрасл х промышленности. Цель изобретени - обеспечение срока службы сварного соединени не менее срока службы целой трубы. На конце трубы 1 образуют раструб 2 длиной L≥S+C₁ ^.δ/C₂, где C₁ - скорость коррозии металла трубы, C₂ - скорость разрушени защитного покрыти , δ - толщина защитного покрыти , S - толщина стенки трубы, D - внутренний диаметр конца трубы после раздачи, D₁ - наружный диаметр трубы, при этом D₁ΔΔ₁+2δ. На внутреннюю поверхность труб 1 и 3, включа раструб 2, нанос т защитное покрытие 4. Раструб 2 нагревают до температуры разм гчени покрыти 4 и собирают с трубой 3. После охлаждени раструба 2 выполн ют сварной шов 5. 2 ил.The invention relates to welding, in particular to methods of welding pipes with an internal protective coating, and can be used in the manufacture of pipelines in the oil-producing, oil-refining, chemical and other industries. The purpose of the invention is to ensure the service life of the welded joint not less than the service life of the whole pipe. At the end of the pipe 1 form a bell 2 with a length of L≥S + C ₁ ^. δ / C ₂ , where C ₁ is the corrosion rate of the metal of the pipe, C ₂ is the rate of destruction of the protective coating, δ is the thickness of the protective coating, S is the wall thickness of the pipe, D is the inner diameter of the pipe end after dispensing, D ₁ is the outer diameter of the pipe, while D ₁ ΔΔ ₁ + 2δ. A protective coating 4 is applied to the inner surface of the pipes 1 and 3, including the bell 2. The pipe 2 is heated to the softening temperature of the coating 4 and assembled with the pipe 3. After cooling the socket 2, weld 5 is performed. 2 Il.

Description

Фие.1Phie.1

Изобретение относитс к области сварки, а именно к способам сварки труб с внутренним защитным покрытием , и может быть использовано при из готовлении трубопроводов в нефтедобывающей , нефтеперерабатывающей, химической и других отрасл х промышленности .The invention relates to the field of welding, in particular to methods of welding pipes with an internal protective coating, and can be used in the preparation of pipelines in the oil-producing, oil-refining, chemical and other industries.

Целью изобретени вл етс обес- печение срока службы сварного соединени не менее срока службы целой трубы.The aim of the invention is to ensure the service life of the welded joint not less than the lifetime of the whole pipe.

На фиг.1 представлена схема устройства , реализующего способ; на иг,2 - вариант реализации с нанесе- -|ием защитного покрыти на торец грубы.Figure 1 presents a diagram of the device that implements the method; ig, 2 — an embodiment with application of a protective coating on the end face are coarse.

Способ реализуетс следующим обэазом .The method is implemented as follows.

Конец одной из труб 1 известным :пособом раздают таким образом, что- )ы образовавшийс раструб 2 находилс ia длине 1. Внутренний диаметр d аструба выбирают таким образом, что- ы он был больше наружного диаметра фтветной трубы (d,), но меньше зкаче- (|1и , где о - толщина защитного покрыти 4.The end of one of the pipe 1 is known: it is distributed in such a way that the formed bell 2 is ia long 1. The inner diameter d is chosen in such a way that it is larger than the outer diameter of the pipe (d,), but less so - (| 1i, where o is the thickness of the protective coating 4.

Длину раструба 1 устанавливают из соотношени The length of the socket 1 is determined from the ratio

о about

(1)(one)

где 1 - толщина стенки трубы 3 (безwhere 1 is the wall thickness of the pipe 3 (without

покрыти ); с - скорость коррозии металла трубы в транспортируемой по ней среде;cover); c is the corrosion rate of the metal of the pipe in the medium transported through it;

са - скорость разрушени защитно- го покрыти в транспортируемой трубе.ca is the rate of destruction of the protective coating in the pipe being transported.

На внутреннюю поверхность подготовленных таким образом труб 1 и 3 нанос т защитное покрытие , включа и поверхность раструба 2. Перед сборкой раструб 2 нагревают до температуры разм гчени покрыти k и собирают с гладким ответным концом трубы 3. При нагреве диаметр раструба 2 увеличиваетс , благодар чему облегчаетс сборка труб 1 и 3. Так как , разм гченное покрытие k на внутренней поверхности раструба 2 надежно схватываетс с наружной поверхностью трубы 3, что исключает попадание в зазор между трубами корро- зионно-активного продукта, транспортируемого по трубе. После полного охлажThe inner surface of the pipes 1 and 3 prepared in this way is applied with a protective coating, including the surface of the socket 2. Before assembly, the socket 2 is heated to the softening temperature of the coating k and collected with the smooth return end of the pipe 3. When heated, the diameter of the socket 2 increases, thereby The assembly of the pipes 1 and 3 is facilitated. Since the softened coating k on the inner surface of the socket 2 reliably seizes with the outer surface of the pipe 3, which eliminates the ingress of a corrosive product into the gap between the pipes portability of the pipe. After complete cooling

5 five

00

5 five

дени раструба 2 производ т сварку кольцевого шва 5. Затвердевшее-покрытие 4 предотвращает прорыв лазов через зазор между раструбом 2 и трубой 3 с образованием сквозного канала , что резко снизило бы работоспособность соединени .The sockets of the socket 2 are welded to the ring seam 5. The hardened coating 4 prevents penetration of the holes through the gap between the socket 2 and the pipe 3 to form a through channel, which would sharply reduce the performance of the joint.

