способ изготовления токоизолирующей вставки для трубопровода. Гареев равиль мансурович татнефть

Способ строительства накопительного амбара

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обустройстве нефтяного месторождения, в частности при строительстве накопительного амбара, предназначенного для размещения отходов бурения скважин. Способ строительства накопительного амбара включает выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана из пленочного материала со сварными швами. Экран выполняют с запасом размеров и проклеивают полосами полимерной липкой ленты с другой стороны перпендикулярно расположенным наружу сварным швам с расстоянием между полосами не более 3 м и выводом полос на наружную сторону гидроизоляционного экрана. Один край гидроизоляционного экрана закрепляют на бровке амбара монтажными скобами и присыпают по всей длине грунтом, производят постепенную укладку экрана сварными швами наружу без натяжения на дно и стенки амбара до противоположной бровки. Пригружают края экрана по ширине и формируют гофру на бровке амбара по всему периметру, фиксируют гофру грунтом, закрепляют свободные края уложенного гидроизоляционного экрана по всему периметру амбара монтажными скобами и присыпают грунтом. Свободные края экрана в местах установки монтажных скоб подворачивают в два слоя, а на дно амбара по периметру укладывают пригруз. На дне и стенках амбара в местах наличия каменистого грунта располагают защитные экраны из тканого материала. Размеры гидроизоляционного экрана расчитывают по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении надежности хранения жидкости. 2 ил.

Известен способ строительства накопительных амбаров, включающий гидронамыв грунта, сооружение дна и стенок, гидроизоляцию проницаемых грунтов (Коломейцев В.Т. "Сооружение оснований под кустовые буровые в условиях Западной Сибири. "Обзорная информация. Сер. "Нефтепромысловое строительство", М., ВНИИОЭНГ, 1981, с.18).

Однако данная технология строительства характеризуется трудоемкостью процесса, поскольку включает в себя ряд работ, следующих один за другим: планировка и подготовка площадки под кустовое основание, гидронамыв или завоз грунта, сооружение накопительного амбара, укладка гидроизоляционного материала. Каждый ряд работ в зависимости от рельефа местности состоит из более мелких операций, на выполнение которых затрачивается определенное время. В итоге цикл строительства накопительного амбара растягивается во времени.

Известен способ строительства накопительного амбара, включающий планировочные работы, гидроизоляцию проницаемых грунтов, которую выполняют различными композициями, покрытиями из водонепроницаемых материалов и другими составами, и сооружение обвалования (см. РД-3Д-133-94 "Инструкция по охране окружающей среды при строительстве скважины на нефть и газ на суше", М., НПО "Буровая техника", 1994, с.40-41).

Основным недостатком названной технологии является резкое увеличение затрат на укладку надежной гидроизоляции дна накопительного амбара сооружаемого на проницаемом грунте. Кроме этого, цикл строительства накопительного амбара увеличивается, что ведет к удорожанию себестоимости продукции.

Известен способ строительства накопительного амбара, заключающийся в осуществлении планировочных работ, подготовке основания и гидроизоляции дна накопительного амбара, которые осуществляют одновременно путем укладки и уплотнения песчано-глинистой смеси с последующим обвалованием (Патент РФ №2144112, Е 02 D 31/02, В 09 В 1/00, опубл. 2000.01.10).

Известный способ приводит к сокращению капитальных затрат и сроков строительства накопительного амбара. Однако способ не приводит к созданию амбара, обладающего качественной защитой грунта от проникновения хранящихся жидкостей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ строительства накопительного амбара, включающий выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана из пленочного материала со сварными швами RU 2058473 C1, E 21 B 21/06, 20.04.1996.

Однако способ не приводит к созданию амбара, обладающего качественной защитой грунта от проникновения отходов бурения.

Задачей изобретения является повышение надежности хранения жидкостей.

Задача решается тем, что в способе строительства накопительного амбара, включающем выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана из пленочного материала со сварными швами, согласно изобретению экран выполняют с запасом размеров и проклеивают полосами полимерной липкой ленты с другой стороны перпендикулярно расположенным наружу сварным швам с расстоянием между полосами не более 3 м и выводом полос на наружную сторону гидроизоляционного экрана, при этом один край гидроизоляционного экрана закрепляют на бровке амбара монтажными скобами и присыпают по всей длине грунтом, производят постепенную укладку экрана сварными швами наружу без натяжения на дно и стенки амбара до противоположной бровки, пригружают края экрана по ширине и формируют гофру на бровке амбара по всему периметру, фиксируют гофру грунтом, закрепляют свободные края уложенного гидроизоляционного экрана по всему периметру амбара монтажными скобами и присыпают грунтом, причем свободные края экрана в местах установки монтажных скоб подворачивают в два слоя, а на дно амбара по периметру укладывают пригруз, при этом размеры гидроизоляционного экрана рассчитывают по формуле

А = а + 2,2с + К

В = в + 2,2с + К

где: А - длина экрана, м;

В - ширина экрана, м;

а - длина амбара, м;

с - глубина амбара, м;

в - ширина амбара, м;

К - коэффициент, учитывающий допуск на крепление экрана и формирование гофры, К = 2 - 2,5

кроме того, на дне и стенках амбара в местах наличия каменистого грунта располагают защитные экраны из тканого материала.

Для глинистых, суглинистых, щебенчатых и песчаных грунтов К принимают равным - 2, для скально-трещинных и насыпных - 2,5.

При необходимости гидроизоляционный экран накопительного амбара выполняют с размерами, позволяющими перекрыть середину расстояния до соседнего амбара.

Признаками изобретения являются:

1) выемка грунта;

2) сооружение обвалования;

3) изоляция;

4) при выемке грунта формирование стенок амбара с углом наклона, достаточным для удержания грунта от обрушения;

5) в местах соединения стенки с дном и стенки с бровкой на поверхности грунта формирование плавных переходов;

6) удаление с поверхности амбара объектов, способных вызвать нарушение целостности изоляции в процессе монтажа и эксплуатации;

7) снабжение амбара защитными экранами в местах возможного повреждения изоляции;

8) использование для изоляции гидроизоляционного экрана из пленочного материала;

9) выполнение гидроизоляционного экрана сварными швами наружу;

10) то же, с запасом размеров для формирования гофр на бровке накопительного амбара;

11) проклеивание с другой стороны гидроизоляционного экрана полосами полимерной липкой ленты перпендикулярно сварным швам с расстоянием между полосами не более 3 м и выводом полос на наружную сторону гидроизоляционного экрана;

12) при монтаже гидроизоляционного экрана закрепление края экрана на бровке амбара монтажными скобами и присыпка по всей длине грунтом;

13) постепенная укладка экрана без натяжения сварными швами наружу на дно и стенки амбара до противоположной бровки;

14) то же, с одновременным пригрузом края экрана по ширине;

15) то же, с формированием гофры из материала экрана на бровке амбара по всему периметру;

16) фиксирование гофры грунтом;

17) закрепление свободных краев уложенного гидроизоляционного экрана по всему периметру амбара монтажными скобами;

18) присыпка грунтом с одновременным подворачиванием свободного края экрана в месте установки монтажной скобы в два слоя;

19) укладка пригруза на дно амбара по периметру;

20) расчет размеров гидроизоляционного экрана по формулам с округлением расчета длины в большую сторону до значения кратного пяти и ширины - кратного трем.

