RU2249753C2

RU2249753C2 - Method and device for inner corrosion protection of weld joint zone

Info

Publication number: RU2249753C2
Application number: RU2003102596/06A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Кудинов (RU); В.Н. Кудинов; В.З. Хатипов (RU); В.З. Хатипов; Г.М. Морозов (RU); Г.М. Морозов; П.А. Батов (RU); П.А. Батов; В.К. Валуев (RU); В.К. Валуев
Original assignee: Кудинов Владимир Николаевич; Хатипов Владимир Зарифулович
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2005-04-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: device comprises the assembling-arresting unit which locks the bushing against self-unscrewing. The bushing is provided with a heat insulating material and sealing composition and is made of the self-unscrewing spring, which accumulates mechanical energy. The inner end of the spiral belt is provided with a blade, which is mounted in the vicinity of the face edge of the inner end of the belt and the ends of which are provided with guiding projections. The method comprises setting the assembling-locking unit with the bushing on the pipe end to be welded, assembling the pipe butt by moving the end of the pipe to be welded onto the projections of the bushing and heat insulating material to provide a gap between the pipe faces, unlocking the bushing, and removing the assembling-locking unit. The spiral belt is unwound with sliding with respect to the inner end. The gap size depends on the thickness of the assembling-locking unit. The projections of the blade cooperate with the side edges of the belt turns and cause the sealing composition to move thus providing a protecting roll.

EFFECT: enhanced reliability of the pipeline.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления и монтажа трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием и может быть использовано при противокоррозионной защите внутренних поверхностей зон сварных стыков при изготовлении трубных секций из труб, имеющих внутреннее покрытие по всей длине, кроме концов, при монтаже магистральных, промысловых и других трубопроводов, предназначенных для транспортирования нефти, подтоварной воды, газа, нефтепродуктов, воды и других сред из трубных секций или из отдельных труб.The invention relates to the field of manufacture and installation of pipelines with an internal anticorrosive coating and can be used for anticorrosive protection of the internal surfaces of the zones of welded joints in the manufacture of pipe sections from pipes having an internal coating along the entire length, except for the installation of trunk, field and other pipelines, intended for the transportation of oil, produced water, gas, oil products, water and other media from pipe sections or from individual pipes.

Известны способ и устройство для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, имеющих внутреннее антикоррозионное покрытие по всей длине, кроме концов труб (патент РФ № 2080510, кл. F 16 L 13/02, заявка 95108103/06 от 18.05.95 г., опубликован 27.05.97 г. авторы: Казаков В.А., Колеснев С.В., Сытин Е.П., Канашук Н.И.). Устройство содержит металлическую жесткую втулку с неизменным диаметром, имеющую коррозионно-стойкое покрытие, оснащенную герметизирующим составом, в канавках которой снаружи по ее концам размещены уплотнительные кольца. В центральной части втулки на ее наружной поверхности выполнена проточка, в которой размещен теплоизолирующий материал, предназначенный для защиты термочувствительных элементов узла состыковки от повреждения высокой температурой, возникающей при сварке стыка труб. Устройство имеет систему, фиксирующую его положение в стыке труб. Перед размещением устройства в полости стыка труб на определенные участки внутренних поверхностей стыкуемых концов этих труб наносят герметизирующий состав. Устройство размещают в полости стыкуемых концов труб при сборке стыка под сварку.A known method and device for internal corrosion protection of the weld zone of pipes having an internal anti-corrosion coating along the entire length, except for the ends of the pipes (RF patent No. 2080510, class F 16 L 13/02, application 95108103/06 from 05/18/95, published May 27, 1997 authors: Kazakov V.A., Kolesnev S.V., Sytin E.P., Kanashuk N.I.). The device contains a metal rigid sleeve with an unchanged diameter, having a corrosion-resistant coating, equipped with a sealing compound, in the grooves of which there are O-rings placed outside its ends. A groove is made in the central part of the sleeve on its outer surface, in which a heat-insulating material is placed, designed to protect the heat-sensitive elements of the joint assembly from damage caused by the high temperature that occurs when welding a pipe joint. The device has a system that fixes its position at the pipe junction. Before placing the device in the cavity of the pipe joint, a sealing compound is applied to certain sections of the inner surfaces of the butt ends of these pipes. The device is placed in the cavity of the joined ends of the pipes when assembling the joint for welding.

Для получения противокоррозионной защиты требуемого качества при использовании этого технического решения необходимо, чтобы, с одной стороны, внешний диаметр устройства всегда был бы меньше внутреннего диаметра стыкуемых концов труб, а, с другой стороны, чтобы при сопряжении втулки со стыкуемыми концами труб не имел бы место и чрезмерно большой зазор. Однако нормативно допускаемые отклонения геометрических размеров и формы концов стандартных труб таковы, что не гарантируется выполнение условий, указанных выше. Кроме того, если учесть, что возможны существенные случайные геометрические погрешности формы и размеров концов труб, приобретаемые в процессе их погрузки, перевозки, разгрузки и складирования, то возможность эффективного использования известного устройства, содержащего жесткую втулку с неизменяемым диаметром, для получения противокоррозионной защиты требуемого качества становится проблематичной.To obtain corrosion protection of the required quality when using this technical solution, it is necessary that, on the one hand, the external diameter of the device is always less than the internal diameter of the pipe ends to be joined, and, on the other hand, that when the sleeve is mated with the pipe ends to be joined, and excessively large clearance. However, the normative permissible deviations of the geometric dimensions and shapes of the ends of standard pipes are such that the conditions specified above are not guaranteed to be fulfilled. In addition, taking into account that significant random geometric errors in the shape and size of pipe ends acquired during loading, transportation, unloading and storage are possible, the possibility of efficient use of the known device containing a rigid sleeve with an unchanged diameter in order to obtain corrosion protection of the required quality becomes problematic.

