СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОПЛАСТМАССОВОЙ ТРУБЫ Российский патент 1999 года по МПК F16L9/02 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности при сооружении трубопроводов для транспортировки технологических жидкостей.

Известен способ изготовления металлопластмассовой трубы, включающий размещение пластмассовой оболочки в металлической трубе и герметизацию кольцевого пространства (см. "Труба с внутренней пластмассовой оболочкой", пат. РФ N 2027939, по МКИ 6 F 16 L 9/02, от 03.01.1992).

Недостаток способа в том, что в процессе изготовления между металлической трубой и оболочкой образуются неконтролируемые пустоты, ухудшающие качество трубы.

Способ изготовления металлопластмассовой трубы, включающий размещение с зазором пластмассовой оболочки в металлической трубе, заполнение кольцевого пространства цементным раствором и герметизацию его (см. Инструкцию по технологии восстановления трубопроводов футерованием их полиэтиленовыми трубами. РД 39-0147585-023-88, 1988 г., стр.18-19).

Существенный недостаток способа в том, что в процессе отвердения цемент оседает, поэтому в верхней части остается желобок воды (фильтрата цементного раствора), нарушающий целостность системы "стальная труба - цементное кольцо - полиэтиленовая оболочка", что, в процессе работы, ведет к прорыву полиэтиленовой оболочки и металлопластмассовой трубы.

Задачей изобретения является повышение качества изготовления металлопластмассовой трубы.

Поставленная задача решается описываемым способом изготовления металлопластмассовой трубы, включающим размещение с зазором пластмассовой оболочки в металлической трубе, заполнение кольцевого пространства цементным раствором и герметизацию его, новым является то, что после герметизации кольцевого пространства внутри пластмассовой оболочки плавно поднимают давление при одновременном дросселировании, до удаления фильтрата цементного раствора, причем герметизацию и подъем давления проводят до начала затвердевания цемента. Кроме того, новым является то, что в цементный раствор вводят компоненты, расширяющие цементный камень при отвердении.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, а это, в свою очередь, позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критериям "новизна" и "технический уровень"
На прилагаемом чертеже, на фиг. 1 изображена металлопластмассовая труба перед опрессовкой; на фиг. 2 - разрез по А-А.

Металлопластмассовая труба, в которой реализован способ, содержит стальную трубу 1, с размещенной в ней с зазором полиэтиленовой оболочкой 2, по концам полиэтиленовую оболочку 2 к стальной трубе 1 прижимают наконечники 3. Конец стальной трубы 1 снабжен патрубком 4 с регулируемым дросселем 5. От края трубы 1 патрубок 4 размещен на расстоянии в 1,5-2 ширины наконечника 3. Для проведения опрессовки концы металлопластмассовой трубы перекрыты заглушками 6 и 7, причем к заглушке 7 присоединен вентиль 8 напорного трубопровода. Кольцевой зазор между стальной трубой 1 и полиэтиленовой оболочкой 2 заполнен цементной массой 9. Для удержания полиэтиленовой оболочки 2 в центре трубы 1 служат лепестковые центраторы 10.

Способ осуществляют в следующей последовательности. В стальной трубе 1 с установленным патрубком, любым известным способом, например протаскиванием, размещают полиэтиленовую оболочку 2, причем, для снятия технологических нагрузок в процессе размещения, наружный диаметр полиэтиленовой оболочки 2 меньше внутреннего диаметра стальной трубы. Затем заполняют кольцевое пространство цементной массой 9, следующего состава, %:
Цемент - 44,7
Цементная пыль - 5,2
Глина - 3,5
Полимер ВПК-402 - 0,1
Вода - 46,5
(где - цементная пыль, глина, полимер ВПК-402 - компоненты, расширяющие цементный камень при отвердении), коэффициент расширения цементного камня из этого состава через 30 суток - 10,7%.

Далее, до начала затвердевания цемента, осуществляют герметизацию кольцевого пространства, для этого с обоих концов, во внутрь полиэтиленовой оболочки 2 вводят наконечники 3 и дорнируют их, одновременно принимая меры, предотвращающие разрыв краев оболочки 2, например нагревая ее. Затем закрепляют заглушки 6, 7 и устанавливают дроссель 5.

В подготовленной таким образом трубе через вентиль 8 внутри оболочки 2 плавно поднимают давление P₁ при этом дроссель 5 закрыт, после выравнивания давлений P₁ внутри полиэтиленовой оболочки и P₂ в кольцевом пространстве открывают дроссель 5. Дросселирование осуществляют таким образом, чтобы оболочка 2 не порвалась, а разность давлений P₁ - P₂ была в пределах пластической деформации полиэтиленовой оболочки. После удаления, фильтрата цементного раствора, дроссель 5 и вентиль 8 перекрывают и выдерживают под давлением не менее 10 часов. При этом, цементный камень расширяется и сжимает полиэтиленовую оболочку до первоначальных размеров.

Для изготовления металлопластмассовой трубы взяли стальную трубу с наружным диаметром 273 мм, внутренним диаметром 255 мм (ГОСТ 8732-70), в качестве оболочки использовали полиэтиленовую трубу (полиэтилен низкого давления) с наружным диаметром 206 мм, внутренним диаметром 193 мм (ТУ 39-0147585-26-94). Разницу давлений (P₁ - P₂) поддерживали 0,71 МПа.

Применение изобретения позволило получить качественную металлопластмассовую трубу, стойкую к коррозии, импульсам давления и колебаниям температур транспортируемого агента.

Изобретение может быть использовано при сооружении трубопроводов. Пластмассовую оболочку размещают с зазором в металлической трубе. Заполняют кольцевое пространство цементным раствором и герметизируют его. Затем внутри пластмассовой оболочки плавно поднимают давление при одновременном дросселировании, до удаления, фильтрата цементного раствора. Герметизацию и подъем давления проводят до начала затвердевания цемента. В результате повышается качество изготовления трубы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления металлопластмассовой трубы, включающий размещение с зазором пластмассовой оболочки в металлической трубе, заполнение кольцевого пространства цементным раствором и герметизацию его, отличающийся тем, что после герметизации кольцевого пространства внутри пластмассовой оболочки плавно поднимают давление при одновременном дросселировании, до удаления, фильтрата цементного раствора, причем герметизацию и подъем давления проводят до начала затвердевания цемента. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в цементный раствор вводят компоненты, расширяющие цементный камень при отвердевании.