Признаки 1-3 являются сходными с прототипом, признаки 4-20 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

Накопительный амбар, предназначенный для сбора и хранения продуктов, образующихся при бурении и ремонте скважин, должен обеспечивать экологическую безопасность природных экосистем и населения, в частности, обеспечить надежную защиту от загрязнения почвы, поверхностных и подземных вод фильтратами буровых растворов и технологических жидкостей на весь период строительства и ремонта скважин. Существующие конструкции и технологии строительства накопительного амбара не всегда обеспечивают надежность хранения жидкостей. Задачей изобретения является повышение надежности хранения жидкостей. Задача решается следующим образом.

При строительстве накопительного амбара ведут выемку грунта, сооружение обвалования и изоляцию.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен амбар, на фиг. 2 - проклейка пленочного материала полосами полимерной липкой ленты.

Амбар включает стенки 1 с углом наклона α, достаточным для удержания грунта 2 от обрушения, дно 3, бровки 4 на поверхности грунта с плавными переходами 5 от стенок 1 к дну 3 и бровкам 4. Внутри амбара размещают защитные экраны 6 из тканых материалов типа мешковины из полипропилена и подобных материалов и гидроизоляционный экран 7 из пленочного материала. Защитные экраны 6 и гидроизоляционный экран 7 закреплены на бровке 4 амбара монтажными скобами 8 и присыпаны по всей длине бровки 4 грунтом 9. Гидроизоляционный экран 7 имеет гофру 10 по всему периметру и пригруз грунтом 9 гофры 10 с интервалом 2,5-3 м. Свободный край гидроизоляционного экрана 7 в месте установки монтажной скобы 8 подвернут не менее чем в два слоя. На дне 3 амбара по периметру с интервалом 3-4 м размещен пригруз из полиэтиленовых мешков 11, заполненных сыпучим материалом с плотностью более 1 т/м3. Гидроизоляционный экран 7 выполнен сварными швами 12 наружу с запасом размеров для формирования гофр 10 на бровке 4 накопительного амбара. С другой стороны гидроизоляционный экран 7 проклеен полосами 13 полимерной липкой ленты перпендикулярно сварным швам 12 с расстоянием между полосами 13 не более 3 м и выводом полос 13 на наружную сторону гидроизоляционного экрана 7.

Строительство накопительного амбара производят следующим образом. При строительстве накопительного амбара ведут выемку грунта, сооружение обвалования и изоляцию. При выемке грунта стенки 1 амбара формируют с углом наклона α, достаточным для удержания грунта 2 от обрушения. Для каждого типа грунта эта величина является индивидуальной и может зависеть от влажности, температуры и пр. В местах соединения стенки 1 с дном 3 и стенки 1 с бровкой 4 на поверхности грунта формируют плавные переходы 5. Удаляют с поверхности амбара объекты, способные вызвать нарушение целостности изоляции в процессе монтажа и эксплуатации. Такими объектами чаще всего бывают камни с острыми краями, в том числе и выступающие из грунта. Снабжают амбар защитными экранами 6 в местах возможного повреждения изоляции. В качестве таких защитных экранов 6 используют тканые материалы типа мешковины из полипропилена и подобных материалов. Места возможного повреждения изоляции определяют по составу грунта. К таким местам относят каменистые грунты или грунты с каменистыми включениями. Для изоляции используют гидроизоляционный экран 7 из пленочного материала, чаще всего из полиэтиленовой пленки. Используют пленку толщиной 0,25 мм и более. Пленку сваривают тепловым способом по раскрою амбара. Гидроизоляционный экран 7 выполняют сварными швами 12 наружу с запасом размеров для формирования гофр 10 на бровке 4 накопительного амбара. С другой стороны гидроизоляционный экран 7 проклеивают полосами 13 полимерной липкой ленты перпендикулярно сварным швам 12 с расстоянием между полосами 13 не более 3 м и выводом полос 13 на наружную сторону гидроизоляционного экрана 7.

Размеры гидроизоляционного экрана 7 рассчитывают по формулам с округлением расчета длины в большую сторону до значения кратного пяти и ширины - кратного трем:

А=а+2,2с+К

В=в+2,2с+К

где: А - длина экрана, м;

В - ширина экрана, м;

а - длина амбара, м;

с - глубина амбара, м;

в - ширина амбара, м;

К - коэффициент, учитывающий допуск на крепление экрана и формирование гофры.

При монтаже гидроизоляционного экрана 7 закрепляют один край экрана на бровке 4 амбара монтажными скобами 8 и присыпают по всей длине грунтом 9. Производят постепенную укладку гидроизоляционного экрана 7 без натяжения сварными швами 12 наружу на дно 3 и стенки 1 амбара до противоположной бровки 4, одновременно пригружают края гидроизоляционного экрана 7 по ширине и формируют гофру 10 из материала гидроизоляционного экрана 7 на бровке 4 амбара по всему периметру. Фиксируют гофру 10 грунтом 9 с интервалом 2,5-3 м. Наличие гофры 10 позволяет гидроизоляционному экрану 7 компенсировать температурные и механические деформации в момент монтажа и при эксплуатации. Закрепляют свободные края уложенного гидроизоляционного экрана 7 по всему периметру амбара монтажными скобами 8 и присыпают грунтом 9. Одновременно свободный край гидроизоляционного экрана 7 в месте установки монтажной скобы 8 подворачивают не менее чем в два слоя на 70-100 мм. На дно 3 амбара по периметру с интервалом 3-4 м укладывают пригруз из полиэтиленовых мешков 11, заполненных сыпучим материалом, например песком, грунтом с плотностью более 1 т/м3. Это необходимо для ликвидации эффекта всплывания и парусности гидроизоляционного экрана 7 при эксплуатации.

Пример конкретного выполнения способа.

Строят накопительный амбар в соответствии с чертежом. При выемке грунта стенки 1 амбара формируют с углом наклона α=45°, что достаточно для удержания от обрушения грунта 2, представляющего собой щебенчатый грунт. В местах соединения стенки 1 с дном 3 и стенки 1 с бровкой 4 на поверхности земли формируют плавные переходы 5 с радиусом в пределах от 200 до 300 мм. Удаляют с поверхности амбара камни с острыми краями, в том числе и выступающие из грунта. Снабжают амбар защитными экранами 6 на дне 3 и на стенках 1 глубине до 2 м в местах наличия каменистого грунта. В качестве защитных экранов 6 используют мешковину из полипропилена. Для изоляции используют гидроизоляционноый экран 7 из полиэтиленовой пленки толщиной 0,3 мм. Пленку сваривают тепловым способом по раскрою амбара.

