Способ изготовления трубопровода с внутренним покрытием Советский патент 1992 года по МПК F16L58/02 

Изобретение относится к области производства труб с покрытием и может быть использовано при изготовлении трубопроводов для экспг этации в трассовых условиях.

Известен (пособ соединения труб с покрытием nyTCN запрессовки в нагретые (до пластического состояния покрытия) концы труб с внутренним силикатным покрытием холодного соединительного элемента с двухсторонним аналогичным покрытием.

Однако известный способ не обеспечивает высокого качества защитного покрытия стыкового соединения трубопроводов из-за появления на внутренней поверхности трубопровода в области стыкового соединения труб оголенных участков вследствие значительного превышения температуры металла труб и соединительного элемента в процессе их сварки н )д температурой формирования силикатнэго покрытия Кроме того, наличие значительных утолщений от стыковки внутри трубопровода не исключает

появления больших гидравлических сопротивлений, вызывающих гидравлические пробки и вибрации трубопровода в целом, что снижает надежность трубопровода из- за возможности разрушений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому объекту является способ, заключающийся в том, что конечные части труб, а также внутренние стенки покрывают неокисляемым металлическим сплавом на длину, равную трети или половине диаметра, измеряемой от конца трубы. На внутреннюю стенку на неокисляемое металлическое покрытие, частично, на длине по меньшей мере 20 мм, наносят термочувствительное покрытие. Соединение труб встык, также с внутренним покрытием, выполнено сваркой с нанесением шва в два этапа. На первом этапе наносят шов из неокисляемого металлического сплава. На втором - из такого же металла, что и металл трубы.

(/)

С

-ч|

00

4Ьь

IN)

М

Однако этот способ не обеспечивает надежной защиты от коррозии металла в зоне сварного шва в результате выгорания полимерного термочувствительного сплава, например на основе полиэтиленовых и эпоксидных композиций, от длительного нагрева труб при сварке в два этапа из-за значительного превышения температуры сварки над температурой формирования термочувствительных полимерных композиций.

Целью изобретения является повышение качества покрытия в зоне сварного шва с одновременным снижением трудоемкости за счет сварки труб в один этап.

Цель достигается тем, что в известном способе, включающем покрытие концевых участков труб неокисляемым металлическим сплавом, нанесение защитного покрытия на внутреннюю поверхность труб, соединение их встык и сварку, согласно предлагаемому техническому решению, в качестве неокисляемого металлического -сплава используют самофлюсующийся сплав, который наносят на поверхность каждой из соединяемых труб на длине, равной зоне остаточной пластической деформации от температурных напряжений при сварке.

Предлагаемый способ получения трубопровода с внутренним покрытием может быть проиллюстрирован следующей технологической схемой. Предварительно с помощью тензометрической системы СИИТ-3 или ПИОН определяют в процессе сварки опытных образцов труб зону L пластических остаточных деформаций. Затем на внутреннюю поверхность труб 1 и 2 (фиг. 1) на рас- стоянии L от их концов наносят неокисляемый самофлюсующийся сплав 3 типа ПГ-ХН80СРЧ, СНГН, смесь WC+30% Ml и др. Трубы 1,2с неокисляемым сплавом 3 нагревают до температуры 350-400°С и наносят при температуре 330-350°С (интервал формирования фторполимерного покрытия) на все внутренние поверхности электростатически заряженную порошковую фторполимерную композицию 4 (термочувствительное фторполимерное покрытие) при вращательно-поступательном движении труб в поточной линии. Затем трубы 1, 2 выдерживают 5-7 мин при температуре 330-350°С с целью стабилизации сформированного покрытия. После этого трубы 1, 2 стыкуют и подвергают сварке в один этап электродом металла трубы. В процессе сварки под действием тепла самофлюсу;о- щийся металлический сплав 3 в месте стыка труб D оплавляется под влиянием высокой температуры и образует внутренний защитный шов, а термочувствительный фторполи- мерный материал 4 выгорает на неокисляемом самофлюсующемся сплаве 3 на расстоянии I от концов труб 1, 2,.соответствующем в точке Е верхнему температурному пределу формирования термочувствительного фторполимерного покрытия 4, т.е. температуре 350°С на эпюре (фиг. 2). При этом оставшийся неокисляемый сплав 3 на трубах 1, 2 на расстоянии I от их концов обеспечивает надежную коррозионную защиту внутренней поверхности труб в месте их стыка и в зоне термического влияния от сварки. А оставшийся после выгорания термочувствительный слой 4 на расстоянии L-I надежно с перекрытием защищает место стыка С неокисляемого сплава 3 и материала труб 1, 2, т.к. температурный интервал на этом расстоянии (L-I) соответствует интервалу температур 350 -0°С (фиг. 2), что гарантирует отсутствие нарушений в корро- зионностойком защитном термочувствительном материале. При этом надежная изо- ляция внутренней поверхности труб,

