Втулка защиты сварного шва CPS
Описание
Втулки защиты сварного шва CPS ТУ 1390-001-09308923-2014 предназначены для защиты сварного шва трубопровода от коррозии, применяются на трубопроводах с внутренним антикоррозионным покрытием для транспортировки нефтепродуктов, стабильного конденсата, не осушенного попутного нефтяного газа, сточных промысловых вод с содержанием сероводорода.
Втулка CPS представляет собой металлическую конструкцию специальной формы с многослойным полимерным покрытием и термоактивным материалом, нанесенным по периметру в зоне термического воздействия при сварке. Термоактивный материал под воздействием высокой температуры сварочной дуги вспенивается и перекрывает неизолированные концы труб с полимерным покрытием от воздействия перекачиваемой среды.
Специальная форма устройства помогает формированию плотного заполнения межтрубного пространства (между телом устройства и трубой) и препятствует механическому разрушению заполнителя под воздействием перекачиваемой среды, а также средств дополнительной очистки или диагностики. Дополнительно выпускаются модификации втулок с резиновыми манжетами. Резиновые манжеты служат для самоцентрации втулки относительно оси трубопровода при монтаже и препятствует непосредственному контакту перекачиваемой жидкости с вспененным термоактивным материалом при эксплуатации.
Применение втулок с резиновыми манжетами приводит к снижению риска прогорания антикоррозионного покрытия втулки при сварке и повышает надежность защиты термоактивного материала при эксплуатации и как следствие защиты стыка от коррозии в целом. Термоактивный материал имеет продолжительный срок хранения перед использованием, его работа не зависит от температуры окружающей среды.
Преимущества втулки CPS:
1. Скорость и простота монтажа;
2. Незначительное сужение проходного сечения;
3. Хорошая продольная и поперечная устойчивость;
4. Не требуется калибровка концов труб;
6. Длительный срок гарантийного хранения до 5 лет;
7. Отсутствие эпоксидной мастики;
8. Отсутствие ограничения монтажных работ при отрицательных температурах.
Монтаж
Видеоинструкция и рекомендации по монтажу втулок защиты сварных швов марки CPS
Втулки внутренней защиты
При монтаже элементов трубопроводов стоит задача защиты внутренней поверхности сварного шва от коррозии, так как после сварки остаётся незаизолированный участок (эпоксидная краска на расстоянии 30 мм от места сварки выгорает).
Наиболее распространены два способа решения задачи:
- металлизация концов свариваемых деталей
- применение втулок антикоррозионной защиты внутренней поверхности сварного шва
Втулки защиты внутренней поверхности сварного шва – цилиндрические изделия, которые вставляются перед сваркой на половину длины во внутрь обоих концов стыкуемых деталей, тем самым перекрывая собой непокрашенные участки. Установка втулок производится в трассовых условиях, непосредственно при монтаже трубопровода.
Обращаем внимание на то, что для монтажа втулок стыкуемые концы должны иметь прямые участки с минимальной длиной:
Поэтому крутоизогнутые отводы, а так же тройники, переходы, фланцы и заглушки должны поступать на изоляцию с предварительно приваренными патрубками.
В соответствии со СНиП 2.05.06-85, длина патрубков (прямых вставок), ввариваемых в трубопровод, должна быть не менее 250 мм.
Втулки внутренней защиты сварного шва трубопроводов с антикоррозионным покрытием изготавливаются в соответствии с нормативами:
ТУ 1396-001-48151375-2001
ТУ 1396-002-48151375-2003
Втулки для защиты сварных соединений
На предприятии ООО НПП «Промтехэмаль» разработаны и запатентованы втулки ВСЭ патентом РФ на изобретение №2227241 (Заяв-ка: 2003115074/062003115074/06 от 20.05.2003) и патентом РФ на полезную модель №123891 (Заявка: 2011147455/06 от 22.11.2011). Втулки предназначены для защиты внутренней поверхности и получения целостного покрытия зоны сварного соединения труб и соединительных деталей трубопровода с АКП в процессе монтажной сварки и от воздействий коррозии, агрессивных сред и высоких температур в период эксплуатации трубопроводов.
Соединительная втулка имеет внутреннее и внешнее эмалевое покрытие, радиальный выступ для фиксации и удобства монтажа и не требует дополнительных приспособлений при сборке и сварке. Значительную роль в соединении эмалированных труб выполняют конструктивные особенности втулки, соотношение ее размеров, их взаимосвязь с толщиной стенок соединяемых труб и форма разреза самой втулки. При сборке на наружную поверхность втулки наносят специальную шликерную пасту, приготовленную из легкоплавких силикатных эмалей, и размещают втулку внутри концов труб. Развальцовка разрезанной втулки до размера внутреннего диаметра эмалированных труб позволяет аккумулировать механическую энергию при сжатии втулки.