А=а+2,2с+К=15+2,2*3+2=23,6 (округленно 25 м)

В=в+2,2с+К=8+2,2*3+2=16,6 (округленно 18 м)

где А - длина экрана, равная 25 м;

В - ширина экрана, равная 18 м;

а - длина амбара, равная 15 м;

с - глубина амбара, равная 3 м;

в - ширина амбара, равная 8 м;

К - коэффициент, учитывающий допуск на крепление экрана и формирование гофры, равный 2.

При монтаже гидроизоляционного экрана 7 закрепляют один край экрана на бровке 4 амбара монтажными скобами 8 и присыпают по всей длине грунтом 9. Производят постепенную укладку гидроизоляционного экрана 7 без натяжения сварными швами наружу на дно 3 и стенки 1 амбара до противоположной бровки 4, одновременно пригружают края гидроизоляционного экрана 7 по ширине и формируют гофру 10 из материала гидроизоляционного экрана 7 на бровке 4 амбара по всему периметру. Гофру 10 формируют складыванием полотна шириной 0,5 м. Фиксируют гофру 10 грунтом 9 с интервалом 2,5-3 м. Наличие гофры 10 позволяет гидроизоляционному экрану 7 компенсировать температурные и механические деформации в момент монтажа и при эксплуатации. Закрепляют свободные края уложенного гидроизоляционного экрана 7 по всему периметру амбара монтажными скобами 8 и присыпают грунтом 9. Одновременно свободный край гидроизоляционного экрана 7 в месте установки монтажной скобы 8 подворачивают не менее чем в два слоя на 70-100 мм. На дно 3 амбара по периметру с интервалом 3-4 м укладывают пригруз из полиэтиленовых мешков 11, заполненных песком.

Как показывает практика амбар, выполненный по такому способу, надежно работает и обеспечивает изоляцию грунта от технологических жидкостей в течение всего необходимого срока. Под гидроизоляционным экраном не наблюдается вздутий, парусности. Порывы и прочие нарушения целосности гидроизоляционного экрана не наблюдаются. Утечки технологических жидкостей полностью отсутствуют.

Применение предложенного способа позволит повысить надежность хранения жидкостей в амбаре.

Способ строительства накопительного амбара, включающий выемку грунта, сооружение обвалования и укладку на дно и стенки амбара гидроизоляционного экрана из пленочного материала со сварными швами, отличающийся тем, что экран выполняют с запасом размеров и проклеивают полосами полимерной липкой ленты с другой стороны перпендикулярно расположенным наружу сварным швам с расстоянием между полосами не более 3 м и выводом полос на наружную сторону гидроизоляционного экрана, при этом один край гидроизоляционного экрана закрепляют на бровке амбара монтажными скобами и присыпают по всей длине грунтом, производят постепенную укладку экрана сварными швами наружу без натяжения на дно и стенки амбара до противоположной бровки, пригружают края экрана по ширине и формируют гофру на бровке амбара по всему периметру, фиксируют гофру грунтом, закрепляют свободные края уложенного гидроизоляционного экрана по всему периметру амбара монтажными скобами и присыпают грунтом, причем свободные края экрана в местах установки монтажных скоб подворачивают в два слоя, а на дно амбара по периметру укладывают пригруз, при этом размеры гидроизоляционного экрана расчитывают по формулам

А = а + 2,2с + К;

В = в + 2,2с + К,

где А - длина экрана;

В - ширина экрана;

а - длина амбара;

с - глубина амбара;

в - ширина амбара;

К - коэффициент, учитывающий допуск на крепление экрана и формирование гофры, К = 2 - 2,5

www.findpatent.ru

НА Кирова, ТСЖ, Альметьевск ИНН 1644037837 | Реквизиты, юридический адрес, КПП, ОГРН, схема проезда, сайт, e-mail, телефон

ТОВАРИЩЕСТВО СОБСТВЕННИКОВ ЖИЛЬЯ "НА КИРОВА"

На рынке более 12 лет

ИНН 1644037837

КПП 164401001

Управление недвижимым имуществом за вознаграждение или на договорной основе

Ершова Валентина Иосифовна

На рынке более 12 лет

ИНН 1644037837

КПП 164401001

Владельцы

Гареев Равиль Мансурович

Ершова Валентина Иосифовна

Матвеев Олег Михайлович

Уставный капитал

Нет данных

Суды

Нет данных об участии в качестве истца

Нет данных об участии в качестве ответчика

Деловая репутация

+ 7

Финансовое положение

+ 4

Деловая репутация

- 40

Финансовое положение

- 0.5

Торги и госконтракты

Нет данных об участии в торгах и заключенных госконтрактах

Стоимость

Недостаточно данных для построения графика

Краткая справка

НА Кирова, ТСЖ зарегистрирована по адресу Татарстан Респ, г.Альметьевск, ул.Кирова, д.22, 423458. ПРЕДСЕДАТЕЛЬ организации ТОВАРИЩЕСТВО СОБСТВЕННИКОВ ЖИЛЬЯ "НА КИРОВА" Ершова Валентина Иосифовна. Основным видом деятельности компании является Управление недвижимым имуществом за вознаграждение или на договорной основе.

ТОВАРИЩЕСТВО СОБСТВЕННИКОВ ЖИЛЬЯ "НА КИРОВА" присвоен ИНН 1644037837, КПП 164401001, ОГРН 1061644062336, ОКПО 95434534

На рынке более 12 лет

sbis.ru

Труба с внутренней пластмассовой оболочкой

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано при производстве труб с внутренним покрытием. Сущность изобретения: труба содержит концентрично расположенные на концах трубы защитные втулки из коррозионно-стойкого металла, выполненные с раструбом. Внутренние части защитных втулок расположены внутри концов оболочки и прижимают их к поверхности трубы, а наружные части - в зонах термического влияния сварки, из которых удалена оболочка. В кольцевых зазорах между трубой и защитными втулками вплотную к торцам оболочки размещены упорные кольца, прикрепленные к защитным втулкам. Технический результат: снижение материальных затрат, упрощение технологии изготовления и повышение работоспособности трубы. 3 з.п.ф, 4 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при производстве труб с внутренней пластмассовой оболочкой.

Известна стальная труба с внутренней пластмассовой облицовкой, содержащая концентрично расположенные в каждом из концов трубы наружное и внутреннее защемляющее кольца, причем наружное кольцо размещено между торцами оболочки и трубы и выполнено из металла трубы, а внутреннее защемляющее кольцо прижимает конец оболочки к трубе и выполнено из коррозионно-стойкой стали, и герметизирующее кольцо - из упругоэластичного материала. Внутренний диаметр концов трубы в интервале размещения защемляющих колец превышает внутренний диаметр самой трубы, а герметизирующее кольцо расположено между торцами оболочки и наружного кольца (пат. РФ №2238470, кл. F16L 9/02, БИ №29, 2004 г.).