определяемая степенью перекрытия (L-I), саморегулируется характером изменения эпюры температур (фиг. 3) и эпюры (Ј0ст.пл.) остаточных пластических деформаций, зависящих целиком и полностью от диаметра

труб, толщины их стенок, материала труб, вида сварки и рода термочувствительного материала (метёллического или полимерного).

Предлагаемый способ был опробован

на трубном опытно-экспериментальном заводе (ТОЭЗ). На концы внутренних поверхностей труб диаметром 114 мм на длине от концов труб, равной (60 мм) зоне пластических деформаций, нанесли неокисляемый

самофлюсующийся сплав СНГН. Зону пластических деформаций определяли предварительно опытным путем в процессе сварки двух концов труб с помощью тензометрической системы СИИТ-3, а также прибором

ПИОН. Затем трубы уложили на транспортировочный рольганг и в процессе их враща- тельно-поступательного движения в поточной линии нанесли в электростатическом поле на всю внутреннюю поверхность

труб, в том числе и на неокисляемый сплав термочувствительное фторполимерное покрытие марки ЧО-ЛД-1, нагревом трубы до температуры 350-400°С, нанесли фторполимерное покрытие и выдерживали в тече5 нии 5-7 мин при температуре 330-350°С. Покрытие трубы соединили встык и сварили в трубопровод за один этап.

Эффективность предлагаемого способа оценивали по качеству термочувствительного покрытия (адгезии и сплошности покрытия).

Адгезию фторполимерного покрытия, оставшегося после сварки на неокисляемом сплаве к подложке, определяли по методике ТУ14-3-1050-81 в Н/см. Отбор образцов проводился от двадцати труб на расстоянии от их концов, равном от I до L. Сплошность покрытия оценивали по отсутствию пробоя путем приложения высокого напряжения в 20 кВ от установки Poroscop с пределами измерения 0-30 кВ.

Формула изобретения Способ изготовления трубопровода с внутренним покрытием, заключающийся в

0

5

покрытии концевых участков труб неокисляемым металлическим сплавом, нанесении защитного покрытия на внутреннюю поверхность труб, соединении их встык и сварке, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытия в зоне сварного шва с одновременным снижением трудоемкости за счет сварки труб в один этап, в качестве неокисляемого металлического сплава используют самофлюсующийся сплав, который наносят на поверхность каждой из соединяемых труб на длине, равной зоне остаточной пластической деформации от температурных напряжений при сварке.

Использование: для эксплуатации трубопроводов в трассовых условиях. Сущность изобретения: покрывают концевые участки труб неокисляемым металлическим сплавом. Наносят защитное покрытие на внутреннюю поверхность труб, соединяют их встык и сваривают. В качестве неокисляемого металлического сплава используют самофлюсующийся сплав, к-рый наносят на поверхность каждой из соединяемых труб на длине, равной зоне остаточной пластической деформации от температурных напряжений при сварке. 3 ил.

Фиг.З

Редактор В.Митник

Составитель Л.Инопа Техред М.Моргентал

Корректор С.Лисина