Устройство защиты сварного шва трубопровода, соединенного из труб разной толщины стенок

Заявляемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, для транспортировки различных сред в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности, а именно, к устройствам для защиты внутреннего сварного шва трубопровода, при соединении труб с большей разностью толщин стенок или труб с запорной и распределительной арматурой. Устройство защиты сварного шва трубопровода, соединенного из труб разной толщины стенок содержит металлический корпус, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты, термоизоляционное покрытие, кольцевые элементы, при этом металлический корпус устройства выполнен в форме конусной втулки. Заявляемое устройство обеспечивает возможность установки его в зоне сварного шва трубопроводов, собранных из труб с разными толщинами стенок и/или при монтаже труб с запорной и распределительной арматурой, обеспечивая защиту внутреннего сварного шва трубопровода.

Заявляемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, для транспортировки различных сред в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности, а именно, к устройствам для защиты внутреннего сварного шва трубопровода, при соединении труб с большей разностью толщин стенок или труб с запорной и распределительной арматурой.

Известно по ГОСТ 16037-80 при сварке деталей разных толщин не рекомендуется сделать скос до толщины тонкой у детали с большей толщиной.

Известно «СТРОИТЕЛЬСТВО МАГИСТРАЛЬНЫХ И ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ». СВАРКА. ВСН 006-89 Миннефтегазстрой, Москва 1989

Соединение труб или труб с запорной и распределительной арматурой с большей разностью толщин стенок осуществляют посредством вварки между стыкуемыми элементами переходников заводского изготовления или вставок из труб промежуточной толщины длиной не менее 250 мм. Допускается выполнять непосредственную сборку и сварку труб или труб с деталями трубопроводов при разностенности до 1,5 толщин при специальной обработке, прилегающей к торцу поверхности более толстой трубы или детали.

Выше описанные способы подготовки под сварку труб с разными толщинами стенок, во-первых не удобны для применения в полевых условиях, во-вторых не обеспечивают защиту сварного шва деталей трубопровода и труб с полимерным покрытием, предназначенных для транспортировки различных агрессивных сред.

Надежность сварного соединения труб и деталей трубопровода с полимерным покрытием обеспечивается за счет применения центрирующих втулок с полимерным покрытием.

Втулки позволяют исключить смещение кромок, создать гарантированный зазор между трубами в процессе сварки и обеспечить меньшее сужение проходного сечения трубопровода. Кроме того, втулка фиксируется от смещения в осевом направлении.

Известно Устройство для защиты сварного шва трубопровода (RU 128543) содержит цилиндрический металлический корпус с коническими раструбами по краям, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты установленные на границе перехода цилиндра втулки в раструб и прилегающие к кольцевым упорам, термоизоляционный элемент, установленный на внешней поверхности цилиндрического участка втулки между торцами кольцевых элементов, центрирующую манжету, и продольные упоры, при этом центрирующая манжета выполнена в виде тонкостенной металлической втулки, установленной поверх термоизоляционного элемента, а установочные радиальные упоры и продольные упоры вырезаны непосредственно в центрирующей манжете в виде прямоугольных окон по трем его сторонам с последующим отгибанием вырезанной части.

Известно Устройство для защиты сварного шва трубопровода (RU 134278), принятое за прототип, которое содержит цилиндрический металлический корпус с коническими раструбами по краям, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты, термоизоляционный элемент, установленный на внешней поверхности цилиндрического участка втулки между кольцевыми элементами, центрирующую манжету при этом упруго-эластичные манжеты зафиксированы на поверхности корпуса между двумя кольцевыми элементами, выполненными методом прокатки и имеют форму валиков.

Недостатком вышеописанных устройств является невозможность их применения в конструкции с уступом, образованным разностью толщины стенок труб в зоне сваривания. Цилиндрическая форма втулки предполагает применение устройства исключительно на трубопроводах, собранных из труб одинакового диаметра, толщины и качества их внутренних стенок.