Желательно иметь способ и устройство для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, позволяющие компенсировать возможные отклонения геометрических размеров и формы внутренних поверхностей концов соединяемых труб.It is desirable to have a method and apparatus for internal corrosion protection of the welded pipe joint zone, which allows to compensate for possible deviations of the geometric dimensions and shapes of the inner surfaces of the ends of the pipes being joined.

Известны способ и устройство для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, имеющих внутреннее антикоррозионное покрытие по всей длине, кроме концов труб, разработанные фирмой “Tuboscope Vetco International” (США), демонстрировавшиеся на 10-й международной выставке “Нефть и газ” в Москве в июле 2001 г. (см. рекламные материалы фирмы, а также United States Patent, Patent Number: 4,913,465; Date of Patent Apr. 3, 1990; Inventors: William D. Abbema, Casey J. Jones; Assignee: Tuboscope Inc., Houston, Тех.; Appl. №235, 457; Filed: Aug. 24, 1988). Устройство содержит металлическую жесткую втулку с неизменяемым диаметром, имеющую коррозионно-стойкое покрытие, оснащенную герметизирующим составом, в канавках которой снаружи по ее концам размещены уплотнительные кольца. В центральной части втулки на ее наружной поверхности выполнена проточка, в которой размещен сформированный в виде кольцевого пояса теплоизолирующий материал, предназначенный для защиты термочувствительных элементов узла состыковки от повреждения высокой температурой, возникающей при сварке труб. Устройство имеет систему, фиксирующую его положение в стыке труб. Перед размещением устройства в полости стыка труб на определенные участки внутренних поверхностей стыкуемых концов этих труб наносят герметизирующий состав. Устройство размещают в полости стыкуемых концов труб при сборке стыка под сварку. Форму и геометрические размеры наружных поверхностей концов втулки и внутренних поверхностей концов труб выполняют так, чтобы при их сопряжении имел бы место требуемый зазор. С этой целью, с учетом указанных выше возможных отклонений размеров и формы концов труб внутренние поверхности концов труб перед размещением устройства калибруют. При этом степень точности должна быть такой, при которой обеспечивается взаимозаменяемость элементов соединения.A known method and device for internal corrosion protection of the weld zone of pipes having an internal anti-corrosion coating along the entire length, except for pipe ends, developed by Tuboscope Vetco International (USA), demonstrated at the 10th international exhibition "Oil and Gas" in Moscow July 2001 (see promotional materials for the firm, as well as United States Patent, Patent Number: 4,913,465; Date of Patent Apr. 3, 1990; Inventors: William D. Abbema, Casey J. Jones; Assignee: Tuboscope Inc., Houston, Tech .; Appl. No. 235, 457; Filed: Aug. 24, 1988). The device comprises a metal rigid sleeve with an unchanged diameter, having a corrosion-resistant coating, equipped with a sealing compound, in the grooves of which O-rings are placed outside its ends. A groove is made in the central part of the sleeve on its outer surface, in which a heat-insulating material formed in the form of an annular belt is placed, which is designed to protect the heat-sensitive elements of the joint assembly from damage caused by the high temperature that occurs when welding pipes. The device has a system that fixes its position at the pipe junction. Before placing the device in the cavity of the pipe joint, a sealing compound is applied to certain sections of the inner surfaces of the butt ends of these pipes. The device is placed in the cavity of the joined ends of the pipes when assembling the joint for welding. The shape and geometric dimensions of the outer surfaces of the ends of the sleeve and the inner surfaces of the ends of the pipes are made so that when they are mated, the required clearance would take place. For this purpose, taking into account the above-mentioned possible deviations of the sizes and shapes of the ends of the pipes, the inner surfaces of the ends of the pipes are calibrated before the device is placed. In this case, the degree of accuracy should be such that interchangeability of the elements of the connection is ensured.

Необходимость выполнения операции калибрования внутренних поверхностей концов труб усложняет условия использования известных способа и устройства и повышает затраты.The need to perform the calibration operation of the inner surfaces of the ends of the pipes complicates the conditions for using the known method and device and increases costs.

Желательно иметь способ и устройство для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, позволяющие компенсировать возможные отклонения геометрических размеров и формы внутренних поверхностей концов соединяемых труб и исключить операцию калибрования, упростив этим способ и снизив затраты.It is desirable to have a method and device for internal corrosion protection of the welded pipe joint zone, which allows to compensate for possible deviations of the geometric dimensions and shapes of the inner surfaces of the ends of the pipes being joined and to exclude the calibration operation, thereby simplifying the method and reducing costs.

Известны способ и устройство для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, имеющих внутреннее антикоррозионное покрытие по всей длине, кроме концов труб (заявка 2001113021 от 16 мая 2001г.; 19.06.2001 - положительный результат формальной экспертизы; 12 марта 2002 г. - решение о выдаче патента. Авторы: Жданов М.Г., Морозов Г.М.).A known method and device for internal corrosion protection of the weld zone of pipes having an internal anti-corrosion coating along the entire length, except the ends of the pipes (application 2001113021 of May 16, 2001; 06/19/2001 - a positive result of a formal examination; March 12, 2002 - the decision on patent grant Authors: Zhdanov MG, Morozov GM).

