Способ приварки технологических элементов к трубопроводу Советский патент 1991 года по МПК B23K31/02 

жена уплотнительная прокладка.Для создания герметичности прокладку сдавливают свободно посаженными на трубу фланцами с помощью завинчивания гайки на болтах, проходящих в отверстия приваренного и свободно установленного фланца. Продольная герметичность достигается с помощью плоских фланцев, снабженных уплотнительными прокладками, расположенными вдоль образующей трубы. Такой спо соб имеет существенные недостатки, основные из которых следующие: материал уплотнителя со временем теря ет сбои упругие свойства и герметичность соединения .нарушается, кроме того такое соединение можно применить на трубах с ровной поверхностью стенки и низким давлением. Известен.также способ приварки технологического элемента к трубопро воду, находящемуся под давлением, наиболее близкий к данному изобретению по технической сущности, при котором технологический элемент изготавливают из двух половин, которые устанавливают на зачищенный уча ток трубопровода и сваривают между собой продольными швами, а затем при варивают технологический элемент к трубопроводу кольцевыми игаами. В этом способе на зачищенном учас ке трубопровода собирают тройник, состоящий из ДВЗ половин (двух корыт), к одному из которых предварительно приварен отвод. Продольные сть0ш, разделанные с притуплением, гарантирунщим непровар корня шва по всей длине, собирают без зазора и сваривают с помощью электродуговой сварки. Затем заваривают два кольце вьос шва, приваривая торцы тройника к трубопроводу. В данном,способе тепло дуги, зат раченное на образование сварных шво свободно передается стенке трубопровода, нагревает ее. С повьш1ением температуры металл трубопровода тер ет прочность, что может привести к разрушению его и вызвать аварию в пр цессе сварки. Гарантированный непровар корневого шва при сварке тфодоль ных стыковых соединений тройника отрицательно сказывается на динамической прочности узла. Как известно при перекачке газообразного или жидкого продукта трубопровод и все его элементы испытьюают пульсирующие нагрузки, величина и частота которых зависит от многих факторов. В этих условиях наличие непровара является концентратом напряжений и способствует образованию и развитию трещин в продольных швах. Это приводит к разрушению трубопровода в процессе его эксплуатации. Наиболее существенными недостатками этого способа являются: низкое качество продольных швов, сваренных с HenpoBapOiM, высокая степень опасности при выполнении сварки продольных и кольцевых швов, благодаря неравномерной глубине проплавления стенки трубы и потери прочности и устойчивости при ее нагреве. Цель изобретения - повьш1ение качества и надежности сварных швов и снижение опасности разрушения при приварке технологических элементов к трубопроводам, находящимся под давлением. Данная цель достигается тем, что в способе приварки технологических элементов к трубопроводу, находящемуся под давлением, при котором технологический элемент изготавливают из двух половин, которые устанавливают на зачищенный участок трубопровола и сваривают между собой, а затем приваривают технологический элемент к трубопроводу кольцевыми швами. Перед сваркой продольных швов, на зачищенный участок трубопровода в местах их расположения наносят слой термоизоляционного материала, обладакщего диэлектрическими свойствами, на ширину (10-20) толщин стенки трубопровода, просушивают его, а сварку продольных швов вьлолняют с полным проплавлением кромок в районе корня шва, а затем с обеих сторон технологического элемента на расстоянии (0,1-1,0) толщины стенки трубы устанавливают кольца, посредством которых осуществляют сварку технологического элемента с трубопроводом с заданной глубиной проплавления. Способ осуществляют следующим образом. Участок трубопровода зачищают от изоляции, ржавчины и других загрязнений. На наружную поверхность трубы (по образующей) в районе средней линии наносят слой термоизоляции (например стеклоткань, смоченную растворимым стеклом или полиуретано1вым клеем или другим связующим. После просушки связующего на трубе монт руют технологический элемент - тройник, закрепляя обе половины его на трубе с помощью технологических прис пособлений, хомутов или прихваток. Затем сваривают продольным швом обе половинки тройника мелщу собой. По краям тройника с зазором устанавливают кольца, сваривают их продольные швы, а затем после остьюания наплавленного металла сваривают кольцевые швы, которыми приваривают тройник к трубопроводу и к кольцу с заданной величиной проплавления стенки трубы, В описанном примере сварка кольц вого шва связана с неизбежным нагревом стенки трубы, но это не может вызвать: потери ее устойчивости, так как с одной стороны обечайка тройника, а с другой кольцо создают дополнительную жесткость. Кроме того предварительное сжатие трубопровода при сварке, продольных швов тройника и колец способствует релаксации сварочных напряжений, возникающих при сварке кольцевых,швов. Это особенно важно для уменьшения напряжений в корневых кольцевьсс швах. Сварки выполняют электродами УОНИ 13/45 диаметром 3-4 мм на токе 90-120А. Использование термоизоляции для сварки продольных швов тройника или муфты позволяет достичь одной из основных целей повьш1ения, качества и эксплуатационной надежности соединений. При этом на наружную поверхность трубы (по образующей) наносят слой термоизоляции, средняя линия которо (по ширине) должна проходить посередине собираемого из двух половин стыка технологического элемента. Ши на слоя изоляции 10-20 толщин стенк трубопровода выбрана эксперименталь ньм путем с учетом скорости распространения температуры и охлаждения металла при сварк.е. Такая ширина сл (при различных толпр нах трубопровода) обеспечивает контакт незащищенно стенки трубы с нагретым сварным металлом до температуры не вьш1е 600 С что обеспечивает сохранение высоких показателей прочности стенки трубопровода . При сварке кольцевых швов глубину, проплавления и устойчивость стенки трубы при повышении температуры регулируют поставкой на трубу колец с обеих сторон тройника или муфты на расстоянии от него на 0,1-1,0 толщины стенки трубы. Кольцо устанавливают на трубе таким образом, чтобы-зазор между его скоп1енной кромкой и скошенной кромкой обечайки составлял 0,1-1,0 толщины стенки трубы. Сваривают три элемента (детали), причем в данном соединении кромки кольца и тройника являются элементами стыкового соединения а стенки трубы - как бы остающейся подкладкой. Если соединение собрано с минимальным зазором, то глубина проплавления стенки трубы будет минимальной. Дуга, которую можно представить в виде усеченного конуса, большим основанием опирающегося на изделие, проплавит стенку трубы в основном за счет перегретого наплавленного металла кромок стыкового соединения. Если при том же режиме увеличить расстояние между кромками кольца и тройника, то дуга в меньшей стенке будет расплавлять кромки стыкового соединения и на большую глубину проварит стенку трубы. Расстояние между кромками выбрано в пределах 0,1-1,0 толщины стенки трубы из условий возможности применения различных В1ЩОВ сварки, на трубах разного диаметра, для получения провара не более 0,5 толщины стенки трубы. Так например, используя полуавтоматическую сварку в углекислом газе проволокой диаметром 1,01,2 мм для сварки кольцевого шва тройника на трубе с толщиной стенки 2,5 мм необходимо выбрать зазор, равный 0,1. При выполнении той же работы электродами диаметром 4 мм на трубе с толщиной стенки 7 мм необходимо установить зазор - 1,0. Предварительное сжатие, по отношению к сварке кольцевого шва, трубопровод получает в результате сварки продольных швов кольца, установленного на трубе у кромки технологического элемента. Кольцо сжимает трубу вследствие наличия сварочных напряжений. Использование способа приварки технологических элементов тройников