Это обеспечивает последующее плотное прилегание поверхностей соприкосновения подготовленной к размещению втулки внутри концов соединяемых труб. Таким образом обеспечивается автоматическая компенсация зазоров между внутренними диаметрами труб и наружным диаметром втулки, возникающих из-за погрешности изготовления изделий, допусков на разнотолщинность стенок труб и отклонений по эллипсности, а также разности толщины эмалевых покрытий концов труб и соединительных втулок.
Под действием тепловой энергии при сварке происходит нагрев концов труб на ширину зоны термического влияния и через расплавляемую реборду втулки прогрев самого тела соединительной втулки до достаточной температуры расплавления монтажного шликера и оплавления покрытий силикатной эмали трубы и втулки. За счет особенностей конструкции соединительной втулки, наличия выступов по краям, сохранение непрерывности реборды при изменении ее диаметра и защиты зазора стыка эластичной вставкой, выполненной из стеклоткани, эмаль равномерно распределяется по внутренней поверхности кольцевого шва.
В эмалевой композиции в зоне сварного шва в этот период создаются благоприятные термодинамические и кинетические условия для образования прочных химических связей фазовых составляющих компонентов основных эмалевых покрытий с монтажной легкоплавкой эмалью. Правильно подобранные коэффициенты теплового линейного расширения (KTЛP) эмалей и металла соединяемых труб являются условием формирования плотного, прочного, с хорошей пластичностью антикоррозионного покрытия в виде эмалевой композиции в зоне внутреннего сварного соединения по всей длине и поверхности соприкосновения втулки с концами соединяемых труб.
Втулка защиты внутреннего сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием
Заявляемое техническое решение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при соединении труб с внутренним противокоррозионным покрытием. Втулка защиты внутреннего сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием содержит центральную кольцевую проточку с установленным в ней центрирующим кольцом, кольцевые проточки для герметизирующих элементов, выполненные по разные стороны от центральной кольцевой проточки, и кольцевые канавки под уплотняющие манжеты, при этом она содержит расплавляемую вставку из сварочной проволоки, для установки которой в центрирующим кольце выполнена с кольцевая канавка Предлагаемое техническое решение узла сварного соединения трубопровода обладает универсальностью и может применяться, например, при стыковке труб, протяженных трубопроводов, а также для местного ремонта трубопроводов диаметром 57-1020 мм.
Заявляемое техническое решение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при соединении труб с внутренним противокоррозионным покрытием.
Втулки изоляционные предназначены для защиты сварных швов трубопровода. Благодаря втулкам изоляционным появляется возможность достижения и поддержания однородности защитных характеристик покрытия внутренних поверхностей трубопроводов, что относится и к сварным швам, использовать и устанавливать изоляционные втулки возможно даже в полевых условиях.
Известны втулки внутренней защиты сварных швов соединений труб (http://www.spec-board.ru/message-21196.html) На наружной поверхности втулок имеются радиальные выступы (упоры) для центрирования в трубе, теплоизоляционный материал и установлены упруго-эластичные манжеты При монтаже втулок упруго-эластичные манжеты формируют защитный валик из герметизирующего материала, что обеспечивает надежную герметизацию зоны стыка труб от проникновения транспортируемой среды.
Известен способ защиты сварного соединения труб с внутренним покрытием от коррозии RU 
2448297, который включает размещение в месте соединения с перекрытием концевых участков покрытия труб внутренней защитной втулки и соединение труб сваркой. Втулка выполнена в коррозионно-стойком исполнении и имеет на наружной поверхности на концах уплотнительные кольца, расположенные в кольцевых канавках и выполненные из расширяющегося при контакте с водой эластичного материала, например гидрофильной резины. Вплотную к уплотнительным кольцам с одной или обеих сторон размещают кольца из пористого эластичного материала, пропитанные водой. Кольца из пористого эластичного материала могут быть расположены между двумя уплотнительными кольцами.