Устройство содержит втулку, выполненную в виде металлической спирально свернутой ленты в коррозионно-стойком исполнении, представляющей собой саморазвертывающуюся пружину, в которой в расчетном количестве аккумулирована механическая энергия, оснащенной прокладкой, пропитанной герметизирующим составом. Устройство содержит теплоизолирующий материал, предназначенный для защиты термочувствительных элементов узла состыковки от повреждения высокой температурой, возникающей при сварке стыка труб, и систему, фиксирующую ленту от саморазвертывания с возможностью дефиксации. Зафиксированное устройство размещают в полости стыка труб при сборке стыка под сварку с обеспечением при этом зазора между торцами соединяемых труб, с использованием которого осуществляют последующую дефиксацию спирально свернутой ленты. После дефиксации происходит частичное саморазвертывание спирально свернутой ленты с прикрепленной к ней прокладкой, пропитанной герметизирующим составом, с прижатием ею этой прокладки и теплоизолирующего материала к определенным участкам внутренних поверхностей стыкуемых концов труб и осуществлением этим внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб. Далее выполняют сварку стыка труб традиционным способом. Частичное саморазвертывание спирально свернутой ленты известного устройства ограничивается внутренними поверхностями стыкуемых концов труб. Выполнение втулки в виде спирально свернутой ленты, представляющей собой саморазвертывающуюся пружину, с учетом того, что ограничителем ее частичного саморазвертывания всякий раз являются конкретные внутренние поверхности стыкуемых концов труб, имеющие конкретные нормативные и случайные отклонения геометрических размеров и формы, позволяет всякий раз компенсировать эти конкретные отклонения и всякий раз получать требуемое сопряжение в системе “втулка - стыкуемые концы труб”. Герметизирующий состав, частично выдавленный при частичном саморазвертывании ленты, формируется в местах сопряжения торцов втулки с внутренними поверхностями стыкуемых концов труб в виде защитных валиков, дополнительно повышающих герметичность противокоррозионной защиты в этих местах.The device comprises a sleeve made in the form of a spiral-rolled metal strip in a corrosion-resistant design, which is a self-expanding spring in which the calculated amount of accumulated mechanical energy is equipped with a gasket impregnated with a sealing compound. The device contains a heat-insulating material designed to protect the heat-sensitive elements of the joint assembly from high temperature damage that occurs during welding of the pipe joint, and a system that fixes the tape from self-deployment with the possibility of fixation. A fixed device is placed in the cavity of the pipe joint when assembling the joint for welding, while ensuring a gap between the ends of the pipes to be joined, with which subsequent fixation of the spiral-rolled tape is carried out. After fixation, the spiral-wound tape is partially self-unfolded with a gasket attached to it, impregnated with a sealing compound, with which this gasket and heat-insulating material are pressed against certain sections of the inner surfaces of the pipe ends to be joined and this provides the internal anti-corrosion protection of the welded pipe joint zone. Next, welding of the pipe joint in the traditional way. Partial self-expansion of a spiral-rolled tape of the known device is limited by the inner surfaces of the abutting ends of the pipes. The execution of the sleeve in the form of a spiral-rolled tape, which is a self-expanding spring, taking into account the fact that the limiter of its partial self-expansion each time is the specific inner surfaces of the abutting ends of the pipes, which have specific regulatory and random deviations of geometric dimensions and shapes, each time it can compensate for these specific deviations and each time to get the required pairing in the system “sleeve - butt ends of pipes”. The sealing compound, partially extruded during partial self-unfolding of the tape, is formed at the junctions of the ends of the sleeve with the inner surfaces of the joined ends of the pipes in the form of protective rollers, which additionally increase the tightness of the corrosion protection in these places.

Указанное известное техническое решение наиболее близко к заявляемому по совокупности существенных признаков и принято за прототип.The specified well-known technical solution is closest to the claimed by the combination of essential features and is taken as a prototype.

Однако при использовании известных способа и устройства, герметичность и, как следствие, надежность противокоррозионной защиты в месте прилегания внутреннего конца спирально свернутой ленты с прикрепленной к ней прокладкой, пропитанной герметизирующим составом, к сопряженной с этим концом внешнерасположеннной поверхности ленты недостаточна. Причиной этого является то, что при саморазвертывании спирально свернутой ленты происходит проскальзование в окружном направлении внутреннего конца спирально свернутой ленты вместе со связанной с ней прокладкой, пропитанной герметизирующим составом, относительно сопряженной с ним внешнерасположенной поверхности ленты и при этом проскальзывании часть герметизирующего состава увлекается и выносится из упомянутого выше места сопряжения, вследствие чего в этом месте образуется дефицит герметизирующего состава. Кроме того, при саморазвертывании спирально свернутой ленты происходит произвольное смещение ее внутреннего конца в осевом направлении (близком к направлению продольной оси трубопровода) в ту или другую сторону, что также отрицательно сказывается на герметичности противокоррозионной защиты в месте прилегания внутреннего конца спирально свернутой ленты к сопряженной с этим концом внешнерасположенной поверхности ленты. Конструкция системы, фиксирующей ленту от саморазвертывания с возможностью дефиксации, в известном устройстве предопределяет наличие специальных отверстий в ленте и в других элементах устройства, что снижает степень надежности противокоррозионной защиты.However, when using the known method and device, the tightness and, as a consequence, the reliability of anticorrosive protection at the place of contact of the inner end of the spirally rolled tape with the gasket attached to it, impregnated with a sealing compound, is insufficient to the surface of the tape connected to this end. The reason for this is that when the spiral-rolled tape is self-expanding, the inner end of the spiral-rolled tape is slipped in the circumferential direction along with the associated gasket, impregnated with a sealing compound, relative to the external surface of the tape conjugated with it, and part of the sealing compound is slipped and removed from it the aforementioned interface, as a result of which a deficiency in the sealing composition is formed at this location. In addition, when the spiral-rolled tape is self-expanding, its internal end is arbitrarily displaced in the axial direction (close to the direction of the longitudinal axis of the pipeline) in one direction or another, which also negatively affects the tightness of the corrosion protection at the place where the inner end of the spiral-rolled tape is adjacent to the this end of the outer surface of the tape. The design of the system that fixes the tape from self-deployment with the possibility of fixation in the known device determines the presence of special holes in the tape and in other elements of the device, which reduces the degree of reliability of corrosion protection.

Желательно иметь способ и устройство для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, не имеющие указанных недостатков.It is desirable to have a method and apparatus for internal corrosion protection of the welded pipe joint zone, not having these drawbacks.

