СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2009 года по МПК F16L58/02 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении и ремонте трубопроводов, в частности, подверженным агрессивным воздействиям агрессивной транспортируемой нефтегазовой среды, а также может быть использовано в других областях народного хозяйства.

Известен способ строительства трубопровода, включающий метод волочения. Способ заключается в совмещении стальной трубы с пластмассовой, которые затем протягивают через волочильное кольцо на волочильном станке. Готовые трубы снабжают фланцами, при этом на концы труб накручивают кольца. После чего концы труб и кольца футеруют и трубы соединяют между собой фланцами (Рабинзон О.В., Тали Ю.С. Информационный листок. - г.Нижний Тагил, 1993).

Недостатками данного способа защиты являются:

- значительная материалоемкость за счет затрат материала футеровки торцевых участков колец;

- высокие трудозатраты, связанные с футеровкой торцевых участков колец;

- недостаточная надежность футеровки, т.к. при перекачке, например, нефти давление внутри трубопровода достигает 4 МПа, а футеровка рассчитана на давление 1.6 МПа, что чревато авариями.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ строительства трубопровода, включающий футерование внутренней поверхности трубы пластмассовой оболочкой, прикрепление концов оболочки к трубе защемляющими кольцами, приваривание к концам трубы откалиброванных по внутреннему диаметру наконечников с внутренней облицовкой, длина которых превышает зону термической деструкции оболочки, при этом футерование трубы производят с перекрытием части длины наконечников, а защемляющие кольца размещают частично внутри наконечников (RU, патент №2217651, МПК7 F16L 58/02, опубл. 2003.11.27).

При данном способе не создается монолитной структуры оболочки, т.к. концы оболочек не соединены между собой, что снижает надежность герметизации, а также трудоемкость изготовления наконечника и высокая стоимость, т.к. его необходимо покрывать слоем дорогостоящего коррозионно-стойкого металла.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании способа строительства трубопровода, обеспечивающего защиту стальных труб от коррозии.

Технический результат заключается в обеспечении эффективной герметизации концов пластмассовых оболочек.

Кроме того, снижаются себестоимость и трудоемкость при строительстве.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе строительства трубопровода, включающем снабжение концов трубы соединительными элементами, ширина которых превышает зону термической деструкции оболочки, футерование внутренней поверхности трубы пластмассовой оболочкой, согласно изобретению в качестве соединительных элементов используют кольца со скосами, выполненными по наружному диаметру с внутренней стороны, кроме того, скосы выполняют и по наружному диаметру трубы, после чего протягивают пластмассовую оболочку, длина которой превышает длину трубы на расстояние, необходимое для сварки оболочки, между торцами оболочек устанавливают нагревательный элемент, доводят концы пластмассовых оболочек до вязкотекучего состояния, соединяют трубы встык и производят сварку вдоль скосов наружного диаметра колец.

Кольца на концы трубы устанавливают до проведения футеровки методом сварки.

В качестве нагревательного элемента используют, например, металлическое кольцо.

Во внутрь трубы за пределы зоны термической деструкции устанавливают режущее устройство, например кольцо.

Предложенный способ строительства трубопровода по сравнению с известными является более эффективным за счет создания на стыке труб монолитной структуры пластмассовой оболочки, что позволит обеспечить надежность пластмассой оболочки при высоких давлениях рабочей среды.

Кроме того, по сравнению с известными решениями, значительно снижается стоимость строительства, т.к. нет необходимости производить футеровку колец либо использовать дорогостоящий коррозионно-стойкий металл. В связи с эти сокращаются трудозатраты на строительство.

Реализация предложенного способа поясняется чертежом, где показан участок трубы в разрезе: 1 - труба; 2 - кольца; 3 - скосы на кольцах и трубе; 4 - пластмассовая оболочка; 5 - сварка.

Реализуют предлагаемый способ следующим образом.

Рассмотрим на примере небольшого диаметра порядка 159 мм. К трубе 1 приваривают кольцо 2 по наружному диаметру трубы. При этом ширина кольца должна превышать зону термической деструкции оболочки. По внутреннему диаметру кольца 2, наружному диаметру трубы 1 выполняют скосы 3. После чего производят футеровку трубы 1 пластмассовой оболочкой 4. При этом длина оболочки 4 превышает длину трубы 1 на величину, необходимую для сварки с оболочкой соседней трубы. С внутренней стороны одной трубы устанавливают режущее устройство, например кольцо (не показано). Между торцами оболочек двух соседних труб устанавливают нагревательный элемент, например металлическое кольцо, на которое подается напряжение для обеспечения нагрева пластмассовых оболочек до вязкотекучего состояния. После чего нагревательный элемент убирают. В это время происходит заполнение пространства в трубе, образованного скосами, вязкой пластмассой. Сваривают соединительные кольца 2 двух соседних труб по наружному диаметру вдоль скосов. После остывания вязкой пластмассы образуются неровности (буртики), которые удаляют с помощью, например, режущих колец, тем самым приводят внутреннюю поверхность трубы в рабочее состояние.

В трубах большого диаметра нет необходимости выполнять скосы по наружному диаметру трубы, т.к. пластмассовые оболочки можно соединять с помощью сварки, например газовым теплоносителем, при этом скосы выполняют со стороны внутреннего диаметра пластмассовой оболочки, в образовавшееся пространство помещают присадочный материал в виде прутка, изготовленного из материала пластмассовой оболочки.

Способ строительства трубопровода относится к строительству, может быть использован при сооружении и ремонте трубопроводов, в частности подверженным агрессивным воздействиям агрессивной транспортируемой нефтегазовой среды, и может быть использован в других областях народного хозяйства. Способ строительства трубопровода включает снабжение концов трубы соединительными элементами, ширина которых превышает зону термической деструкции оболочки, футерование внутренней поверхности трубы пластмассовой оболочкой. При этом в качестве соединительных элементов используют кольца со скосами, выполненными по наружному диаметру с внутренней стороны, кроме того, скосы выполняют и по наружному диаметру трубы, после чего протягивают пластмассовую оболочку, длина которой превышает длину трубы, между торцами оболочек устанавливают нагревательный элемент, доводят концы пластмассовых оболочек до вязкотекучего состояния, соединяют трубы встык и производят сварку вдоль скосов наружного диаметра. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ строительства трубопровода, включающий снабжение концов трубы соединительными элементами, ширина которых превышает зону термической деструкции оболочки, футерование внутренней поверхности трубы пластмассовой оболочкой, отличающийся тем, что в качестве соединительных элементов используют кольца со скосами, выполненными по наружному диаметру с внутренней стороны, кроме того, скосы выполняют и по наружному диаметру трубы, после чего протягивают пластмассовую оболочку, длина которой превышает длину трубы на расстояние, необходимое для сварки оболочки, между торцами оболочек устанавливают нагревательный элемент, доводят концы пластмассовых оболочек до вязкотекучего состояния, соединяют трубы встык и производят сварку вдоль скосов наружного диаметра колец.

2. Способ строительства трубопровода по п.1, отличающийся тем, что кольца устанавливают до проведения футеровки методом сварки.

3. Способ строительства трубопровода по п.1, отличающийся тем, что в качестве нагревательного элемента используют, например, металлическое кольцо.

4. Способ строительства трубопровода по п.1, отличающийся тем, что во внутрь трубы за пределы зоны термической деструкции устанавливают режущее устройство, например, кольцо.