Известен узел сварного соединения труб с внутренним покрытием RU 89656, содержащий свариваемые трубы с внутренним полимерным покрытием и устанавливаемую в них втулку также с внутренним полимерным покрытием, на наружной поверхности которой расположены эластичные уплотняющие манжеты и центрирующее кольцо, контактирующее с торцами свариваемых труб, при этом втулка выполнена с центральной кольцевой проточкой, в которой расположена термоизоляционная прокладка, и двумя кольцевыми проточками, выполненными по разные стороны от центральной кольцевой проточки и предназначенными для установки в них эластичных уплотняющих манжет, при этом центрирующее кольцо выполнено с выступом в средней части, выполнено разрезным по образующей, включая выступ, и установлено поверх термоизоляционной прокладки
Известен Узел сварного соединения трубопровода, RU 115861, содержащий две трубы с внутренним покрытием и установленную соосно внутри них в зоне стыка втулку с внутренним покрытием, на наружной поверхности которой расположены центральная кольцевая проточка с центрирующим разрезным кольцом и две кольцевые проточки для герметизирующих элементов, выполненные по разные стороны от центральной кольцевой проточки, последние заполнены вспенивающимся при нагревании эластомером, а центрирующее кольцо снабжено кольцевым выступом прямоугольной формы.
К недостаткам известных устройств относится то, что они сложны, а используемые в них втулки достаточно трудоемки при изготовлении и дороги. При этом ни одна из описанных конструкций не дает достаточной гарантии получения сплошного внутреннего покрытия трубы и обеспечения требуемой надежности защиты зоны сварного шва.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение надежной и качественной защиты зоны сварного шва, как в заводских, так и в полевых условиях, причем устройство должно быть максимально просто, удобно в использовании, недорого.
Поставленная задача решается следующим образом: Втулка защиты внутреннего сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием имеет центральную кольцевую проточку с установленным в ней центрирующим кольцом, кольцевые проточки для герметизирующих элементов, выполненные по разные стороны от центральной кольцевой проточки, и кольцевые канавки под уплотняющие манжеты, при этом она содержит расплавляемую вставку из сварочной проволоки, для установки которой в центрирующем кольце выполнена с кольцевая канавка. Герметизирующие элементы могут быть выполнены из термоплавких полимеров с добавлением вспенивающихся или терморасширяющихся материалов агента
Заявляемая Втулка защиты внутреннего сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием представлена Фиг.1
На Фиг.1. Представлена заявляемая втулка, вид в разрезе, внутри узла сварного соединения.
Где: 1 — втулка защиты сварного шва трубопроводов; 2 — трубопровод; 3 — центрирующее кольцо с канавкой 12 под расплавляемую вставку 6; 6 — расплавляемая вставка; 11 — кольцевая проточка под центрирующее кольцо 3; 4 — эластичные уплотняющие манжеты; 10 — кольцевые канавки, под уплотняющие манжеты; 5 — герметизирующие элементы; 9 — кольцевые проточки под герметизирующие элементы; 13 сварной шов.
Заявляемая втулка 1 устанавливается в трубу 2 с антикоррозийным покрытием 8, на глубину, соответствующую половине ее длины, и производится прихватка втулки к кромке трубы 2; на свободный конец втулки 1 надвигается пристыковываемая другая труба 2, далее производится требуемая выверка геометрических размеров собранного стыка (сварочный зазор, совпадение кромок и т.п.) и его фиксация с помощью центрирующего кольца 3 с установленной в нем расплавляемой вставкой 6, таким образом, чтобы плавкая вставка 6 была установлена непосредственно в сварочный зазор. Далее производят сварку.
Установка втулки дает возможность достичь однородности защитных свойств покрытия внутренней поверхности трубопровода, включая район сварного шва.
Указанный результат достигается за счет того, что предложенная конструкция имеет центрирующее кольцо 3 в котором выполнена канавка 12, в которую вставляется расплавляемая вставка из сварочной проволоки, что позволяет фиксировать центрирующее кольцо 3 в трубопроводе 2, центрировать трубы 2 при монтаже, за счет расплавляемой вставки осуществляется легирование металла шва и формирование обратной поверхности шва с усилением во всех пространственных положениях, способствует изменению направления действия и силы поверхностного натяжения на наружной поверхности сварочной ванны;
Предлагаемое техническое решение узла сварного соединения трубопровода обладает универсальностью и может применяться, например, при стыковке труб, протяженных трубопроводов, а также для местного ремонта трубопроводов диаметром 57-1020 мм.
1. Втулка для защиты сварного шва трубопроводов с внутренним антикоррозионным покрытием, содержащая установленное в центральной кольцевой проточке центрирующее кольцо, герметизирующие элементы, установленные в кольцевых проточках, выполненных по разные стороны от центральной кольцевой проточки, и уплотняющие манжеты, установленные в кольцевых канавках, отличающаяся тем, что она содержит расплавляемую вставку, установленную в кольцевой канавке, выполненной в центрирующим кольце.
2. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что расплавляемая вставка выполнена из сварочной проволоки.