Поставленная задача решается тем, что в способе внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, заключающемся в размещении до соединения труб сваркой в полости стыка труб с прилегающими участками внутреннего защитного покрытия труб устройства, содержащего втулку, выполненную в виде металлической ленты в коррозионно-стойком исполнении, спирально свернутой в рулон с обеспечением наружного квазидиаметра этого рулона меньшего внутреннего диаметра соединяемых труб, оснащенной герметизирующим составом и представляющей собой саморазвертывающуюся пружину, в которой в расчетном количестве аккумулирована механическая энергия, теплоизолирующий материал, предназначенный для защиты термочувствительных элементов узла состыковки от повреждения высокой температурой, возникающей при сварке стыка труб, и систему, фиксирующую ленту от саморазвертывания с возможностью дефиксации, новым является то, что в устройстве внутренний конец спирально свернутой ленты оснащен подпрессовывающим скребком, который расположен вблизи торцовой кромки этого конца ленты, по всей его ширине, жестко с ним связан и имеет на концах направляющие выступы - бордюры, которыми взаимодействует с обеих сторон втулки с боковыми кромками внешнерасположенных витков спирально свернутой ленты. Система, фиксирующая ленту от саморвзвертывания с возможностью дефиксации, выполнена в виде шарнирно-сочлененного сомкнутого монажно-стопорного узла, охватывающего ленту и теплоизолирующий материал снаружи, с возможностью дефиксации путем размыкания шарнирно-сочлененного сомкнутого монтажно-стопорного узла. Перед установкой устройства в полость стыка труб на определенные участки внутренних поверхностей концов соединяемых труб наносят герметизирующий состав, устанавливают зафиксированный шарнирно-сочлененный сомкнутый монтажно-стопорный узел с удерживаемыми им втулкой и теплоизолирующим материалом на стыкуемом конце одной из труб с размещением при этом втулки и теплоизолирующего материала частью их длин в полости стыкуемого конца этой трубы, соосно с ней, производят соосную сборку стыка труб под сварку путем надвигания стыкуемого конца другой соединяемой трубы на выступающие части втулки и теплоизолирующего материала с образованием между торцами труб зазора, минимальная величина которого регламентируется шарнирно-сочлененным сомкнутым монтажно-стопорным узлом, осуществляют дефиксацию ленты путем размыкания шарнирно-сочлененного сомкнутого монтажно-стопорного узла с последующим его удалением за пределы стыка труб и этим обеспечивают частичное саморазвертывание спирально свернутой ленты, вызывающее проскальзывание внутреннего конца спирально свернутой ленты, оснащенной герметизирующим составом, и жестко связанного с этим концом подпрессовывающего скребка с направляющими выступами-бордюрами относительно сопряженной с ними внешнерасположенной поверхности ленты в окружном направлении без его смещения при этом в осевом направлении, которому препятствуют направляющие выступы-бордюры, взаимодействующие с обоих торцов втулки с боковыми кромками внешнерасположенных витков спирально свернутой ленты; подпрессовывание скребком части увлекаемого и выносимого, вследствие упомянутого выше проскальзывания, герметизирующего состава в место сопряжения внутреннего конца спирально свернутой ленты с внешнерасположенной поверхностью ленты в направлении, близком к перпендикулярному торцовой кромке внутреннего конца ленты с истечением, при этом, избытка подпрессовываемого герметизирующего состава из этого места с обеих боковых сторон внутреннего конца спирально свернутой ленты в направлениях, близких к перпендикулярным боковым кромкам этого конца ленты; прижатие с расчетным усилием части герметизирующего состава, оснащающего спирально свернутую ленту, к определенным участкам внутренних поверхностей стыкуемых концов труб, в том числе и к тем их участкам, на которые предварительно был нанесен герметизирующий состав; прижатие лентой теплоизолирующего материала к определенным участкам внутренних поверхностей стыкуемых концов труб, примыкающим к торцам труб, соединяют трубы сваркой.The problem is solved in that in the method of internal anticorrosive protection of the welded pipe joint area, which consists in placing a pipe containing a sleeve made in the form of a metal tape in a corrosion-resistant version prior to pipe joining by welding in the pipe joint cavity with adjacent sections of the pipe inner protective coating, spirally rolled up to provide an external quasi-diameter of this roll of a smaller inner diameter of the connected pipes, equipped with a sealing compound and representing a self-expanding spring in which the calculated amount of accumulated mechanical energy, heat-insulating material, designed to protect the heat-sensitive elements of the joint assembly from high temperature damage that occurs during welding of the pipe joint, and the system that fixes the tape from self-deployment with the possibility of fixation, is new, that in the device the inner end of the spirally rolled tape is equipped with a pre-pressing scraper, which is located near the end edge of this end of the tape, over its entire width, it is rigidly connected to it and has guiding protrusions at the ends - borders, which interact on both sides of the sleeve with the lateral edges of the outer-wound turns of a spiral-rolled tape. The system that fixes the self-tightening tape with the possibility of fixation is made in the form of a hinged-articulated closed mono-stop assembly, covering the tape and heat-insulating material from the outside, with the possibility of fixation by opening the articulated, closed assembly-and-stop assembly. Before installing the device in the pipe joint cavity, a sealing compound is applied to certain sections of the inner surfaces of the ends of the pipes to be connected, a fixed articulated, closed mounting and locking assembly with a sleeve and heat-insulating material held by it is installed on the abutting end of one of the pipes with the placement of the sleeve and heat-insulating material part of their lengths in the cavity of the butt end of this pipe, coaxially with it, produce a coaxial assembly of the pipe joint for welding by pushing the butt end and the other pipe to be connected to the protruding parts of the sleeve and the insulating material with the formation of a gap between the ends of the pipes, the minimum value of which is regulated by the articulated closed mounting and locking assembly, the tape is defused by opening the articulated closed mounting and locking assembly and then removed outside the joint of the pipes and this ensures partial self-expansion of the spiral-rolled tape, causing slipping of the inner end of the spiral-rolled tape, equipped with a sealing compound and rigidly connected to this end of the pre-pressing scraper with guiding protrusions-curbs relative to the external surface of the tape mating with them in the circumferential direction while not displacing in the axial direction, which is prevented by the guiding protrusions-borders interacting from both ends of the sleeve with the side the edges of externally arranged turns of a spirally rolled tape; pre-pressing with a scraper of a part of the sealing and carried out, due to the aforementioned slipping, sealing composition to the place where the inner end of the spirally folded tape is mated with the outer surface of the tape in a direction close to the perpendicular end edge of the inner end of the tape with the expiration of, however, an excess of the pressed sealing composition from on both sides of the inner end of the spirally rolled tape in directions close to the perpendicular side edges th end of the tape; pressing with a calculated force a part of the sealing compound that equips the spirally rolled tape to certain sections of the inner surfaces of the abutting ends of the pipes, including those sections on which the sealing compound was previously applied; pressing the tape of the insulating material to certain sections of the inner surfaces of the abutting ends of the pipes adjacent to the ends of the pipes connect the pipes by welding.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для внутренней противокоррозионной защиты зоны сварного соединения труб, содержащем втулку, выполненную в виде металлической ленты в коррозионно-стойком исполнении, спирально свернутой в рулон с обеспечением наружного квазидиаметра этого рулона меньшего внутреннего диаметра соединяемых труб, оснащенной герметизирующим составом и представляющей собой саморазвертывающуюся пружину, в которой в расчетном количестве аккумулирована механическая энергия, теплоизолирующий материал, предназначенный для защиты термочувствительных элементов узла состыковки от повреждения высокой температурой, возникающей при сварке стыка труб, и систему, фиксирующую ленту от саморазвертывания с возможностью дефиксации, новым является то, что внутренний конец спирально свернутой ленты оснащен подпрессовывающим скребком, который расположен вблизи торцовой кромки этого конца ленты, по всей его ширине, жестко с ним связан и имеет на концах направляющие выступы-бордюры, которыми взаимодействует, с обеих сторон втулки, с боковыми кромками внешнерасположенных витков спирально свернутой ленты. Система, фиксирующая ленту от саморазвертывания с возможностью дефиксации, выполнена в виде шарнирно-сочлененного сомкнутого монтажно-стопорного узла, охватывающего ленту и теплоизолирующий материал снаружи, с возможностью дефиксации путем размыкания шарнирно-сочлененного сомкнутого монтажно-стопорного узла. Подпрессовывающий скребок с направляющими выступами-бордюрами на его концах может иметь различные исполнения и формы и, в частном случае, может быть выполнен в виде отрезка проволоки с отогнутыми концами, которые являются направляющими выступами-бордюрами.The problem is solved in that in the device for internal anti-corrosion protection of the welded pipe joint area, containing a sleeve made in the form of a metal strip in a corrosion-resistant design, spirally rolled into a roll with an outer quasi-diameter of this roll having a smaller inner diameter of the connected pipes, equipped with a sealing compound and which is a self-expanding spring in which the calculated amount of accumulated mechanical energy, heat-insulating material, pre Designed to protect the heat-sensitive elements of the joint assembly from damage caused by high temperature during welding of the pipe joint, and the system that fixes the tape from self-deployment with the possibility of fixation, it is new that the inner end of the spiral-rolled tape is equipped with a pre-pressing scraper located near the end edge of this end the tape, over its entire width, is rigidly connected to it and has at its ends guide ridges-curbs that interact with, on both sides of the sleeve, with side edges in eshneraspolozhennyh turns of coiled belts. The system that fixes the tape from self-expanding with the possibility of fixation is made in the form of a hinged-articulated closed mounting-lock assembly, covering the tape and heat-insulating material from the outside, with the possibility of fixation by opening the articulated-closed closed mounting-lock assembly. The pressing scraper with guiding protrusions-curbs at its ends can have various designs and shapes and, in a particular case, can be made in the form of a piece of wire with bent ends, which are guiding protrusions-curbs.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 представлено устройство, размещенное частью его длины во внутренней полости стыкуемого конца одной из труб; на фиг.2 дано сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 показано положение устройства в полости стыка труб к моменту размыкания шарнирно-сочлененного сомкнутого монтажно-стопорного узла и его последующего удаления за пределы стыка труб; на фиг.4 показан шарнирно-сочлененный монтажно-стопорный узел после его размыкания в зоне стыка труб; на фиг.5 дано сечение Б-Б на фиг.4, где представлен стык труб после удаления шарнирно-сочлененного монтажно-стопорного узла; на фиг.6 представлено сварное соединение труб с внутренней противокоррозионной защитой.The invention is illustrated in graphic material, in which Fig. 1 shows a device placed by a part of its length in the internal cavity of the abutting end of one of the pipes; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 shows the position of the device in the cavity of the pipe joint to the moment of opening of the articulated articulated assembly and locking assembly and its subsequent removal outside the pipe joint; figure 4 shows the articulated mounting and locking assembly after it is opened in the joint zone of the pipes; figure 5 shows a section bB in figure 4, which shows the joint of the pipes after removal of the articulated mounting and locking unit; figure 6 presents the welded joint of the pipes with internal corrosion protection.

