СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ С ВНУТРЕННИМ АНТИКОРРОЗИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ Российский патент 1997 года по МПК F16L13/00 

Изобретение относится к способам соединения труб преимущественно при сооружении трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием для транспортирования газообразных и жидких агрессивных сред под давлением и может быть использовано в полевых условиях на газонефтепромыслах, нефтеперерабатывающих и химических заводах, а также в других отраслях промышленности.

Известен способ соединения труб, состоящий в установке в зону стыка эластичной оболочки и подаче в нее давления через штуцер [1]
Однако указанный способ не обеспечивает надежной защиты соединения от коррозии из-за наличия остаточных напряжений в материале оболочки.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому техническому решению является способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием посредством сочленения их с промежуточным элементом с натягом со стороны покрытия и последующей сварки [2]
Известный способ соединения труб не обеспечивает на практике высокой коррозионной стойкости, поскольку выпускаемые трубы нефтяного сортамента имеют допуск по наружному диаметру ± 1% по толщине стенки ± 10% [3] По этой причине разность внутренних диаметров двух сочлененных труб может составлять 5 мм и более. При этом не удается обеспечить гарантированный натяг при запрессовке промежуточного элемента и надежно защитить от коррозии участок сварного стыка. Во время сварки корневого шва покрытие на этом участке выгорает, а выделяющиеся при этом вредные вещества попадают в рабочую зону, что отрицательно сказывается на здоровье сварщиков и другого работающего персонала.

После сварки и выгорания покрытия под сварным швом образуется полость, заполненная газом при атмосферном давлении. При работе трубопровода под высоким давлением в эту полость с газом через поры в покрытии проникает агрессивная среда и вызывает коррозию.

Цель изобретения повышение коррозионной стойкости соединения и защита персонала от воздействия вредных веществ.

Указанная цель достигается тем, что соединение труб осуществляется посредством сочленения их с промежуточным элементом и сваркой. В полость между промежуточным элементом, эластичными уплотнениями на его концах и внутренней поверхностью труб после сварки через штуцеры подают горячий воздух с помощью внешней изолированной от рабочей зоны нагнетательной установки. После прогрева металлических поверхностей полость временно заполняют жидким твердеющим антикоррозионным материалом, а затем откачивают антикоррозионный материал и продувают полость горячим воздухом до образования на ее стенках твердой защитной пленки. Далее полость заполняют нетвердеющим антикоррозионным материалом и заменяют штуцеры на заглушки.

На фиг. 1 изображено трубное соединение в начале сборки; на фиг. 2 то же, после окончания сборки.

Способ осуществляется следующим образом.

На сборку подают трубы 1 и 2 с внутренним антикоррозионным покрытием 3 (например из материала ПЭП-534), причем на концах труб остаются пояски без покрытия, что исключает выгорание покрытия при сварке и попадание в рабочую зону каких-либо выделяющихся из покрытия вредных веществ. Внутри соединения с зазором устанавливают промежуточный элемент втулку 4 с эластичными уплотнениями 5 на концах, так что уплотнения 5 прилегают к покрытию 3 на трубах 1 и 2. Выполняют сварку труб 1 и 2 известными методами, формируя сваркой шов 6. В кольцевую полость между промежуточным элементом 4 с уплотнениями 5 на его концах и внутренней поверхностью труб 1 и 2 через штуцеры 7, 8 подают горячий воздух с помощью внешней изолированной от рабочей зоны нагнетательной установки 9, содержащей воздуходувку 10, нагреватель 11, реверсивный насос 12, запорные устройства 13 15 и емкость 16 с антикоррозионными составами.

После прогрева металлических поверхностей и удаления остатков влаги кольцевую полость с помощью насоса 12 временно заполняют жидким твердеющим антикоррозионным составом, например, выполненным на основе эпоксидных смол марки ЭП-0199 с отвердителем, подаваемым из одной секции емкости 16. Затем с помощью установки 9 откачивают антикоррозионный материал и продувают полость горячим воздухом до образования на ее стенках твердой защитной пленки 17. Далее полость заполняют нетвердеющим антикоррозионным материалом 18 (например, ЭП-0199 без отвердителя) из второй секции емкости 16 и заменяют штуцеры 7, 8 на заглушки 19, 20.

Наличие внешней изолированной от рабочей зоны нагнетательной установки 9 позволяет полностью защитить персонал от вредных веществ, выделяющихся из антикоррозионных материалов.

Известно, что лакокрасочные антикоррозионные покрытия обладают определенной пористостью, из-за чего возникают условия для проникновения агрессивных сред к защищаемому металлу. Присутствие в кольцевой полости вблизи сварного стыка 6 нетвердеющего антикоррозионного материала 18 препятствует попаданию агрессивных сред под твердое покрытие 17. В этих условиях обеспечивается повышение коррозионной стойкости соединения труб.

Управление потоками при реализации способа осуществляется с помощью запорных устройств. При открытом запорном устройстве 13 осуществляется продувка горячим воздухом, позволяющая ускорить процесс формирования твердой защитной пленки 17 (например за счет интенсивного отвода легких газообразных фракций при полимеризации материала). Перекачку твердеющего антикоррозионного материала ведут через открытое запорное устройство 14 (15 закрыто) или нетвердеющего материала через открытое запорное устройство 15 (14 закрыто). Реверсивный насос 12 может вести перекачку в любом из двух режимов: в направлении от емкости 16 к штуцеру 8 или наоборот от штуцера 8 к емкости 16.

Представленная последовательность выполнения технологических операций подтверждает возможность реализации способа соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием и возможность достижения цели по повышению коррозионной стойкости соединения и по защите персонала от воздействия вредных веществ.

Использование: в способах соединения труб при сооружении трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием для транспортирования газообразных и жидких агрессивных сред под давлением. Сущность изобретения: соединение труб осуществляется посредством сочленения их с промежуточным элементом, в полость между промежуточным элементом, эластичными уплотнениями на его концах и внутренней поверхностью труб после сварки через штуцеры подают горячий воздух. Заполняют жидким твердеющим материалом. Продувают полость горячим воздухом до образования твердой защитной пленки. Затем полость заполняется нетвердеющим антикоррозионным материалом. 2 ил.

Способ соединения труб с внутренним антикоррозионным покрытием посредством сочленения их с промежуточным элементом и сварки, отличающийся тем, что образованную кольцевую полость между промежуточным элементом и внутренней поверхностью труб после сварки соединяют через штуцеры с внешней изолированной нагнетательной установкой с помощью которой продувают полость горячим воздухом и временно заполняют ее жидким твердеющим антикоррозионным материалом, а затем откачивают антикоррозионный материал и продувают полость горячим воздухом до образования на ее стенках твердой защитной пленки с последующим заполнением полости нетвердеющим антикоррозионным материалом и заменой штуцеров на заглушки.