Длину 1 раструба 2 и соответственно длину вводимого в нее гладкого конца трубы 3 следует делать такой, чтобы при развитии коррозионного процесса вдоль гладкого конца, начина от торца трубы 3, срок службы сварного соединени , т.е. врем достижени коррозионным процессом сварного шва 5, был бы не ниже срока разрушени самой трубы с покрытием k. Только при этом условии срок службы стыков трубопровода будет не ниже срока службы самих труб с покрытием . Данное условие можно записать в следующем виде:The length 1 of the socket 2 and, accordingly, the length of the smooth end of the pipe 3 introduced into it should be such that when the corrosion process develops along the smooth end, starting from the end of the pipe 3, the service life of the welded joint, i.e. the time to reach the corrosion process of the weld 5 would not be less than the time of destruction of the pipe itself with a coating k. Only under this condition the service life of the pipeline joints will not be lower than the service life of the coated pipes themselves. This condition can be written in the following form:

о about

5five

Q Q

, 5 , five

00

W-.W-.

(2)(2)

С, С СцC, C Sc

Лева часть .уравнени (2) представл ет собой срок коррозионного разрушени --ладного конца трубы 3 до сварного шва 5 при развитии коррозионного процесса вдоль труЬы, начина от торца. Права часть уравнени (2) представл ет собой срок службы трубы с покрытием, складывающийс изThe left side of equation (2) is the corrosion breakdown period of the smooth end of pipe 3 to weld 5 when the corrosion process develops along the pipe, starting from the end. The right part of equation (2) is the life of a coated pipe, made up of

срока разрушени покрыти -- и срокаthe term of the destruction of the coating - and the term

сг последующего разрушени тела трубы cr of the subsequent destruction of the pipe body

QQ

Ј-. Из выражени (2) путем соответствующих математических преобразований получаем выражение (1), определ ющее длину раструба,Ј-. From expression (2), by appropriate mathematical transformations, we obtain expression (1), which determines the length of the socket,

В тех случа х, когда это возможно , покрытие может наноситьс и на торец 6 трубы 3 (фиг,2), что еще более повышает надежность соединени в эксплуатации.In those cases, when it is possible, the coating can be applied to the end 6 of the pipe 3 (Fig 2), which further increases the reliability of the connection in operation.

Пример. Соединению подвергают трубы ф 11А мм с толщиной стенки 5 мм. Нанесение стеклоэмалевого покрыти на торцовую часть гладких концов труб требует применени ручного труда, что приводит к удорожанию и снижению производительности нанесени покрыти , поэтому нанесение покрыти на торцы не производили, а длину раздачи конца дл соединени труб рассчитывали по уравнению (1) с учетом конкретных условий эксплуатации трубопровода. Трубопровод предназначен дл транспортировки сточных вод нефт ного месторождени . Скорость коррозии углеродистой стали в сточной воде составл ет 2 мм в год, а скорость растворени эмалевого покрыти в этой среде - 0,02 мм в год. В таком случае длина раздаваемой части конца трубы должна составитьExample. The connection is subjected to tubes φ 11A mm with a wall thickness of 5 mm. Applying a glass enamel coating on the end portion of the smooth pipe ends requires manual labor, which leads to higher costs and reduced coating performance, therefore coating was not performed on the ends, and the length of the end distribution for connecting the pipes was calculated by equation (1) taking into account the specific operating conditions pipeline The pipeline is designed to transport wastewater from an oil field. The corrosion rate of carbon steel in wastewater is 2 mm per year, and the dissolution rate of the enamel coating in this medium is 0.02 mm per year. In this case, the length of the dispensed part of the pipe end should be

- -

т.е. длина раздаваемой части трубы и соответственно длина вводимого в нее при соединении гладкого конца другой трубы должна быть не менее 45 мм. Раздачу конца трубы производили в пневмозажиме пресса ПГ-50 с помощью пуансона до внутреннего диаметра 114,4 мм.those. the length of the pipe to be distributed and, accordingly, the length of the pipe to be inserted into it when connecting the smooth end of another pipe must be at least 45 mm. The distribution of the end of the pipe was carried out in a pneumatic clamp press PG-50 using a punch to an internal diameter of 114.4 mm.