Недостатком этой трубы является высокая трудоемкость соединения труб между собой из-за большой суммарной толщины стенки свариваемых концов трубы, поскольку при соединении труб свариваются между собой сама труба, а также наружное и внутреннее защемляющее кольца. Кроме того, при этом увеличивается количество тепла, выделяемого в процессе сварки труб, увеличивая зону термического воздействия на пластмассовую облицовку, что требует увеличения длины втулок и, следовательно, материальных затрат.

Известна также стальная труба с внутренней пластмассовой облицовкой, содержащая концентрично расположенные в каждом из концов трубы и скрепленные с ней наружную и внутреннюю втулки, причем наружная втулка выполнена из металла трубы двухступенчатой по наружному диаметру, при этом ступень меньшего диаметра расположена в зоне облицовки, а ступень большего диаметра - между торцами облицовки и трубы, а внутренняя втулка по длине больше наружной и выполнена из коррозионно-стойкой стали и герметизирующее кольцо - из упругоэластичного материала, расположенное между облицовкой и внутренней втулкой рядом с внутренним торцом наружной втулки (пат. РФ №2261394, кл. F16L 9/02, БИ №27, 2005 г.).

Недостатком этой трубы является высокая трудоемкость соединения труб между собой из-за большой суммарной толщины стенки свариваемых концов трубы. Кроме того, последнее приводит к увеличению количества тепла, выделяемого в процессе сварки труб, увеличивая зону термического воздействия на пластмассовую облицовку, что требует увеличения длины втулок и, следовательно, материальных затрат.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому решению является труба с внутренней пластмассовой оболочкой, содержащая концентрично расположенные в каждом из концов трубы и скрепленные с ней наружное и внутреннее кольца, причем внутреннее кольцо выполнено из коррозионно-стойкого металла, наружное кольцо выполнено из того же металла, что и труба, с толщиной стенки, не превышающей толщину оболочки. Наружные кольца могут быть выполнены по длине с переменной толщиной стенки и размещены утонченными концами вровень с торцами трубы (пат. РФ №2141598, кл. F16L 9/02, 1999 г.).

Недостатком этой трубы является высокая трудоемкость изготовления наружного кольца, имеющего внутреннюю коническую поверхность, и сложность закрепления внутреннего и наружного колец при использовании дорнирующего устройства, которое применяется для расширения (раздачи) внутренних колец с целью закрепления и герметизации концов пластмассовой оболочкой. Необходимо отметить, что из-за необходимости калибровки концов труб по внутреннему диаметру до наибольшего по ГОСТ размера, начальный радиальный зазор между трубой и пластмассовой оболочкой составляет от 2 до 6 мм для труб ⌀114-325 мм, что не позволяет применять на практике указанную в этом техническом решении конфигурацию наружных колец. Кроме того, этих условиях надежное защемление внутренних колец невозможно, если толщина их стенки меньше указанных выше зазоров. Следовательно, это техническое решение не позволяет экономить расход дорогостоящего коррозионно-стойкого металла.

Задачей изобретения является снижение материальных затрат и упрощение технологии изготовления трубы.

Поставленная задача решается тем, что в трубе с внутренней пластмассовой оболочкой, содержащей концентрично расположенные на концах трубы защитные втулки из коррозионно-стойкого металла, выполненные с раструбом с цилиндрической частью или без нее, внутренние части которых расположены внутри концов оболочки и прижимают их к поверхности трубы, а наружные части - в зонах термического влияния сварки, из которых удалена оболочка, согласно изобретению в кольцевых зазорах между трубой и защитными втулками вплотную к торцам оболочки размещены упорные кольца, прикрепленные к защитным втулкам.

На наружных концах упорных колец могут быть выполнены фаски с углом скоса относительной оси трубы, равным углу конусности раструбов защитной втулки.

В кольцевом зазоре между трубой и каждой из защитных втулок в промежутке между упорным кольцом и раструбом втулки размещено одно или несколько опорных колец, прикрепленных к втулке.

Кроме того, внутри внутренних концов защитных втулок с перекрытием зон прижима концов оболочки размещены монтажные втулки, имеющие кольцевые выступы на внутренних концах, упирающиеся в торцы защитных втулок.

На чертеже изображены продольные разрезы вариантов исполнения одного из концов трубы (другой конец идентичен).

Металлическая труба 1 (см. фиг.1) изнутри облицована пластмассовой оболочкой 2, конец которой в зоне термического воздействия сварки удален и прижат (защемлен) к внутренней поверхности трубы защитной втулкой 3, раздаваемой способом дорнирования. На наружной поверхности защитной втулки выполнены кольцевые проточки 4 глубиной 0,5-1 мм, которые заполняются материалом оболочки при дорнировании, создавая зацепы, препятствующие выходу конца оболочки из зоны защемления при температурных перепадах. Наружная часть защитной втулки 3 закрывает внутреннюю поверхность трубы, с которой удалена пластмассовая оболочка, защищая ее от, коррозионного воздействия перекачиваемого флюида. По этой причине защитная втулка должна быть выполнена из коррозионно-стойкого металла. Наружный конец защитной втулки выполнен с раструбом, с цилиндрической расширенной частью, наружный диаметр которой равен внутреннему диаметру калиброванного конца трубы или несколько (на 0,5-1 мм) меньше его. В кольцевом зазоре между трубой и защитной втулкой вплотную к торцу пластмассовой оболочки расположено упорное кольцо 5, прикрепленное к защитной втулке дискретным сварным швом 6. Упорное кольцо предотвращает раскатывание оболочки (т.е. уменьшение толщины стенки за счет давления сжатия) при дорнировании и, следовательно, способствует передаче деформирующего давления к трубе. Деформация трубы нужна для создания постоянного обжимающего оболочку натяга между трубой и защитной втулкой.

Защитная втулка 3 (см. фиг.2) может быть выполнена с раструбом без цилиндрической расширенной части на наружном конце. В этом случае при малой толщине стенки защитной втулки и высоком давлении в трубопроводе возникает необходимость максимально увеличить длину упорного кольца 5, что достигается формированием на наружном конце упорного кольца внутренней фаски под углом, равным углу конусности раструба, которая при раздаче защитной втулки инвертируется в наружную фаску, как это выглядит в несколько идеализированном виде на чертеже. Удлиненное упорное кольцо препятствует чрезмерной деформации защитной втулки от внутреннего давления, которое может привести к повреждению сварного шва между тонкостенными защитными втулками двух труб при их соединении.

В кольцевом зазоре между трубой и защитной втулкой в промежутке между упорным кольцом и раструбом втулки могут быть размещены одно или несколько опорных колец 7 (см. фиг.3), которые также предотвращают опасную деформацию защитной втулки от внутреннего давления, но при меньшем расходе металла. Опорные кольца не испытывают сильной продольной нагрузки, поэтому прикрепляются к защитной втулке одним или двумя точечными сварными швами.

