Способ изготовления металлического трубопровода с защитным эмалевым покрытием Советский патент 1993 года по МПК F16L58/02 F16L58/14 

Изобретение относится к сооружению магистральных трубопроводов для мелиорации, нефтепроводов, газопроводов, а также может быть использовано в коммунальном хозяйстве и в промышленных трубопроводах.

Цель изобретения - устранение отмеченных недостатков присущих прототипу, т.е. предотвращение сколов и отслаивание эмали в зоне стыка труб.

Сущность заявленного изобретения характеризуется существенными признаками, заимствованными от прототипа, в число которых входят также приемы, как приварка к концам трубопровода из некоррозионно- стойкого металла обечаек из коррозионно- стойкого металла и нанесение защитного покрытия, а также новыми признаками отличными от прототипа, такими как выполнение на наружной и внутренней поверхности обечаек из коррозионностойкого металла кольцевых проточек, обеспечивающих предохранение от отслаивания эмалевого покрытия в процессе монтажа в полевых условиях участков трубопровода в общую магистраль.

При сварке участков трубопровода в общую магистраль в полевых условиях в околошовной зоне при сварке происходит резкий нагрев и остывание металла и стек- лоэмалевого покрытия. Линейный коэффициент термического расширения (ЛКТР)а в интервале температур от 20°С до 600°С. где 600°С - температура застывания эмали, составит для эмали 100 , а для металла обечаек 109 - 136 -10 град-1. Напряжение, возникающее при сварке из- за разности Л КТР металла и эмали приводит к появлению трещин и сколов эмалевого покрытия. Для уменьшения ширины обеча- ек,т.е,для уменьшения участков трубопровода из коррозионностойкого металла с целью экономии коррозионностойкой стали и уменьшения зоны распространения трещин и сколов эмалевого покрытия на поверхности обечаек делаются кольцевые проточки.

Ё

00

со о

к

GO

СА)

Их роль заключается в следующем: при оплавлении стеклоэмалевого покрытия в процессе сварки при соединении труб в трубопровод в полевых условиях эмаль на острой кромке проточки выгорает, а при растрескивании возникающем во время сварки, происходит скол эмали по наименьшему ее сечению на острой кромке проточки. Таким образом распространение трещин за проточку не происходит. Для уменьшения ширины обечаек, т.е. для уменьшения участков трубопровода из коррозионностойкого металла с целью экономии коррозионностойкой стали необходимо уменьшить зону распространения сколов и отслаивания эмали. Это достигается кольцевыми проточками, расположенными не в одной секущей плоскости. Расположение кольцевых проточек делается не в одной секущей плоскости, для того, чтобы не ослаблять прочность трубопровода. Пример, подтверждающий возможность осуществления заявленного способа с достижением поставленной цели при использовании всей совокупности существенных npnsHaKOB.YKa- занных в его формуле, представлен на чертежах, где на фиг. 1 представлена схемы стыкового соединения к концам трубопровода обечаек из коррозионностойкого металла, а на фиг. 2 представлена форма и геометрические параметры кольцевых проточек на обечайках, на фиг. 3 схематично изображено стыковое соединение обечаек на месте эксплуатации путем сварки в магистраль.

Заявленный способ реализуется следующим образом: на внутренней и наружней поверхности обечаек 1 из коррозионностойкого металла трубопровода 2 выполняет кольцевые проточки 3, размещенные не в одной секущей плоскости. С внутренней стороны кольцевая проточка выполнена на расстоянии Н 4-6 S, ас наружной стороны на расстоянии Н 5-7 5, где S - толщина стенки обечайки; Н - расстояние от торца, коррозионностойкого участка трубопровода.

Расстояние Н проточек от торца различно для наружной и внутренней поверхности трубы и зависит от ширины зоны выгорания эмалевого покрытия при сварке, превышая на 1-2 толщины свариваемого металла. Опытным путем установлено, что Н составляет 4-6 S для внутренней стороны и 5-7 S с наружной стороны, где S - толщина стенки обечайки, причем обязательным условием является разное расстояние до внутренней и наружной проточек, чтобы не ослабить сечение трубы.

5

Геометрическая формула и основные параметры (см. фиг. 2) кольцевых проточек должны находиться в пределах:

А «(0,1-0,2)5 где А - глубина проточки;

S - толщина стенки обечайки

tg()

где L - ширина проточки;

0 р 120 - 145° угол между наклонным дном и образующей.

Угол наклона стенки проточки и образующей составляет а 90°.

Значения параметров кольцевых прото5 чек определены экспериментально. После выполнения кольцевых проточек, обечайки из коррозионностойкого металла приваривают к концам трубопровода 2 из некорро- зионностойкого металла и наносят на

Q наружную и внутреннюю поверхность сварного трубопровода слой эмалевого покрытия 4.

Стыковое соединение трубопроводов в общую магистраль производят на месте эксплуатации сварочным швом 5 (см. фиг. 3) коррозионностойким электродом.

Техническим преимуществом заявленного решения по сравнению с техническим решением, принятым за прототип, является предотвращение сколов и отслаивания эмэ0 ли в зоне стыка труб, за счет выполнения на обеих поверхностях коррозионностойких обечаек кольцевых проточек, геометрическая форма и основные параметры которых обеспечивают предупреждение отслаива5 иия эмалевого покрытия при монтаже трубопровода в рабочую магистраль. Формула изобретения Способ изготовления металлического трубопровода с защитным эмалевым покрып тием, заключающийся в приварке к концам труб из некоррозионностойкого металла обечаек из коррозионностойкого металла, последовательной сварке труб между собой и нанесении защитного покрытия, отличающийся тем, что перед нанесением защитного покрытия на внутренней и наружной поверхностях обечаек выполняют кольцевые проточки, торцевые стенки которых расположены под углами а 90° и/3 120-145°. к образующей цилиндрической

0 поверхности обечайки, при этом размеры проточки определяют из соотношений:

/А (0.1 -0.2)5. где А - глубина проточки;

S - толщина стенки обечайки,

5

tg(180°-/3) где L- ширина проточки.

5

fsa

-с-f

fN

-fc4

Сущность изобретения: к концам труб из некоррозионностойкого металла приварены обечайки из коррозионностойкого металла. Последовательно сваривают трубы между собой и наносят защитное покрытие. Перед нанесением покрытия на внутренней и наружной поверхностях обечаек выполняют кольцевые проточки, торцевые стенки к-рых расположены под углами 90 и 120- 145° к образующей цилиндрической поверхности обечайки. Размеры проточки определяют в зависимости от ее глубины, ширины и толщины стенки обечайки, 3 ил,