7i0581828

или муфт под давлением обеспечива-струировать, подключать новых потреет по сравнению с известными способа-чбителей и т.д.}

мк следующие преимущества:значительно снижается опасность

позволяет без остановки перекач-трубопроводе, находящемся под дав-,

ки продукта ремонтировать, рекон-лением.,

проведении сварочных работ на

СПОСОБ ПРИВАРКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ К ТРУБШРОВОДУ, находящемуся под давлением, при котором технологический элемент изготавливают из двух половин, которые устанавливают на зачищенный участок . трубопровода и сваривают между собой продольными швами, а затем приваривают технологический элемент к трубо11роводу кольцевыми швами, о т л и Изобретение относится к способам сварки стыковых и нахлесточных соединений и в частности может быть ис пользовано при реконструкции или ремонте различных трубопроводов, находящихся под давлением. Данный способ позволяет приваривать тройники (отводы) к трубопроводам, находящимся под давлением, т.е. в процессе перекачки продукта (нефти, газа, бензина и т.д,) для увеличения производительности отдельных участков или транспортировки перекачиваемого продукта новому потребителю. Кроме того, этот способ может быть использован при ремонте участчающийся тем, что, с целью повышения качества и надежности сварных швов и снижения опасности разрушения при приварке технологических элементов к трубопроводам, находящимся под давлением, перед сваркой продольных швов на зачищенный участок трубопровода в местах их расположения наносят слой термоизоляционного материала, обладающего диэлектрическими свойствами, на ширину