Устройство содержит втулку, выполненную в виде спирально свернутой ленты 1, оснащенной герметизирующим составом 4, теплоизолирующий материал 3, сформированный в виде кольцевого пояса, и шарнирно-сочлененный монтажно-стопорный узел 2. Соединяемые трубы 5 и 6 имеют внутренние антикоррозионные покрытия 7 и 8 по всей длине, кроме концов труб. На определенные участки внутренних поверхностей стыкуемых концов труб 5 и 6 нанесен герметизирующий состав 15 и 16. Шарнирно-сочлененный монтажно-стопорный узел 2 включает в себя скобу-рычаг 11, скобу-рычаг 12, шарнир 13 и замок 14. Между торцами труб 5 и 6 образован зазор 9. Внутренний конец спирально свернутой ленты 1 оснащен подпрессовывающим скребком 17, который жестко связан с внутренним концом спирально свернутой ленты 1. Подпрессовывающий скребок 17 имеет на концах направляющие выступы-бордюры 18. Герметизирующий состав 4, которым оснащена лента 1, и герметизирующий состав 15 и 16, предварительно нанесенный на внутренние поверхности стыкуемых концов труб 5 и 6, после частичного саморазвертывания спирально свернутой ленты 1 слиты между собой, частично выдавлены лентой 1 и при этом сформированы защитные валики 10, дополнительно пополненные избытком герметизирующего состава 4, истекшим в валики 10 вследствие подпрессовывающего действия скребка 17.The device comprises a sleeve made in the form of a spiral-rolled tape 1, equipped with a sealing compound 4, heat-insulating material 3, formed in the form of an annular belt, and an articulated mounting and locking assembly 2. The connected pipes 5 and 6 have internal anti-corrosion coatings 7 and 8 the entire length except the ends of the pipes. A sealing compound 15 and 16 is applied to certain sections of the inner surfaces of the joined ends of the pipes 5 and 6. The articulated mounting and locking assembly 2 includes a lever bracket 11, a lever bracket 12, a hinge 13 and a lock 14. Between the ends of the pipes 5 and 6, a gap 9 is formed. The inner end of the spirally rolled tape 1 is equipped with a prepressing scraper 17, which is rigidly connected with the inner end of the spirally folded tape 1. The pressing scraper 17 has at its ends guide ridges-curbs 18. The sealing composition 4 with which the tape is equipped 1, and the sealing composition 15 and 16, previously applied to the inner surfaces of the joined ends of the pipes 5 and 6, after partial self-expansion of the spiral-rolled tape 1 are fused together, partially extruded by the tape 1 and the protective rollers 10 are formed, additionally replenished with an excess of sealing composition 4 expired in the rollers 10 due to the pressing action of the scraper 17.

