ТРУБА С ВНУТРЕННИМ ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК F16L13/00 F16L9/00 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтехимической отраслях промышленности при сооружении трубопроводов для транспортирования агрессивных технологических жидкостей.

Известен способ соединения металлических труб с внутренним антикоррозионным и антиабразивным слоем (FR, заявка N 2438788, кл. F 16 L 13/00, 1980).

Недостатками данного способа являются: сложная конструкция трубы, трудоемкие технологические операции соединения труб - требуется выполнить три сварных шва; внутренняя поверхность соединительных муфт остается незащищенной антикоррозионным и антиабразивным слоем.

За прототип принято устройство для сварки труб с внутренним защитным покрытием из термопластического или термореактивного пластического материала, состоящее из цилиндрического вкладыша, материалом которого является свариваемый коррозионностойкий металл и. который закреплен по кольцу сваркой к внутренней поверхности трубы (Пат. N 3453004 США, кл. F 16 L 59/16; 55/00, 1969).

Недостатками данного устройства являются: также сложная конструкция трубы; трудоемкие технологические операции для ее изготовления, например, токарные работы при создании вкладышей сложного профиля или внутренняя расточка концов труб; требуются дополнительные технологические операции и материалы для крепления вкладышей, например, нанесения клея или создание внутреннего кольцевого сварного шва; покрытие антикоррозионным пластиком внутренней поверхности можно провести лишь после оснащения трубы вкладышем (кольцевая сварка). Задача изобретения - упрощение конструкции стандартной трубы с внутренним защитным покрытием и упрощение технологии ее изготовления и усиление защиты от коррозии.

Поставленная задача решается следующим образом. Труба с внутренним защитным покрытием содержит цилиндрический вкладыш, выполненный из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки 0,1 - 2,0 мм, который закреплен с трубой продольным коррозионностойким сварным швом. Вкладыш при толщине стенки менее 0,5 мм со стороны торца трубы имеет утолщение стенки не менее 1,0 мм и на ширину более 2 мм. Утолщение цилиндрического вкладыша со стороны торца трубы может быть выполнено путем формирования второго цилиндрического вкладыша из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки не менее 1,0 мм и шириной более 5,0 мм. Кроме того, заготовки для цилиндрических вкладышей из полосового металла имеют форму прямоугольника или параллелограмма с углом при основании от 45^o до 90^o, а длину основания заготовки цилиндрического вкладыша определяют по формуле
L = π[D(100+m)-2S(100-n)]/100,
где L - длина основания заготовки цилиндрического вкладыша, мм;
D - номинальный наружный диаметр трубы, мм;
S - номинальная толщина стенки трубы, мм;
m - допускаемое плюсовое отклонение по наружному диаметру трубы, %;
n - допускаемое минусовое отклонение по толщине стенки трубы, %.

Способ изготовления трубы с внутренним защитным покрытием также позволяет решать поставленную задачу тем, что цилиндрический вкладыш формируют из полосового коррозионностойкого металла внутри конца трубы сваркой продольным швом с одновременным закреплением этим же сварным швом к внутренней поверхности трубы.

На фиг. 1 и 2 изображены варианты трубы с внутренним защитным покрытием; на фиг. 3 - заготовки для цилиндрических вкладышей из полосового металла в виде прямоугольника и параллелограмма.

Труба 1 (фиг. 1) с внутренним защитным покрытием 2 содержит цилиндрический вкладыш 3 из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки 0,1 - 2,0 мм. Вкладыш 3 формируется и одновременно закрепляется продольным коррозионностойким сварным швом 4 к внутренней поверхности конца трубы 1. Цилиндрический вкладыш при толщине стенки менее 0,5 мм имеет утолщение стенки со стороны торца трубы не менее 1,0 мм на ширину более 2 мм.

На фиг. 2 изображена труба 1 с внутренним защитным покрытием и утолщением цилиндрического вкладыша со стороны торца трубы при помощи второго цилиндрического вкладыша 6.

Второй цилиндрический вкладыш 6 также выполнен из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки не менее 1,0 мм и шириной более 5 мм. Цилиндрический вкладыш 6 формируют на внутренней поверхности первого вкладыша 3 сваркой продольным коррозионностойким швом 7, совпадающим по направлению и проекции со швом 4 первого цилиндрического вкладыша 3. Продольные швы 4 и 7 вкладышей 3 и 6 с металлом трубы 1 образуют при помощи электродуговой сварки с использованием электродов ОЗЛ-6.

На фиг. 3 изображены заготовки для цилиндрических вкладышей 3 и 6 из полосового металла в виде прямоугольника (а) и параллелограмма (6). При изменении угла α при основании заготовки вкладыша от 90^o до 45^o улучшается возможность формирования цилиндрических вкладышей внутри конца трубы 1. Если же угол α будет менее 45^o, то увеличиваются отходы полосового металла при нарезке заготовок для изготовления цилиндрических вкладышей, увеличиваются длина сварного шва и расход электродов, время на выполнение сварных швов. В качестве материала для изготовления цилиндрических вкладышей можно, например, использовать сталь марки Х18Н10Т.

