СПОСОБ НЕРАЗЪЕМНОГО МУФТОВОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 2003 года по МПК F16L13/00 

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к технологии монтажа трубопроводов, и может быть использовано при строительстве горизонтальных, наклонных и вертикальных высоконапорных трубопроводов в нефтегазодобывающей, угольной и горнорудной отраслях промышленности, а также при прокладке трубопроводов в чрезвычайных условиях.

Известен способ соединения труб при помощи муфты, где зазор между концами труб и муфтой заполняют клеем, после чего участки муфты, надетые на концы труб, пластически деформируют, обеспечивая натяг в соответствии с необходимым усилием обжатия клеевого слоя и концов соединяемых труб (а.с. СССР 314963, кл. F 16L 13/10, по заявке 1377337/25-8 от 17.11.1969 г., опубл. 21.11.1971 г. Бюл. 28).

Данный способ имеет недостаток в том, что прочность соединения в основном обеспечивается лишь путем склеивания сопрягаемых поверхностей концов труб и муфты, а также полученного соединения с натягом в процессе деформации муфты с концами труб, что не обеспечивает прочность соединения при больших осевых нагрузках, которые возникают при транспортировании сред под большим давлением и в трубах большого диаметра. Кроме того, в наклонных и в вертикальных трубопроводах добавляется их вес, например, в обсадных колоннах в нефтегазодобывающей промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ неразъемного соединения металлических труб, где нарезают резьбы на внутренней поверхности утолщений муфты, заполняют герметизирующим составом впадины резьб и деформируют муфту до затекания металла труб во впадины резьбы муфты, а также нарезают резьбы на наружной поверхности концов труб, во впадины которых затекает часть материала внутреннего антикоррозионного покрытия муфты (патент РФ 2155291, кл. F 16 L 13/14 по заявке 99102444/06 от 09.02.1999 г., опубл. 27.08.2000 г., бюл. 24).

Данный способ также не обеспечивает прочность соединения при больших осевых нагрузках на трубах большого диаметра при транспортировании сред под большим давлением, а также на вертикальных и наклонных трубопроводах в нефтегазодобывающей и горнорудной отраслях промышленности. Кроме того, происходит утонение стенки труб при нарезании резьб, что влияет на прочность труб.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение прочности соединения труб при больших осевых нагрузках, возникающих в процессе эксплуатации трубопровода.

Поставленная задача достигается тем, что на наружной поверхности концов труб на длине, охватываемой муфтой, наплавляют выступы из металла, твердость которого вышe, чем у металла муфты, и редуцируют муфту, при котором выступы труб врезаются в металл муфты. Кроме того, профиль формы выступов формируют в виде треугольника или трапеции.

Благодаря указанным отличительным признакам повышается прочность соединения труб на трубопроводах, где имеются большие осевые нагрузки в процессе их эксплуатации, так как выступы, полученные на концах наружной поверхности труб путем наплавки металла, твердость которого выше, чем у металла муфты, дает возможность врезаться выступам в металл муфты в процессе соединения труб редуцированием муфты. При этом не надо утоньшать толщину стенки концов труб.

На фиг.1 и 2 показаны различные варианты общих видов соединения.

На фиг.1 показан общий вид соединения для труб с покрытием, где на концах труб 1 наплавлены выступы 2 в виде колец в поперечном сечении с профилем треугольника, концы труб 1 соединены муфтой 3, труба 1 имеет внутреннее покрытие 4, между трубой и муфтой размещен герметик 5 и изолируют соединение от наружной коррозии покрытием 6.

На фиг. 2 показан общий вид соединения, который может применяться для соединения обсадных труб, где на концах труб 1 наплавлены выступы 2 в виде колец в поперечном сечении с профилем прямоугольного треугольника и трапеции, и концы труб 1 соединены муфтой 3, а между трубой 1 и муфтой 3 размещен герметик 5.

Способ осуществляют следующим образом. На наружную поверхность концов труб 1 наплавляют при помощи сварочного аппарата выступы 2 из сварочной проволоки, твердость которого выше, чем у металла муфты 3. Профиль выступов 2 формируют путем обкатки в поперечном сечении в виде треугольника или трапеции. После этого на внутреннюю поверхность труб 1 наносят покрытие 4.

Размещают между концами труб 1 и муфтой 3 герметик 5 и соединяют концы труб 1 путем редуцирования муфты 3, при котором выступы 2 труб 1 врезаются в металл муфты 3. Затем изолируют соединение от наружной коррозии покрытием 6.

При отсутствии необходимости защиты труб и соединения от коррозии не наносят покрытие на внутреннюю и наружную поверхность труб.

Используемая литература
1. А.с. СССР 314963 МПК F 16 L 13/10, 13/14. Способ соединения труб /Я. М. Кершенбаум и др. 1377337/25-8. Заявлено 17.11.1969 г. Опубл. 21.09.1971. Бюл. 28.

2. Патент РФ 2155291 МПК F 16 L 13/14. Способ неразъемного соединения металлических труб /В.М. Айдуганов, С.Л. Чахеев, Н.М. Айдуганова. - 99102444 /06. Заявлено 09.02.1999 г. Опубл. 27.08.2000 г. Бюл. 24.

Изобретение относится к монтажу горизонтальных, наклонных и вертикальных высоконапорных трубопроводов в нефтегазодобывающей, угольной и горнорудной отраслях промышленности. На наружную поверхность концов труб наплавляют выступы из металла, твердость которого выше, чем у металла муфты, и редуцируют муфту, при этом выступы труб врезаются в металл муфты, а профиль выступов формируют в виде треугольника или трапеции. Изобретение повышает прочность соединения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ неразъемного муфтового соединения труб, включающий размещение герметика между концами труб и муфтой и соединение концов труб путем редуцирования муфты с получением между ними фрикционного соединения, отличающийся тем, что на наружной поверхности концов труб на длине, охватываемой муфтой, наплавляют выступы из металла, твердость которого выше, чем у металла муфты, и редуцируют муфту, при этом выступы труб врезаются в металл муфты. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что профиль формы выступов формируют в виде треугольника или трапеции.