Задачей заявляемого технического решения является создание устройства защиты сварного шва, обеспечивающего возможность установки его в зоне сварного шва трубопроводов, собранных из труб с разными толщинами стенок или при монтаже труб с запорной и распределительной арматурой.

Поставленная задача решается следующим образом:

Устройство защиты сварного шва трубопровода, соединенного из труб разной толщины стенок содержит металлический корпус, установочные радиальные упоры, упруго-эластичные манжеты, термоизоляционное покрытие, кольцевые элементы, при этом металлический корпус устройства выполнен в форме конусной втулки.

Заявляемое устройство и расположение его в трубопроводе представлено на чертеже, где: 1 - труба с тонкой стенкой, 2 - труба с более толстой стенкой, 6 - корпус, 3 - радиальные упоры, 4 - эластичные уплотнители, 5 - мастичный валик, 7 - термоизоляционное покрытие, 8 - ограничительные упоры.

Заявляемое устройство представляет собой корпус (6), выполненную в виде конусной металлической втулки, несущей на себе термоизоляционное покрытие 7, по два радиальных упора 3 с каждого конца конусной втулки, в виде, например валиков, выполненных методом прокатки. Радиальные упоры 3 формируют пространство для установки эластичных уплотнителей 4, выполненных, например, из резины, и мастичных валики 5.

Заявляемое устройство используют следующим образом.

В узел сварного соединения трубопровода содержащего две трубы: труба с тонкой стенкой 1, труба с более толстой стенкой 2 с внутренним покрытием в зоне их стыка устанавливают заявляемое устройство, конусную втулку, при этом ограничительные упоры 8, служат для центрирования втулки внутри трубопровода, радиальные упоры 3 с каждой стороны служат для фиксации эластичных манжет 4, например, выполненных из резины.

Радиальные упоры 3 уменьшают пространство между стенками трубы 1 с тонкой стенкой и трубы 2 с более толстой стенкой и корпусом 6, выполненным в виде конусной втулки, увеличивают прочностные характеристики конусной втулки. Мастика на которую монтируется втулка, заполняет полость между эластичными манжетами 4 и крайним радиальным упором 3, образуя мастичный валик 5, который застывая, образует кольцевую пробку, которая при увеличении давления еще больше уплотняется, повышая надежность узла.

В зависимости от разности внутреннего диаметра трубы 1 с тонкой стенкой и трубы 2 с более толстой стенкой изменяется конусность втулки корпуса 6 с целью как можно меньшего заужения условного прохода трубопровода и формирования мастичного валика 5. Ограничительные упоры 8 целесообразно смещать относительно центра в ту или иную сторону в зависимости от величины перепада стенок труб, трубы 1 с тонкой стенкой и трубы 2 с более толстой стенкой 2 для регулировки толщины уплотнения из мастичного валика 5.

Теплоизоляционное покрытие 7 предохраняет полимерное покрытие труб в зоне сварного шва. Устройство защиты сварного шва трубопроводов, соединенных из труб разной толщины стенок, может применяться при стыковке труб для трубопроводов с различной протяженностью, а также при выполнении мелкого ремонта трубопроводов.

Благодаря тому, что в заявляемом устройстве корпус выполнен в виде конусной втулки, обеспечивается возможность установки его в зоне сварного шва трубопроводов, собранных из труб с разными толщинами стенок или при монтаже труб с запорной и распределительной арматурой тем самым обеспечивает защиту внутреннего сварного шва трубопровода.

Устройство защиты сварного шва трубопровода, соединенного из труб разной толщины стенок, представляет собой металлический корпус, несущий на себе термоизоляционное покрытие, по два радиальных упора с каждого конца корпуса, эластичные уплотнители, установленные между радиальными упорами, ограничительные упоры, отличающееся тем, что металлический корпус устройства выполнен в форме конусной втулки.