Устройство для защиты внутренней части сварного шва

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов и может найти применение для противокоррозионной защиты неизолированных внутренних поверхностей зон сварных стыков трубопроводов при их изготовлении и монтаже. Техническим результатом патентуемого решения является предотвращение коррозии в зоне сварных швов трубопроводов с покрытием, что приводит к увеличению срока службы трубопроводов, в частности, предназначенных для перекачки высокоагрессивных сред, за счет плотного заполнения межтрубного пространства между устройством для защиты внутренней части сварного шва и трубой. Заявленный технический результат достигается за счет использования устройства для защиты внутренней части сварного шва трубопровода с покрытием, выполненного в виде втулки с развальцованными торцами и расположенными по периметру втулки, вдоль поперечной оси симметрии, упорами, при этом на всю поверхность втулки нанесено многослойное покрытие из полимерного материала, поверх которого расположен слой термоизолирующего материала, а по периметру втулки, в зоне термического воздействия при сварке, симметрично относительно сварного шва, расположены две манжеты из термоактивного материала с возможностью их расширения под действием высокой температуры сварочной дуги.

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов с покрытием и может найти применение для противокоррозионной защиты внутренних поверхностей зон сварных стыков трубопроводов с покрытием при их изготовлении и монтаже.

В настоящее время известны различные способы и устройства для защиты внутренних поверхностей стыков труб от коррозии.

Так, из описания к патенту РФ 2151945 (опубликован 27.06.2000) известна изолирующая система, содержащая трубчатый корпус с наружной цилиндрической поверхностью, кольцевыми канавками по его концам, в которых установлены кольцевые уплотнители из резиноподобного материала, кольцевым пазом между ними, заполненным огнетеплостойким материалом, и ограничители аксиального перемещения в виде радиальных выступов, закрепленные на нем основаниями, равномерно установленные по окружности, при этом трубчатый корпус выполнен из слоистого композиционного материала на основе армирующих волокон и полимерного термореактивного связующего с размещенной между его коаксиальными слоями внутренней непрерывной герметизирующей кольцевой прослойкой из упругоэластичного или термопластичного материала, расположенной на всей его длине и проходящей по дну каждой кольцевой канавки, находящейся в постоянном контакте с установленными в них кольцевыми уплотнителями

Также, в описании к патенту РФ 22699 (опубликован 20.04.2002) раскрыто устройство для внутренней антикоррозионной защиты зоны сварного соединения трубопровода с внутренним защитным покрытием, которое содержит в зоне сварного соединения и прилегающих внутренних участков трубопровода изоляционную втулку, имеющую защитное покрытие, на наружной поверхности которой выполнены кольцевые канавки в районах ее торцов, в которых размещены кольца для уплотнения зазора между втулкой и внутренней поверхностью трубопровода, а в средней части втулки выполнена кольцевая проточка, в которой размещена подкладная планка из огнеупорного материала под сварное соединение, над которой расположен металлический кольцевой кожух на уровне наружной поверхности втулки, при этом на внутреннюю поверхность трубопровода в районе сварного соединения нанесен слой герметика, устойчивого к агрессивным средам, протекающим по трубопроводу, а на торцах втулки расположены кольца герметика, закрывающие зазор между торцами втулки и внутренней поверхностью трубопровода, при этом поверхность металлического кольцевого кожуха выполнена свободной от покрытия

Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является устройство для защиты внутреннего сварного шва трубопроводов, которое содержит втулку, несущую на себе установочные выступы и уплотнительные элементы, при этом втулка имеет на своих концах раструбы и расположенные на внешней поверхности упруго-эластичные манжеты, прилегающие к кольцевым упорам, установленные на границе перехода цилиндра втулки в раструб (патент РФ 20360, опубликован 27.10.2001).

Недостатками известных устройств являются повышенная материалоемкость, большой вес, большие величины сужения проходного сечения труб, сложность монтажа при отрицательных температурах, небольшой срок гарантийного хранения.

Техническим результатом патентуемого решения является исключение коррозии в зоне сварного стыка, и, как следствие, увеличение срока службы трубопроводов с покрытием, в частности, предназначенных для перекачки высокоагрессивных сред, за счет плотного заполнения пористым и химически инертным материалом межтрубного пространства в зоне сварного шва.