До или после формирования и закрепления цилиндрического вкладыша из коррозионностойкого металла на концах трубы на ее внутреннюю поверхность наносят защитное покрытие одним из известных способов. А при футеровании стальных труб полиэтиленовыми трубами, удаленные от торца трубы концы полиэтиленовой трубы герметизируют и закрепляют при помощи колец из коррозионностойкого металла.

Конструкция и изготовление предлагаемой трубы с внутренним защитным покрытием позволяют значительно сократить технологические операции, в частности, токарные работы и сократить металлические отходы.

Соединение труб с защитным покрытием при монтаже осуществляют электродуговой сваркой, где корень шва формируют с использованием электродов марки ОЗЛ-6, а последующие слои шва - при помощи электродов марки УОНИ и т.п.

Таким образом, исполнение предлагаемой трубы данной конструкции и способа ее изготовления позволяют упростить конструкцию и технологию изготовления труб с защитными покрытиями из стандартных труб без дополнительной обработки их внутренней поверхности под внутренний вкладыш, а также без изготовления вкладышей, которые при толщине стенки 0,1 - 2,0 мм при больших диаметрах практически невозможно изготовить на токарных станках, а также усилить защиту от коррозии.

Изобретение предназначено для сооружения трубопроводов, транспортирующих агрессивные жидкости, в нефтедобывающей и нефтехимической отраслях промышленности. Труба с внутренним защитным покрытием включает цилиндрический вкладыш, выполненный из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки 0,1 - 2,0 мм, а со стороны торца труба имеет утолщение стенки не менее 1,0 мм на ширину более 2,0 мм. Внутри цилиндрического вкладыша со стороны торца трубы установлен второй цилиндрический вкладыш из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки менее 1,0 мм и шириной более 5,0 мм. Заготовки для цилиндрических вкладышей из полосового металла имеют форму прямоугольника или параллелограмма с углом при основании от 45 до 90^o, а длину основания заготовки цилиндрического вкладыша определяют по формуле
L = π [D(100 + m)-2S(100-n)]/100,
где L - длина основания заготовки цилиндрического вкладыша, мм; D - номинальный наружный диаметр трубы, мм; S - номинальная толщина стенки трубы, мм; n - допускаемое минусовое отклонение по толщине стенки трубы, %; m - допускаемое плюсовое отклонение по наружному диаметру трубы, %. Цилиндрический вкладыш формируют из полосового коррозионностойкого металла внутри конца трубы сваркой продольным коррозионностойким швом с одновременным закреплением этим же сварным швом к внутренней поверхности трубы. Второй цилиндрический вкладыш формируют на внутренней поверхности первого вкладыша из полосового коррозионностойкого металла внутри конца трубы сваркой продольным коррозионностойким швом, совпадающим по направлению и проекции со швом первого цилиндрического вкладыша. Изобретение упрощает конструкцию. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Труба с внутренним защитным покрытием, включающая в себя цилиндрический вкладыш из свариваемого коррозионностойкого металла, отличающаяся тем, что цилиндрический вкладыш выполнен из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки 0,1 - 2,0 мм и закреплен с трубой продольным коррозионностойким сварным швом. 2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрический вкладыш при толщине стенки менее 0,5 мм имеет утолщение стенки со стороны торца трубы не менее 1,0 мм на ширину более 2,0 мм. 3. Труба по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что утолщение цилиндрического вкладыша со стороны торца трубы выполнено путем формирования второго цилиндрического вкладыша из полосового коррозионностойкого металла с толщиной стенки не менее 1,0 мм и шириной более 5,0 мм. 4. Труба по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что заготовки для цилиндрических вкладышей из полосового металла имеют форму прямоугольника или параллелограмма с углом при основании 45 - 90^o. 5. Труба по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что длину основания заготовки цилиндрического вкладыша определяют по формуле
L = π[D(100+m)-2S(100-n)]/100,
где L - длина основания заготовки цилиндрического вкладыша, мм;
D - номинальный наружный диаметр трубы, мм;
S - номинальная толщина стенки трубы, мм;
m - допускаемое плюсовое отклонение по наружному диаметру трубы, %;
n - допускаемое минусовое отклонение по толщине стенки трубы, %. 6. Способ изготовления трубы с внутренним защитным покрытием, включающий формирование и закрепление цилиндрического вкладыша в конце трубы, отличающийся тем, что цилиндрический вкладыш формируют из полосового коррозионностойкого металла внутри конца трубы сваркой продольным коррозионностойким швом с одновременным закреплением этим же сварным швом к внутренней поверхности трубы.