СПОСОБ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ Российский патент 1998 года по МПК B23P6/04 

Изобретение относится к способам ремонта магистральных трубопроводов для транспортировки жидких и газообразных продуктов, а более конкретно - к сварке плавлением.

В процессе эксплуатации магистральных трубопроводов возникают местные дефекты, преимущественно вследствие коррозионного воздействия, снижающие несущую способность трубопроводов.

Наиболее распространенный способ ремонта таких трубопроводов - установка на дефектное место муфты, состоящей из двух полумуфт, сварка их между собой продольными швами, а с трубопроводом - кольцевыми швами.

Прилегание муфты к трубопроводу обеспечивается подгонкой и определяется реальными отклонениями от теоретического контура полумуфт и трубопровода: практически местные зазоры между муфтами и трубопроводами достигают 5 мм.

Недостаток способа - отсутствие методов и средств для создания в районе трубопровода напряжения сжатия, т.е. после ремонта не обеспечивается совместная работа трубопровода и муфты под действием давления внутри трубопровода, что существенно снижает эффективность ремонта.

Кроме того, смещение свариваемых кромок и изменение в широких пределах зазоров в свариваемых стыках вследствие неплотного прилегания полумуфт к трубопроводу затрудняет автоматизацию сварочных процессов.

Таким образом, сборка нахлесточного соединения муфты и трубопровода с гарантированным натягом может существенно повысить работоспособность трубопровода в месте ремонта.

Известны следующие способы сборки внахлестку с натягом:
- сборка с гарантированным зазором и последующая пластическая деформация нахлесточного соединения механическим и т.п. воздействием;
- упругое обжатие охватываемого элемента, сборка с охватывающим элементом, снятие обжимающей нагрузки;
- сборка с предварительным охлаждением охватываемого элемента или нагревом охватывающего элемента;
- сборка продольной запресовкой.

Цель изобретения - повышение несущей способности трубопровода в местах установки муфт.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ремонта трубопроводов, при котором устанавливают на дефектное место полумуфты, сваривают их между собой продольными швами, а с трубопроводом - кольцевыми швами, перед сваркой прикладывают к полумуфтам распределенную по наружной поверхности полумуфт радиальную нагрузку и обжимают трубопровод полумуфтами, а после окончания сварки снимают нагрузку.

Для уменьшения растягивающих напряжений в продольных швах полумуфт после снятия нагрузки обжатия из можно располагать под углом к образующим.

Существенные отличия предлагаемого способа от известного заключаются в следующем:
- прикладывают к полумуфтам распределенную радиальную нагрузку и упруго обжимают трубопровод полумуфтами перед сваркой;
- нагрузку снимают после окончания сварки.

Использование предлагаемого способа при ремонте магистральных трубопроводов позволит повысить несущую способность трубопроводов за счет:
- обеспечения работы трубопровода и муфт;
- повышения качества сварных швов муфт в результате автоматизации процесса;
- создания в трубопроводе после установки муфт напряжений сжатия, обратных по направлению и близких по величине направлениям растяжения, возникающим под действием давления внутри трубопровода.

Способ опробован на трубопроводе из стали Ст.4 диаметром 337 мм с толщиной стенки 10 мм при установке полумуфт из стали Ст.4 с толщиной стенки 20 мм, длиной 250 мм и продольными стыками по образующим. Трубопровод и полумуфты перед сборкой эллипсность до 8 мм и разность диаметров до 3 мм. Полумуфты после установки на трубопроводе обжимали специальным многокулачковым патроном, создающим равномерно распределенную по поверхности полумуфт радиальную нагрузку, до уменьшения диаметра трубопровода под полумуфтами на 0,18%. После обжатия полумуфты плотно прилегали к трубопроводу: местные зазоры между полумуфтами и трубопроводами по торцам полумуфт не превышали 0,3 мм, смещение кромок продольных стыков полумуфт не превышало 0,7 мм, зазор между свариваемыми кромками продольных стыков составлял 1...1,5 мм, толщина пакета "полумуфта-трубопровод" соответствовала сумме толщин трубопровода и полумуфт. После сварки и снятия обжимающей нагрузки остаточная упругая деформация сжатия трубопровода под муфтой составляла 0,08%, толщина пакета "полумуфта-трубопровод" не изменилась.

Использование: способ ремонта магистральных трубопроводов предназначен для ремонта трубопроводов для транспортировки жидких и газообразных продуктов. На дефектное место устанавливают полумуфты. Сваривают их между собой продольными швами. С трубопроводом полумуфты соединяют кольцевыми швами. Перед сваркой прикладывают к полумуфтам радиальную нагрузку. Обжимают трубопровод полумуфтами и снимают нагрузку после сварки. Способ обеспечит повышение несущей способности отремонтированного трубопровода.

Способ ремонта трубопроводов, при котором устанавливают на дефектное место полумуфты, прикладывают к ним радиальную нагрузку, сваривают полумуфты между собой продольными швами, а с трубопроводом - кольцевыми и снимают нагрузку после сварки, отличающийся тем, что в трубопроводе радиальной нагрузкой создают упругие напряжения сжатия, обратные по направлению и близкие по величине напряжениям растяжения, возникающим под действием давления внутри трубопровода.