Внутри внутреннего конца защитной втулки 3 (см. фиг.4) с перекрытием зоны защемления конца пластмассовой оболочки размещена монтажная втулка 8 из углеродистой стали, имеющая на внутреннем конце кольцевой выступ, в который упирается торец защитной втулки. Такое техническое решение необходимо при использовании тонкостенной защитной втулки, толщина стенки которой меньше начального зазора между трубой и концом пластмассовой оболочки или недостаточна для создания необходимого натяга при раздаче защитной втулки. Кроме того, монтажная втулка выполняет еще 3 дополнительные функции: во-первых, увеличивает жесткость тонкостенной защитной втулки в зоне защемления оболочки, что важно при хранении и транспортировке труб, когда из-за больших температурных перепадов (максимальный перепад температур в открытом воздухе обычно значительно превышает перепад температур в грунте при эксплуатации трубопровода) в пластмассовой оболочке могут возникать весьма большие растягивающие нагрузки, которые способны вырвать концы оболочки из зоны защемления, во-вторых, отводят часть тепла из защитной втулки при сварке, что препятствует размягчению защемленного конца пластмассовой оболочки и выход его из зоны защемления, и, в-третьих, обеспечивает катодную защиту защитной втулки из нержавеющей стали от возможной в некоторых средах питтинговой коррозии в течение срока до полного растворения монтажной втулки в агрессивной среде трубопровода.

Соединение труб между собой производят сваркой встык по известной технологии сварки двухслойных металлов, состоящих из наружного слоя углеродистой (или низколегированной) и внутреннего слоя коррозионно-стойкой стали.

Описанные свойства предложенной трубы позволяют снизить расход металла, в том числе - коррозионно-стойкого, упростить технологию изготовления и повысить ее работоспособность.

Пример конкретного выполнения.

Концы стальной трубы наружным диаметром 273 мм и толщиной стенки 9 мм по ГОСТ 8732-78 подвергли калибровке по внутреннему диаметру до 261 мм - предельного размера, допускаемого ГОСТом, на глубину 500 мм, что исключает смещение внутренних кромок концов соединяемых труб, имеющих большие допуски по внутреннему диаметру, при их сварке. Затем произвели облицовку внутренней поверхности трубы путем футерования полиэтиленовой трубой диаметром 254 мм и толщиной стенки 6,1 мм. Концы полиэтиленовой трубы удалили на глубину 150 мм от торцов стальной трубы, чтобы исключить термическое воздействие сварки на полиэтилен.

Путем вальцевания листа толщиной 3 мм из нержавеющей стали 08Х18Н10Т и сварки совмещаемых краев (по образующей) изготовили защитную втулку наружным диаметром 236 мм и длиной 350 мм. С помощью конического пуансона расширили один конец втулки на глубину 70 мм так, чтобы максимальный наружный диаметр расширенного конца втулки составил 260,5 мм. Из трубной заготовки из углеродистой стали 10 токарным способом изготовили упорное кольцо и 2 опорных кольца шириной по 10 мм и соответствующих для мест установки внутренних и наружных диаметров. Из углеродистой стали 20 изготовили монтажную втулку наружным диаметром 228, диаметром кольцевого выступа на внутреннем конце 237, длиной 250 мм.

Упорное кольцо приварили к защитной втулке на расстоянии 150 мм от наружного конца четырьмя швами по периметру длиной по 10 мм каждый. Одно опорной кольцо прикрепили к раструбному участку защитной втулки на расстоянии 50, а второе - к цилиндрическому участку на расстоянии 100 мм от наружного торца.

Вставили монтажную втулку во внутренний конец защитной втулки, полученную сборку поместили внутрь конца трубы и произвели раздачу дорном диаметром 240 мм, перемещая дорн изнутри трубы.

Аналогичным образом был оснащен второй конец трубы.

Осмотр и испытания сваренных между собой труб предложенной конструкции показали, что концы полиэтиленовой оболочки надежно защемлены, а открытые концевые участки труб, включая сварные швы стыков труб, герметично изолированы от проникновения агрессивной среды защитными втулками и их сварными коррозионно-стойкими швами.

1. Труба с внутренней пластмассовой оболочкой, содержащая концентрично расположенные на концах трубы защитные втулки из коррозионно-стойкого металла, выполненные с раструбом с цилиндрической расширенной частью или без нее, внутренние части которых расположены внутри концов оболочки и прижимают их к поверхности трубы, а наружные части - в зонах термического влияния сварки, из которых удалена оболочка, отличающаяся тем, что в кольцевых зазорах между трубой и защитными втулками вплотную к торцам оболочки размещены упорные кольца, прикрепленные к защитным втулкам.

2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что на наружных концах упорных колец выполнены фаски с углом скоса относительной оси трубы, равным углу конусности раструба защитных втулок.

3. Труба по п.1, отличающаяся тем, что в кольцевом зазоре между трубой и каждой из защитных втулок в промежутке между упорным кольцом и раструбом втулки размещено одно или несколько опорных колец, прикрепленных к втулке.

4. Труба по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что внутри внутренних концов защитных втулок с перекрытием зон прижима концов оболочки размещены монтажные втулки, имеющие кольцевые выступы на внутренних концах, упирающиеся в торцы защитных втулок.

www.findpatent.ru

Способ защиты токоизолирующего соединения двух участков трубопровода от внутренней коррозии

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при электрическом разъединении трубопроводов и/или их участков с электрохимической защитой. Способ включает установку в токоизолирующее соединение внутреннего диэлектрического элемента. Кроме того, данный диэлектрический элемент герметично наносят и на внутреннюю поверхность участка трубопровода, имеющего наружную электрохимическую защиту. На внутреннюю поверхность отдельных деталей участка трубопровода, имеющего наружную электрохимическую защиту, могут устанавливать отдельные диэлектрические элементы, которые герметично соединяют между собой и с диэлектрическим элементом токоизолирующего соединения диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками. Суммарная длина общего диэлектрического элемента или диэлектрических элементов деталей участка трубопровода с наружной электрохимической защитой позволяет исключить ток утечки защитного потенциала по перекачиваемой электропроводной среде или снизить его до такого значения, при котором внутренняя коррозия токоизолирующего соединения протекала бы дольше срока службы всего трубопровода. Изобретение увеличивает срок службы токоизолирующих соединений за счет исключения внутренней коррозии или снижения ее скорости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Известен способ изготовления токоизолирующей вставки для трубопровода (патент RU №2406007, МПК F16L 25/03, опубл. в бюл. №34 от 10.12.2010 г.), включающий неразъемное соединение электрически изолированных патрубков муфтой путем их совместной радиальной раздачи. Внутреннюю поверхность патрубков футеруют полимерной оболочкой, концы которой закрепляют и герметизируют металлическими наконечниками. В случае установки токоизолирующей вставки на трубопроводе, перекачивающем электропроводную коррозионно-активную жидкость, внутри наружных концов патрубков закрепляют гальванические протекторные вставки, электрически соединенные с патрубками. Гальванические протекторные вставки защищают внутреннюю поверхность токоизолирующей вставки от коррозии.