Способ осуществляют следующим образом. Перед установкой устройства, на определенные участки внутренних поверхностей стыкуемых концов труб 5 и 6, имеющих внутренние антикоррозионные покрытия 7 и 8, наносят герметизирующий состав 15 и 16. На стыкуемом конце одной из соединяемых труб 5 устанавливают зафиксированный шарнирно-сочлененный сомкнутый монтажно-стопорный узел 2 с удерживаемыми им втулкой и теплоизолирующим материалом 3, с размещением при этом втулки и теплоизолирующего материала 3 частью их длин в полости стыкуемого конца труб 5. Базируясь на внешней поверхности стыкуемого конца трубы 5, шарнирно-сочлененный сомкнутый монтажно-стопорный узел 2 центрирует удерживаемую им втулку и теплоизолирующий материал 3 в полости стыкуемого конца трубы 5. Наружный квазидиаметр рулона, в виде которого спирально свернута лента 1, оснащенная герметизирующим составом 4, существенно меньше внутреннего диаметра соединяемых труб 5 и 6, что позволяет избежать при размещении устройства попадания герметизирующего состава 4 как на кромку и ближнюю, прилегающую к ней зону внутренней поверхности стыкуемого конца трубы 5, так и на кромку и ближнюю, прилегающую к ней зону внутренней поверхности стыкуемого конца трубы 6 (при последующем надвигании трубы 6 на устройство). Производят соосную сборку стыка труб 5 и 6 под сварку путем надвигания стыкуемого конца другой трубы 6 на выступающие части втулки и теплоизолирующего материала 3 с образованием между торцами труб 5 и 6 зазора 9, минимальная величина которого регламентируется толщиной радиальных элементов скоб-рычагов 11 и 12 шарнирно-сочлененного монтажно-стопорного узла 2. Осуществляют дефиксацию спирально свернутой ленты 1 путем размыкания шарнирно-сочлененного сомкнутого монтажно-стопорного узла 2 с помощью замка 14, придают скобе-рычагу 11 и скобе-рычагу 12 угловое перемещение вокруг шарнира 13 и удаляют шарнирно-сочлененный монтажно-стопорный узел 2 за пределы стыка труб 5 и 6. При размыкании шарнирно-сочлененного узла 2 и угловом перемещении скоб-рычагов 11 и 12 вокруг шарнира 13 происходят дефиксация и частичное саморазвертывание ленты 1 за счет части аккумулированной в ней механической энергии, при этом внутренние поверхности стыкуемых концов труб 5 и 6 ограничивают частичное саморазвертывание ленты 1. При частичном саморазвертывании спирально свернутой ленты 1 происходит проскальзывание в окружном направлении ее внутреннего конца и жестко связанного с ним подпрессовывающего скребка 17, имеющего на концах направляющие выступы-бордюры 18, относительно сопряженной с ними внешнерасположенной поверхности ленты 1. При этом проскальзывании часть увлекаемого и выносимого герметизирующего состава 4 встречает на своем пути препятствие в виде скребка 17 и вследствие этого принудительно подпрессовывается им в место сопряжения внутреннего конца спирально свернутой ленты 1 с внешнерасположенной поверхностью ленты 1 в направлении, близком к перпендикулярному торцовой кромке этого конца, с истечением при этом избытка подпрессовываемого герметизирующего состава 4 из этого места с обеих боковых сторон внутреннего конца ленты 1 в направлениях, близких к перпендикулярным боковым кромкам этого конца ленты 1. Таким образом, ликвидируется дефицит герметизирующего состава 4 в упомянутом выше месте сопряжения и, как следствие, достигается требуемая герметичность противокоррозионной защиты и в этом месте. При проскальзывании внутреннего конца саморазвертывающейся спирально свернутой ленты 1 в окружном направлении исключается его смещение в осевом направлении вследствие того, что направляющие выступы-бордюры 18 подпрессовывающего скребка 17, взаимодействуя с боковыми кромками внешнерасположенных витков спирально свернутой ленты 1, препятствуют такому смещению внутреннего конца ленты 1, что также положительно сказывается на герметичности противокоррозионной защиты в месте прилегания внутреннего конца спирально свернутой ленты 1 к сопряженной с ним внешнерасположенной поверхности ленты 1. При частичном саморазвертывании спирально свернутой ленты 1 герметизирующий состав 4, которым оснащена лента 1, и герметизирующий состав 15 и 16, предварительно нанесенный на внутренние поверхности стыкуемых концов труб 5 и 6, сливаются между собой и частично выдавливаются с формированием при этом защитных валиков 10, дополнительно пополняемых избытком герметизирующего состава 4, истекающим вследствие подпрессовывающего действия скребка 17. Выступы-бордюры 18 подпрессовывающего скребка 17 оказываются при этом залитыми в защитных валиках 10. Возможная полимеризация герметизирующего состава может осуществляться с наружным нагревом стыка 5 и 6 от внешнего источника, но может проходить и без специального нагрева с учетом свойств герметизирующего средства. Сваривают стыкуемые концы труб 5 и 6 по традиционной технологии, так как выполненная внутренняя противокоррозионная защита зоны стыка труб не требует ее изменения.The method is as follows. Before installing the device, a sealing compound 15 and 16 is applied to certain sections of the inner surfaces of the abutting ends of the pipes 5 and 6 having internal anticorrosive coatings 7 and 8. A fixed articulated, closed mounting and locking unit 2 is installed on the abutting end of one of the connected pipes 5 with the sleeve held by it and the heat-insulating material 3, with the placement of the sleeve and heat-insulating material 3 part of their lengths in the cavity of the butt end of the pipes 5. Based on the outer surface, the joint of the end of the pipe 5, the articulated closed mounting and locking assembly 2 centers the sleeve that is held by it and the heat-insulating material 3 in the cavity of the butt end of the pipe 5. The outer quasi-diameter of the roll, in the form of which the tape 1 is equipped with a spiral composition 4, is significantly smaller than the inner diameter of the connected pipes 5 and 6, which allows avoiding the placement of the sealing compound 4 both on the edge and the adjacent adjacent to it zone of the inner surface of the abutting end of the pipe 5, and on the edge y and proximal adjacent thereto an inner surface abutting the end zone of the tube 6 (in subsequent thrusting of a pipe 6 to a device). Coaxial assembly of the joint of pipes 5 and 6 for welding is carried out by pushing the butt end of another pipe 6 onto the protruding parts of the sleeve and heat-insulating material 3 with the formation of a gap 9 between the ends of the pipes 5 and 6, the minimum value of which is regulated by the thickness of the radial elements of the lever arms 11 and 12 pivotally - articulated mounting and locking unit 2. Carry out the fixation of the spirally rolled tape 1 by opening the articulated and articulated mounting and locking unit 2 using the lock 14, attach to the lever arm 11 and the lever arm 12 angular movement around the hinge 13 and remove the articulated mounting and locking assembly 2 beyond the junction of the pipes 5 and 6. When the articulated joint 2 is opened and the brackets 11 and 12 are angularly moved around the hinge 13, the tape 1 is locked and partially self-unroll due to the part of the mechanical energy accumulated in it, while the inner surfaces of the joined ends of the pipes 5 and 6 limit the partial self-expansion of the tape 1. With a partial self-expansion of the spiral-rolled tape 1, slippage occurs in the circular direction of its inner end and the clamping scraper 17 rigidly connected to it, having at its ends the guiding protrusions-curbs 18, relative to the external surface of the tape 1 mating with them. In this slip, part of the entrained and carried out sealing compound 4 encounters an obstacle in the form of a scraper on its way 17 and as a result of this, it is forcibly pressed into place where the inner end of the spirally folded tape 1 is mated to the external surface of the tape 1 in a direction close to ohm to the perpendicular end edge of this end, with the expiration of an excess of the pressed sealing compound 4 from this place from both sides of the inner end of the tape 1 in directions close to the perpendicular side edges of this end of the tape 1. Thus, the deficiency of the sealing composition 4 in the aforementioned interface and, as a result, the required tightness of corrosion protection is achieved in this place. When the inner end of the self-expanding spiral-rolled tape 1 slides in the circumferential direction, its axial displacement is eliminated due to the fact that the guiding protrusions-curbs 18 of the pressing scraper 17, interacting with the lateral edges of the outer coils of the spiral-rolled tape 1, prevent such a displacement of the inner end of the tape 1, which also has a positive effect on the tightness of corrosion protection at the point of contact of the inner end of the spiral-rolled tape 1 to the external surface of the tape 1. With the partial self-expansion of the spiral-rolled tape 1, the sealing compound 4, which is equipped with the tape 1, and the sealing composition 15 and 16, previously applied to the inner surfaces of the joined ends of the pipes 5 and 6, merge with each other and partially extrude with the formation of the protective rollers 10, additionally replenished with an excess of sealing compound 4, expiring due to the pre-pressing action of the scraper 17. The protrusions-curbs 18 of the pre-pressing scraper 17 they turn out to be filled in in the protective rollers 10. A possible polymerization of the sealing compound can be carried out with external heating of the joint 5 and 6 from an external source, but can also take place without special heating, taking into account the properties of the sealing agent. The abutting ends of pipes 5 and 6 are welded according to traditional technology, since the performed internal anticorrosive protection of the pipe joint zone does not require its change.