Заявленный технический результат достигается за счет использования устройства для защиты внутренней части сварного шва трубопровода, выполненного в виде втулки с развальцованными торцами и расположенными по ее периметру, вдоль поперечной оси симметрии, упорами. При этом на всю поверхность втулки нанесено многослойное покрытие из полимерного материала, поверх которого расположен слой термоизолирующего материала, а по периметру втулки, в зоне термического воздействия при сварке, симметрично относительно сварного шва, расположены две манжеты из термоактивного материала с возможностью его расширения под действием высокой температуры сварочной дуги.

В качестве полимерного материла для многослойного покрытия используют порошковые эпоксидные краски, такие как: П-ЭП-585, Охтэк-3 Трубная, П-ЭП-7150 и грунты ТРЭПП-ГП, ТК-8007, Гамма-Охтэк.

В качестве термоактивного материала применяют эластичный листовой огнезащитный материал, выпускаемы в виде рулонов или гибких пластин черного цвета, например, марки ОГРАКС-Л. Данный материал характеризуется длительным сроком хранения и сохраняет свои свойства вне зависимости от температуры окружающей среды.

В качестве термоизолирующего материала используются различные стеклоткани или листовой фторопласт.

Упоры имеют любую геометрическую форму, в частности, прямоугольную, трапециевидную, округлую и служат для центрирования устройства в трубопроводе относительно сварного шва.

Таким образом, предотвращение коррозии в трубопроводе достигается за счет перекрытия устройством с антикоррозионным покрытием неизолированных концов труб с полным заполнением межтрубного пространства между устройством и трубой при расширении термоактивного материала под действием высоких температур сварочной дуги. Кроме этого, преимуществом использования термоактивного материала является исключение использования эпоксидной мастики для герметизации стыков между устройством и трубопроводом Развальцованные торцы втулки плотно прилегают к внутренней поверхности трубы и помогают дополнительно защищать вспененный термоактивный материал от контакта с движущимися в трубопроводе средствами очистки и диагностики. Кроме этого, развальцованные торцы отбивают поток перекачиваемой жидкости, тем самым препятствуя преждевременному механическому разрушению вспененного термоактивного материала.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых изображено следующее.

На фигуре 1 - общий вид устройства;

На фигуре 2 - вид А фигуры 1.

Устройство (фиг.1-2) выполнено в виде цилиндрической втулки 1 с развальцованными торцами и упорами 2, на всю поверхность втулки нанесено многослойное, содержащее, по меньшей мере, два слоя, полимерное покрытие, а в зоне термического воздействия при сварке расположен термоизолирующий материал 3 и термоактивный материал 4. Многослойное покрытие из полимерного материала может быть нанесено на всю поверхность втулки (как внутреннюю, так и внешнюю), например, методом электростатического напыления.

Монтаж и работа устройства происходят следующим образом.

Втулку 1 с нанесенным полимерным покрытием и термоактивным материалом 4 вводят на половину ее длины в одну из стыкуемых труб, другая часть втулки, соответственно вводится во вторую трубу. Втулку фиксируют с помощью электродуговой сварки по упорам. Затем, под действием высокой температуры при сварке термоактивный материал вспенивается и перекрывает неизолированные концы труб с полимерным покрытием, тем самым защищая их от воздействия перекачиваемой среды. Термоизолирующий материал 3 защищает полимерное покрытие втулки от воздействия высокой температуры сварочной дуги.

Таким образом предложенное решение позволит полностью защитить трубопровод от коррозии и тем самым продлить срок его безотказной работы.

1. Устройство для защиты внутренней части сварного шва трубопровода, характеризующееся тем, что выполнено в виде втулки с развальцованными торцами и расположенными по периметру втулки, вдоль поперечной оси симметрии упорами, при этом на всю поверхность втулки нанесено многослойное покрытие из полимерного материала, поверх которого расположен слой термоизолирующего материала, а по периметру втулки в зоне термического воздействия при сварке симметрично относительно сварного шва расположены две манжеты из термоактивного материала с возможностью его расширения под действием высокой температуры сварочной дуги.

2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в качестве полимерного материла для многослойного покрытия используют порошковые эпоксидные краски П-ЭП-585, Охтэк-3 Трубная, П-ЭП-7150 и грунты ТРЭПП-ГП, ТК-8007, Гамма-Охтэк.

3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в качестве термоактивного материала применяют эластичный листовой огнезащитный материал в виде рулонов или гибких пластин.

4. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что упоры выполнены прямоугольной, трапециевидной или округлой формы.

5. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что в качестве термоизолирующего материала используются различные стеклоткани или листовой фторопласт.