Недостатком способа является то, что гальванические протекторные вставки являются расходным материалом. Защищая внутреннюю поверхность токоизолирующей вставки (токоизолирующего соединения), они подвергаются процессу потери массы. Защитный процесс прекращается после полной потери массы протекторных вставок.

Известно устройство для защиты токоизоляционного соединения трубопровода без диэлектрической изоляции и трубопровода с наружной диэлектрической изоляцией и электрохимической защитой (патент RU №2331013, МПК F16L 25/03, опубл. в бюл. №22 от 10.08.2008 г.), выполненное многослойным. Наружный и внутренний слои - металлические.

Между ними размещен диэлектрический изоляционный слой. Внутренний металлический слой жестко соединен с наружным металлическим слоем. Внутренний металлический слой не связан с герметичностью трубопровода и размещается в анодной зоне токоизоляционного соединения. Таким образом, данный слой, подвергаясь коррозионному износу, защищает от коррозии внутреннюю поверхность токоизоляционного соединения.

Недостатком способа является то, что внутренний металлический слой также является расходным материалом. Защищая внутреннюю поверхность токоизоляционного соединения (токоизолирующего соединения), он подвергается процессу потери массы. Защитный процесс прекращается после полной потери массы внутреннего металлического слоя.

Известен способ защиты токоизолирующего соединения двух участков трубопровода от внутренней коррозии, вызываемой наружной электрохимической защитой одного из участков трубопровода, включающий установку в токоизолирующее соединение внутреннего диэлектрического элемента (Герцберг М.Б., Кадров А.В. Трубопроводные изолирующие соединения для магистральных подземных трубопроводов и коммунальных городских сетей // Территория нефтегаз. - 2003. - №8-9). Токи утечки защитного катодного потенциала, подаваемого на защищаемый участок трубопровода, проходят не только по телу стального трубопровода, что устраняется кольцевой вставкой из электроизолирующего материала, но и через перекачиваемую жидкость, если она является электролитом. Данные токи утечки создают анодную зону на внутренней поверхности трубопроводного изолирующего соединения с незащищенной стороны трубопровода, вызывая коррозионное разрушение. Для уменьшения утечек защитного потенциала предлагается увеличить протяженность внутреннего диэлектрического элемента трубопроводного изолирующего соединения до значений, когда омическое сопротивление столба среды, отделяющего защищаемую часть трубопровода от незащищаемой, станет достаточным для существенного снижения тока утечек.

Недостатком способа является то, что габаритная длина трубопроводных изолирующих соединений (токоизолирующих соединений) может составить такое значение, при котором могут возникнуть проблемы при их транспортировке (необходим дорогостоящий длинномерный транспорт) и установке в трубопровод по причине ограниченности размеров мест монтажа (например, из-за наличия на трубопроводе поворотов, фланцев, задвижек и т.д.). Кроме того, увеличение габаритных размеров трубопроводных изолирующих соединений приводит к повышению материалоемкости изготовления и, как следствие, их стоимости. Ограничение длины трубопроводных изолирующих соединений и, как следствие, внутреннего диэлектрического элемента не позволяет снизить скорость их внутренней коррозии (по причине тока утечки), при которой срок службы соединений соответствовал бы сроку службы трубопровода.

Задачами изобретения являются увеличение срока службы токоизолирующих соединений и снижение стоимости их изготовления и транспортировки.

Поставленные задачи решаются способом защиты токоизолирующего соединения двух участков трубопровода от внутренней коррозии, вызываемой наружной электрохимической защитой одного из участков трубопровода, включающим установку в токоизолирующее соединение внутреннего диэлектрического элемента.

Новым является то, что диэлектрический элемент герметично наносят на внутреннюю поверхность участка трубопровода, имеющего наружную электрохимическую защиту, при этом диэлектрический элемент выполняют длиной, позволяющей снизить ток утечки защитного потенциала по перекачиваемой электропроводной среде до такого значения, при котором внутренняя коррозия токоизолирующего соединения протекала бы дольше срока службы всего трубопровода.

Новым является также то, что на внутреннюю поверхность отдельных деталей участка трубопровода, имеющего наружную электрохимическую защиту, устанавливают отдельные диэлектрические элементы, которые герметично соединяют между собой и с диэлектрическим элементом токоизолирующего соединения диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками таким образом, чтобы их суммарная длина позволяла снизить ток утечки защитного потенциала по перекачиваемой электропроводной среде до такого значения, при котором внутренняя коррозия токоизолирующего соединения протекала бы дольше срока службы всего трубопровода.

На фиг. 1 изображены токоизолирующее соединение трубопровода и схема возникновения токов утечки по электропроводящей жидкости.

На фиг. 2 изображена схема антикоррозионной защиты токоизолирующего соединения трубопровода внутренними диэлектрическим элементом.

На фиг. 3 изображена схема антикоррозионной защиты токоизолирующего соединения трубопровода внутренними диэлектрическими элементами, герметично соединенными диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками.

Способ осуществляется следующим образом.

