СПОСОБ МОНТАЖА ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2012 года по МПК F16L21/00 

Изобретение относится к соединению и ремонту трубопроводов с помощью взрыва и может быть использовано в таких отраслях промышленности, как добыча и транспортировка нефти и газа, строительство, машиностроение, судостроение.

Известен способ предотвращения развития дефектов стенок трубопроводов, заявка RU №95102302, который используется при эксплуатации газонефтепроводов высокого давления. Сущность данного способа заключается в том, что при обнаружении дефектов в стенке трубопровода снижают давление на заданную величину и, не прекращая работы трубопровода, на дефектный участок надевают стальную муфту определенной толщины из двух половин, которые свариваются между собой. Затем давление восстанавливают до рабочего, при этом муфта обжимает дефектный участок трубопровода и снижает до расчетного уровня кольцевые растягивающие напряжения, ответственные за развитие дефектов. Аналогичный эффект достигается без снижения давления в трубопроводе при обжатии снаружи половин муфты до их сварки гидравлическими цепными зажимами. Для предупреждения раскрытия дефектов сварных швов торцы муфт привариваются к несущей трубе фланговыми кольцевыми швами.

Известно изготовление галтели в усиливающих цилиндрических муфтах элементах сварных стыков газонефтепровода штамповкой с помощью взрывного устройства (патент RU №2111074), которое представляет собой полукольцевой удлиненный корпус, имеющий форму поперечного сечения в виде полукруга, наполненный взрывчатым веществом и снабженный детонирующим шнуром. На рабочей поверхности расположена демпферная прокладка, а на нерабочей поверхности - экран. Данное взрывное устройство позволяет получать галтели в усиливающих цилиндрических муфтах сварных стыков газонефтепровода из заготовок труб любого типоразмера и толщины стенки за короткое время и непосредственно на месте проведения аварийно-восстановительных работ.

Недостаток данного устройства заключается в том, что его нельзя применить для соединения трубопровода, так как усилие обжатия недостаточно для соединения трубопровода.

В качестве прототипа выбран «Способ соединения и герметизации трубопроводов и соединительная муфта для реализации способа» (патент RU №2244197, МКИ F16L 21/08), в котором на конец одной трубы устанавливают соединительную муфту с герметизирующим элементом, в который вставляют до упора конец второй трубы, а соединительную муфту передвигают на место стыка труб, после чего производят обжатие герметизирующего элемента и фиксацию муфты, причем в качестве обжимающего средства муфты используют цилиндрическую спираль, а обжатие герметизирующего элемента производят скручиванием витков спирали вокруг соединяемых труб.

Однако такое муфтовое соединение имеет недостаточную надежность герметизации, низкий уровень допустимых давлений в соединяемых трубах.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости и повышение надежности соединения, а также расширение области применения способа, как для монтажа, так и для ремонта трубопровода.

Основной технический результат, благодаря которому обеспечивается выполнение поставленной задачи - упрощение технологии и повышение усилия обжатия мест соединения посредством взрывного воздействия.

Указанный технический результат достигается тем, что включает установку соединительной муфты с герметизирующим элементом на месте стыка соединяемых труб, после чего осуществляют обжатие, причем обжатие осуществляют путем подрыва кольцевых зарядов, установленных на наружной поверхности соединяемых элементов, количество обжатий не менее двух на каждом соединении муфты с трубой, а при соединении труб разного диаметра роль соединительной муфты выполняет труба большего диаметра.

Для пояснения сущности предлагаемого технического решения прилагаются чертежи.

На фиг.1 и 2 показаны этапы проведения работ по соединению труб равных диаметров.

На фиг.1 - соединительная муфта установлена на наружной поверхности трубопровода:

I этап - установка соединительной муфты на стык двух труб одинакового диаметра, подрыв кольцевых зарядов с одной стороны;

II этап - подрыв кольцевых зарядов с другой стороны;

III этап - соединение труб после взрывного обжатия с образованием в результате обжатия камер, заполненных герметизирующим материалом, где 1 - соединяемые трубы, 2 - соединительная муфта, 3 - камера, заполненная герметизирующим материалом, 4 - места закладки кольцевых подрывных зарядов.

На фиг.2 - соединительная муфта установлена внутри соединяемого трубопровода:

I этап - установка соединительной муфты на стык двух труб одинакового диаметра внутри трубопровода и подрыв кольцевых зарядов с одной стороны;

II этап - подрыв кольцевых зарядов с другой стороны;

III этап - соединение труб после взрывного обжатия с образованием в результате обжатия камер, заполненных герметизирующим материалом, где 1 - соединяемые трубы, 2 - соединительная муфта, 3 - камера, заполненная герметизирующим материалом, 4 - места закладки кольцевых подрывных зарядов.

Для соединения труб равных диаметров применяют муфту большего или меньшего диаметров с таким расчетом, чтобы в первом случае ее внутренний диаметр был больше наружного диаметра соединяемых труб, во втором случае ее наружный диаметр - меньше внутреннего диаметра соединяемых труб. Соединительную муфту устанавливают на стыке соединяемых труб таким образом, чтобы стык находился на середине длины муфты. После установки муфты на ее наружной поверхности размещают кольцевые заряды и производят обжатие труб путем подрыва кольцевых зарядов. В результате подрыва происходит кольцевое обжатие труб, причем количество обжатий может быть любым, но не меньше двух на каждом соединении соединительной муфты с трубой. Кроме того, в результате такого подрыва образуются камеры с каждой стороны от стыка между кольцевыми обжатиями, которые заполняются герметизирующим материалом для обеспечения более полной герметичности стыков. Герметизирующий материал может быть нанесен на внутреннюю поверхность соединительной муфты перед его установкой на стык либо закачан в камеру после обжатия трубы.

Данный способ соединения труб можно применять при проведении ремонтных работ на трубопроводах и скважинах как в воздушной, так и в водной средах. Его можно применять и при прокладке трубопроводов различного назначения как в воздушной, так и в водной средах.

Изобретение относится к соединению трубопроводов с помощью взрыва. Соединительную муфту с герметизирующим элементом устанавливают на месте стыка соединяемых труб, после чего осуществляют обжатие. Обжатие осуществляют путем подрыва кольцевых зарядов, установленных на наружной поверхности муфты. Количество обжатий не менее двух на каждом соединении муфты с трубой. Изобретение повышает надежность соединения. 2 ил.

Способ монтажа трубопроводов, включающий установку соединительной муфты с герметизирующим элементом на месте стыка соединяемых труб, отличающийся тем, что обжатие труб осуществляют путем подрыва кольцевых зарядов, установленных на наружной поверхности муфты, причем количество обжатий не менее двух на каждом соединении соединительной муфты с трубой.