Пример конкретного выполнения устройства. Металлическая свернутая спирально лента 1 выполнена из пружинной холоднокатаной нагартованной стальной ленты по ГОСТ 2283-79 толщиной 0,5 мм. В качестве теплоизолирующего материала 3 использована высокотемпературостойкая растяжимая стеклоткань специального плетения толщиной 3 мм. В качестве герметизирующего состава 4, которым оснащают ленту 1, и герметизирующего состава 15 и 16, который наносят на внутренние поверхности стыкуемых концов труб 5 и 6, использована полимерная тиксотропная (нестекающая) композиция на основе эпоксидной смолы. Металлическая лента 1 имеет коррозионно-стойкое отвержденное покрытие толщиной 0,5 мм на основе эпоксидной смолы. Трубопровод, сварной стык которого защищают изнутри, изготовлен из труб 5 и 6 стальных электросварных по ГОСТ 20295-85. Внутренние антикоррозионные покрытия 7 и 8 этих труб выполнены на основе эпоксидной смолы по всей длине, кроме концов труб. Номинальный наружный диаметр трубопровода - 219 мм, толщина стенки - 7 мм. Наружный поперечный размер устройства около 180 мм, длина 240 мм.An example of a specific implementation of the device. The metal coiled spirally tape 1 is made of cold-rolled spring-loaded caged steel tape in accordance with GOST 2283-79 with a thickness of 0.5 mm. As a heat-insulating material 3, a high-temperature tensile extensible fiberglass of special weaving 3 mm thick was used. As the sealing composition 4, which is equipped with the tape 1, and the sealing composition 15 and 16, which is applied to the inner surfaces of the joined ends of the pipes 5 and 6, a polymer thixotropic (non-draining) composition based on epoxy resin is used. The metal strip 1 has a corrosion-resistant cured coating with a thickness of 0.5 mm based on epoxy resin. The pipeline, the welded joint of which is protected from the inside, is made of pipes 5 and 6 of steel electric welded in accordance with GOST 20295-85. Internal anti-corrosion coatings 7 and 8 of these pipes are made on the basis of epoxy resin along the entire length, except for the ends of the pipes. The nominal outer diameter of the pipeline is 219 mm, the wall thickness is 7 mm. The outer transverse dimension of the device is about 180 mm, length 240 mm.