При электрическом разъединении двух участков подземного трубопровода, транспортирующего электропроводную жидкость, один из которых 1 (фиг. 1) имеет электрохимическую защиту (ЭХЗ) наружной поверхности от коррозии, возникает проблема внутренней утечки защитного тока через их токоизолирующее соединение 2 по электропроводной среде, перекачиваемой по трубопроводу. Как правило, токоизолирующие соединения 2 изготавливают в цеховых условиях в виде двух патрубков 3, электрически разъединенных диэлектрической прокладкой 4, с последующей врезкой токоизолирующего соединения 2 в трубопровод в виде вставки. Сварные соединения 5 токоизолирующего соединения 2 с трубопроводом выполняют традиционно, без обеспечения токоизолирующих свойств. Защитный ток I от протектора 6 входит в незащищенный средствами ЭХЗ участок трубопровода 7 и стремится к точке дренажа 8 протектора 6 (направление тока изображено стрелками). Так как трубопровод электрически разъединен диэлектрической прокладкой 4 токоизолирующего соединения 2, то ток I стекает по электропроводной среде. Это приводит к внутренней коррозии зоны сварного шва токоизолирующего соединения 2 со стороны незащищенного средствами ЭХЗ участка трубопровода 7. Как уже отмечалось в описании наиболее близкого аналога, для борьбы с данным явлением предлагается увеличивать длину токоизолирующего соединения 2 и его внутреннего диэлектрического элемента 9 с целью увеличения внутреннего расстояния между участком трубопровода 7 без ЭХЗ и участком трубопровода 9 с ЭХЗ для повышения сопротивления току утечки по столбу электропроводной среды, перекачиваемой по трубопроводу. В предлагаемом способе сопротивление току утечки предлагается повышать не за счет увеличения длины токоизолирующего соединения 2 и его внутреннего диэлектрического элемента 9, а за счет совместного герметичного нанесения внутреннего диэлектрического элемента 9 (фиг. 2) как в токоизолирующем соединении 2, так и на участке трубопровода 1, защищенного средствами ЭХЗ. В качестве внутреннего диэлектрического элемента 9 может выступать внутреннее антикоррозионное покрытие трубопровода, выполненное из диэлектрического материала (например, полиэтиленовое, полипропиленовое, эпоксидное и т.п.). Внутренний диэлектрический элемент 9 (фиг. 3) может отдельно и герметично наноситься на внутреннюю поверхность деталей участка трубопровода 1 (трубы, отводы, переходники и т.д.), защищаемого средствами ЭХЗ, до его монтажа. Для обеспечения требуемого качества данного нанесения оно может осуществляться в базовых или цеховых условиях. При этом в процессе монтажа токоизолирующего соединения 2 и отдельных деталей участка трубопровода 1, защищаемого средствами ЭХЗ, в местах их соединения 5 внутренние диэлектрические элементы 9 герметично соединяются между собой диэлектрическим материалом или диэлектрической вставкой 10. В качестве диэлектрического материала может использоваться полиэтилен, полипропилен, эпоксидный состав и т.п. В качестве диэлектрической вставки 10 может быть применена втулка, выполненная из диэлектрического материала или из металла, покрытого диэлектрическим материалом. Монтажный зазор между отдельными диэлектрическими элементами 9 и диэлектрическими вставками 10 герметизируется известными способами (эластичными уплотнителями 11, склеиванием, резьбовым соединением и т.п.). Таким образом, исключается электрический контакт перекачиваемой среды с оголенной зоной соединений 5 отдельных деталей участка трубопровода 1. Суммарная длина такого внутреннего диэлектрического элемента 9 (фиг. 2) или диэлектрических элементов 9 (фиг. 3), герметично соединенных диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками 10, рассчитывается таким образом, чтобы за счет сопротивления перекачиваемой среды снизить ток утечки защитного потенциала до значений, при которых внутренняя коррозия токоизолирующего соединения 2 протекала бы дольше срока службы всего трубопровода. Расчетная суммарная длина зависит от диаметра трубопровода, электропроводящих свойств перекачиваемой среды, параметров ЭХЗ наружной поверхности участка трубопровода 1, марки металла токоизолирующего соединения 2. Ток утечки можно полностью исключить, если токоизолирующие соединения 2 установить на обоих концах участка трубопровода 1, защищенного средствами ЭХЗ, а внутренний диэлектрический элемент 9 (фиг. 2) или диэлектрические элементы 9 (фиг. 3), герметично соединенные диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками 10, герметично расположить по всей длине токоизолирующих соединений 2 и участка трубопровода 1, защищенного средствами ЭХЗ. В предлагаемом способе защиты токоизолирующего соединения 2 от внутренней коррозии его длину можно выполнить минимальной, что снижает его себестоимость и затраты на транспортировку, делает возможным монтаж в трубопроводе в любом удобном месте. Способ позволяет применять любую расчетную длину диэлектрического элемента 9 (фиг. 2) или сумму длин диэлектрических элементов 9 (фиг. 3), герметично соединенных диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками 10, позволяющую увеличить срок службы токоизолирующего соединения 2 до срока службы всего трубопровода.

Предлагаемый способ увеличивает срок службы токоизолирующих соединений за счет исключения внутренней коррозии или снижения ее скорости, снижает стоимость их изготовления и транспортировки.

1. Способ защиты токоизолирующего соединения двух участков трубопровода от внутренней коррозии, вызываемой наружной электрохимической защитой одного из участков трубопровода, включающий установку в токоизолирующее соединение внутреннего диэлектрического элемента, отличающийся тем, что диэлектрический элемент герметично наносят на внутреннюю поверхность участка трубопровода, имеющего наружную электрохимическую защиту, при этом диэлектрический элемент выполняют длиной, позволяющей снизить ток утечки защитного потенциала по перекачиваемой электропроводной среде до такого значения, при котором внутренняя коррозия токоизолирующего соединения протекала бы дольше срока службы всего трубопровода.

2. Способ защиты токоизолирующего соединения двух участков трубопровода от внутренней коррозии, вызываемой наружной электрохимической защитой одного из участков трубопровода, по п.1, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность отдельных деталей участка трубопровода, имеющего наружную электрохимическую защиту, устанавливают отдельные диэлектрические элементы, которые герметично соединяют между собой и с диэлектрическим элементом токоизолирующего соединения диэлектрическим материалом или диэлектрическими вставками таким образом, чтобы их суммарная длина позволяла снизить ток утечки защитного потенциала по перекачиваемой электропроводной среде до такого значения, при котором внутренняя коррозия токоизолирующего соединения протекала бы дольше срока службы всего трубопровода.

www.findpatent.ru

способ выполнения анодного заземления - патент РФ 2394942

Изобретение относится к электрохимзащите от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтяной, газовой, энергетических отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Способ включает размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом, при этом на скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера», электроды выполняют из ферросилида, колонну электродов из ферросилида дополняют электродами-токовводами и диэлектрической прокладкой между колонной электродов и помостом, колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и устанавливают газоотводную полимерную перфорированную трубку. Технический результат: упрощение монтажа заземлителя и увеличение продолжительности его работы. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2394942

Известен способ установки глубинного анодного заземления, включающий бурение скважины, размещение в скважине металлического проводника и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом - графитом, измельченным коксом (Р.Юхневич и др. Техника борьбы с коррозией. Ленинград, Химия, 1980 г., с.172-174).

Недостатками этого способа являются высокая стоимость металлического проводника за счет большого расхода металла, операций по спуску, трамбованию или засыпке токопроводящего неметаллического материала и короткий срок службы анода, обусловленный его разрушением вследствие слабой сцементированности и повышенной растворимости токопроводящих материалов.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ выполнения глубинного анодного заземления, включающий бурение скважины, размещение в скважине металлического проводника и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом. В качестве токопроводящего неметаллического материала используют электропроводный цементный раствор. Раствор укладывают в скважину методом вертикально перемещающейся трубы, а металлический проводник размещают в несхватившемся электропроводном цементном растворе в верхней части скважины. В качестве металлического проводника можно использовать инъекционную трубу, а также стержень из арматурной стали (патент РФ № 2153537, опублик. 27.07.2000 - прототип).

Известный способ обладает невысокой стоимостью, однако срок службы остается невысоким из-за просадки заземления при просадке грунта. Кроме того, известный способ не предусматривает демонтаж и ремонт.

В предложенном изобретении решается задача упрощения монтажа и увеличения продолжительности работы анодного заземления.

Задача решается тем, что в способе выполнения анодного заземления, включающем бурение скважины, размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом, согласно изобретению, на скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера», электроды выполняют из ферросилида, колонну электродов дополняют электродами-токовводами и диэлектрической прокладкой между колонной электродов и помостом, колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и эксплуатируют в подвешенном состоянии, а при эксплуатации из скважины отводят газы через газоотводную полимерную перфорированную трубку.