На внутреннюю поверхность подготовленных таким образом труб по известной технологии наносили двухслойное стеклоэмалевое покрытие безгрунтовой эмалью марки 1-65 общей толщиной 0,4 мм. После этого конец патрубка с раструбом нагревали с помощью индуктора до 800 С, эмаль пр этом разм гчалась до в зкого состо ни . В результате термического расширени диаметр раструбного конца увеличивалс , что позвол ло без усилий вводить в раструб до упора холодный гладкий конец соедин емого с ним патрубка. После охлаждени стыка до затвердевани покрыти производили сварку кольцевого шва внахлестку .On the inner surface of the tubes prepared in this way, according to a known technology, a two-layer glass-enamel coating was applied with a groundless enamel of 1-65 grade with a total thickness of 0.4 mm. Thereafter, the end of the socket with the bell was heated with an inductor to 800 ° C, and the enamel was softened to a viscous state. As a result of thermal expansion, the diameter of the flare end increased, which allowed without effort to insert into the socket up to the stop the cold smooth end of the connecting pipe. After the joint was cooled, the coating was welded with an overlap to harden the coating.

Так как внутренний диаметр раструбного конца патрубка с нанесенным на него покрытием (113,6 мм) меньше наружного диаметра соедин емого с ним гладкого конца другого патрубка (114 мм), то после охлаждени стыка обеспечиваетс плотное соединение поверхностей патрубков с нат гом, что гарантирует высокую герметичностьSince the inner diameter of the socket end of a socket coated with a coating (113.6 mm) is smaller than the outer diameter of the smooth end of the other socket connected to it (114 mm), after cooling the joint, a tight connection of the surfaces of the nozzle with tension is ensured, which guarantees a high tightness

15514991551499

10ten

1515

2020

2525

,д d

3535

00

5five

00

соединени и увеличивает его механическую прочность.compound and increases its mechanical strength.

Применение данного способа позвол ет существенно упростить и повысить производительность соединени металлических труб с внутренним защитным покрытием. Способ легко осуществл етс в полевых услови х и применим дл труб любой длины. За счет посадки труб с нат гом, кроме высокой герметичности соединени , дополнительно повышаетс его механическа прочность.The use of this method significantly simplifies and improves the performance of the connection of metal pipes with an internal protective coating. The method is easily carried out in the field and is applicable to pipes of any length. By fitting the pipes with a tension, besides the high tightness of the joint, its mechanical strength is further enhanced.

Ф о р-м ула изобретени F o rm ula invention

Способ сварки труб с внутренним защитным покрытием, котором пе- ред нанесением покрыти производ т раздачу конца одной из труб с образованием раструба, ввод т в раструб до упора конец второй трубы и производ т сварку труб между собой, отличающийс тем, что, с целью обеспечени срока службы сварного соединени не менее срока службы целой трубы, раздачу конца труб производ т на длинеThe method of welding pipes with an internal protective coating, which before coating is applied, distributes the end of one of the pipes with the formation of a socket, is inserted into the socket to the stop, the end of the second pipe, and welds the pipes to each other, characterized in that the service life of the welded joint is not less than the lifetime of the whole pipe; the end of the pipes are distributed along the length

сЈ18 - сГ сЈ18 - сГ

толщина стенки труб, мм; толщина защитного покрыти , мм;pipe wall thickness, mm; the thickness of the protective coating, mm;

скорость коррозии металла трубы в транспортируемой по ней среде, мм/год; скорость разрушени защитного покрыти в транспортируемой среде, мм/год, до внутреннего диамет.ра d, большего наружного -диаметра трубы do но меньшего величины сЦ+28, з.ащитное покрытие нанос т также на внутреннюю по- верхнбсть раструба, перед сборкой раструб нагревают до температуры разм гчени покрыти , а сварку производ т после полного охлаждени раст- руба.corrosion rate of the pipe metal in the medium transported through it, mm / year; the speed of destruction of the protective coating in the transported medium, mm / year, to the inner diameter d, a larger outer pipe diameter of less than SC + 28, the protective coating is also applied to the inner surface of the socket; before assembly, the bell is heated to the softening temperature of the coating, and the welding is carried out after full cooling of the drill.

гдеWhere

1-8+1-8 +

S SS s

с 7 from 7

f/MW///////Af / MW /////// A

Фиг. 2FIG. 2

Claims

Claim

A method of welding pipes with an internal protective coating, in which before the coating is applied, the end of one of the pipes is distributed to form a socket, the end of the second pipe is inserted into the socket to the stop and the pipes are welded together, characterized in that, in order to ensure the service life weld at least the entire life of the tube, the end of the distribution pipe, produced at ^a length of <

BEFORE with _g 'pipe wall thickness, mm;

protective coating thickness, mm;

corrosion rate of the pipe metal in the medium transported through it, mm / year;

the rate of destruction of the protective coating in the transported medium, mm / year, inner diameter d, larger outer diameter of the pipe d ₄ , but smaller d <+ 2S, the protective coating is also applied to the inner surface of the bell, before assembly · the bell is heated to the softening temperature of the coating , and welding is performed after the bell is completely cooled.

FIG. 2