Claims

1. The method of internal corrosion protection of the zone of the welded pipe joint, which consists in placing, before joining the pipes by welding, in the cavity of the pipe joint with adjacent sections of the inner protective coating of the pipes of the device containing the sleeve, made in the form of a metal tape in a corrosion-resistant design, helically folded in a roll with an outer quasidiameter of this roll, smaller than the inner diameter of the connected pipes, equipped with a sealing compound and representing a self-expanding spring well, in which the calculated amount of accumulated mechanical energy, heat-insulating material, designed to protect the heat-sensitive elements of the joint assembly from damage by high temperature that occurs during welding of the pipe joint, and a system that fixes the tape from self-expansion with the possibility of fixation, characterized in that the device is internal the end of the spirally folded tape is equipped with a pre-pressing scraper, which is located near the end edge of this end of the tape, along its entire width, is rigidly connected with it and has at its ends guiding protrusions-curbs with which it interacts, on both sides of the sleeve, with the lateral edges of the outermost turns of a spiral-rolled tape, and the system that fixes the tape from self-expanding with the possibility of fixation is made in the form of an articulated articulated lock-stop assembly covering tape and heat-insulating material from the outside, with the possibility of fixation by opening the articulated articulated assembly and locking assembly, before installing the device in the pipe joint cavity at the Certain sections of the inner surfaces of the ends of the pipes to be joined apply a sealing compound, a fixed articulated, closed mounting and retaining unit is installed with the sleeve held by it and the heat-insulating material at the butt end of one of the pipes with the sleeve and heat insulating material being placed part of their lengths in the cavity of the butt end of this pipes, coaxially with it, produce a coaxial assembly of the pipe joint for welding by pushing the butt end of the other pipe to be joined onto the protruding parts of the bushings and heat-insulating material with the formation of a gap between the ends of the pipes, the minimum value of which is regulated by the articulated, closed mounting and locking assembly, the tape is defused by opening the articulated, closed mounting and locking assembly with its subsequent removal beyond the pipe joint and this ensures partial self-expansion of the spiral folded tape, causing slippage of the inner end of a spirally rolled tape equipped with a sealing compound, and is rigidly connected of a pre-pressing scraper with guiding protrusions-curbs relative to the external surface of the tape mating with them in the circumferential direction without displacement in the axial direction, which is prevented by the guiding protrusions-curbs interacting from both ends of the sleeve with the lateral edges of the outer coils of the spirally rolled tape, pressing the scraper parts of the entrained and endured, due to the aforementioned slippage, sealing composition at the interface to the inner of a spiral-rolled tape with the outer surface of the tape in a direction close to the perpendicular end edge of the inner end of the tape, with the expiration of an excess of the pressed-in sealing compound from this place on both sides of the inner end of the spiral-rolled tape in directions close to the perpendicular side edges of this end tapes, pressing with the calculated force of the part of the sealing compound, equipping the spiral-rolled tape, to certain sections of the inner surfaces to her of the joined ends of the pipes, including to those sections on which the sealing compound was previously applied, pressing the tape of the heat-insulating material to certain sections of the inner surfaces of the joined ends of the pipes adjacent to the ends of the pipes, connect the pipes by welding.

2. A device for internal corrosion protection of the welded pipe joint area, comprising a sleeve made in the form of a metal strip in a corrosion-resistant design, spirally rolled into a roll to provide an external quasi-diameter of this roll, smaller than the inner diameter of the pipes to be connected, equipped with a sealing compound and representing a self-expanding a spring in which the calculated amount of accumulated mechanical energy is a heat-insulating material designed to protect thermal sensation elements of the jointing unit from damage caused by high temperature during welding of the pipe joint, and a system that fixes the tape from self-expansion with the possibility of fixation, characterized in that the inner end of the spirally rolled tape is equipped with a pre-pressing scraper, which is located near the end edge of this end of the tape, throughout its width, is rigidly connected with it and has at its ends guiding protrusions-curbs with which it interacts, on both sides of the sleeve, with the lateral edges of the external coils of the returned tape, and the system that fixes the tape from self-expansion with the possibility of fixation is made in the form of a hinged-articulated closed mounting-stop assembly, covering the tape and heat-insulating material from the outside, with the possibility of fixation by opening the articulated-closed closed mounting-stop assembly.

3. The device according to claim 2, characterized in that the pre-pressing scraper with guiding protrusions-curbs at its ends is made in the form of a piece of wire with bent ends.