Сущность изобретения

При эксплуатации анодные заземлители проседают, особенно в случаях попадания в подземные реки и родники. Грунт из под нижних электродов вымывается, и анодный заземлитель погружается вниз. В результате появляются обрывы соединительных кабелей. На самый нижний соединительный узел действует нагрузка до 400 кг, что может привести к перегибам соединительных шин и разгерметизации мест соединения электродов. В результате возникает полный выход анодного заземлителя из строя. Кроме того, существующие конструкции анодных заземлителей невозможно демонтировать для ремонта или обследования. В предложенном изобретении решается задача упрощения монтажа и увеличения продолжительности работы анодного заземления. Задача решается следующим образом.

При выполнении анодного заземления ведут бурение скважины, размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом. На скважине монтируют помост, диэлектрическую подкладку и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера». Помост служит для размещения электротехнического ковера и крепления анодного заземлителя на поверхности земли. Диэлектрическая подкладка выполняет роль изолятора между помостом и электротехническим ковером. Электротехнический ковер позволяет иметь доступ к узлу крепления анодного заземлителя и используется при монтаже для крепления в подвешенном состоянии и вывода газоотводной трубки на поверхность, при эксплуатации применяется для демонтажа анодного заземлителя при преждевременном выходе его из строя, а также для заливки воды или раствора в скважину.

Электроды выполняют из ферросилида согласно ТУ 4834-001-48814120-2005. Основные технические характеристики: длина - 1500 мм, диаметр 65 мм, масса 33 кг, сечение провода 6 мм2.

Сверху, снизу и посередине колонну электродов дополняют электродами-токовводами, соединенными посредством кабелей с источниками тока. Колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и эксплуатируют в подвешенном состоянии. В качестве диэлектрического троса может быть использован трос из полимерных материалов, например из полипропилена, стеклопластика и т.п. При эксплуатации из анодного заземлителя отводят газы (водород) через газоотводную полимерную перфорированную трубку.

На чертеже представлен вариант исполнения анодного заземлителя согласно предлагаемого изобретения.

В скважине 1 подвешена на тросе 2 из диэлектрического материала колонна электродов, состоящая из рабочих электродов 3 и электродов-токовводов 4, соединенных кабелями 5 с источником тока (не показан). По всей длине скважины с выходом в атмосферу размещена газоотводная полимерная перфорированная трубка 6. На поверхности земли над скважиной 1 смонтирован помост 7 с заглубленными в грунт элементами 8, предотвращающими смещение помоста 7. На помосте 7 смонтирован электротехнический ковер 9. На помосте 7 также закреплен шток 10, на котором подвешен трос 2. Трос 2 с другого конца закреплен на хомуте 11, охватывающем верхний электрод колонны электродов 3, 4. Выше хомута 11 помещена диэлектрическая подкладка 12, разделяющая помост 7 и колонну электродов 3, 4.

Анодное заземление выполняют следующим образом.

В грунте бурят скважину 1. Над скважиной монтируют помост 7. Собирают колонну электродов 3, 4, подсоединяют кабели 5, устанавливают хомут 11, трос 2, диэлектрическую подкладку 12, навешивают трос 2 на шток 10 и опускают в скважину 1. Туда же опускают газоотводную полимерную перфорированную трубку 6. Шток 10 закрепляют на помосте 7. Сверху устанавливают электротехнический ковер 9. Скважину заполняют токопроводящим материалом типа глинистого раствора.

Собирают схему катодной защиты, например, трубопроводов, нефтяных скважин и т.п. и запускают анодный заземлитель в работу.

За счет подвески и опоры на поверхность земли полностью исключается давление электродов на грунт и возможность проседания анодного заземлителя при вымывании грунта из под электродов грунтовыми водами. Трос из диэлектрического материала обеспечивает отсутствие коррозии и повышенный срок эксплуатации всего устройства. Облегчается монтаж. Обеспечивается возможность ремонта анодного заземлителя после поднятия его из скважины.

Пример конкретного выполнения

Выполняют анодное заземление для катодной защиты нефтепромыслового трубопровода. Для этого бурят скважину глубиной 21 м и диаметром 0,015 м. На скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера». Собирают колонну из рабочих электродов и электродов-токовводов, выполненных из ферросилида, длиной 18 м. На верхнем электроде закрепляют хомут и диэлектрическую прокладку. Колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала - полипропилена. В скважину опускают газоотводную полиэтиленовую перфорированную трубку диаметром 25,0 мм и отверстиями на погонный метр в количестве 5 штук.

Собирают схему катодной защиты и запускают анодный заземлитель в работу.

Испытания показали, что предлагаемый анодный заземлитель служит в 2-5 раз дольше известных.

Применение предложенного способа позволит решить задачу упрощения монтажа и увеличения продолжительности работы анодного заземления.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ установки анодного заземлителя в скважине, включающий размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом, отличающийся тем, что на скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера», электроды выполняют из ферросилида и собирают в виде колонны, которую дополняют электродами токовводами и диэлектрической прокладкой между ней и помостом, подсоединяют кабели, колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и устанавливают газоотводную полимерную перфорированную трубку.

www.freepatent.ru

способ изготовления токоизолирующей вставки для трубопровода - патент РФ 2406007

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и может быть использовано для электрического разъединения трубопроводов, в частности, при защите их от коррозии. Технический результат: повышение надежности токоизолирующей вставки при высоком давлении в трубопроводе. Между патрубками и соединяющей их наружной муфтой размещают диэлектрические прокладки из термоплавкого полимера, имеющего адгезию к материалам муфты и патрубков, производят неразъемное соединение патрубков муфтой путем совместной радиальной раздачи патрубков и муфты с формированием кольцевых выступов на наружных поверхностях патрубков и муфты высотой, превышающей толщину диэлектрических прокладок между патрубками и муфтой. Осуществляют радиальный обжим концевых участков муфты с формированием внутренних выступов в патрубках, нагрев центральной части муфты до температуры начала плавления термоплавкого полимера с поддержанием температуры концевых участков муфты ниже температуры плавления полимера и футерование внутренней поверхности патрубков полимерной оболочкой, концы которой закрепляют и герметизируют путем радиальной деформации в них металлических защемляющих наконечников. Изобретение повышает надежность соединения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2406007

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для электрического разъединения трубопроводов и/или их участков.

Известен способ изготовления токоизолирующего соединения для трубопровода, включающий внутреннюю проточку смежных концов двух патрубков, размещение и прикрепление в проточках общей диэлектрической катушки, а в зазоре между торцами патрубков - диэлектрического кольца и формирование на наружной поверхности смежных концов патрубков стеклопластиковой обмотки (пат. РФ № 2174638, кл. F16L 25/03, опубл. 10.10.01 г.).

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость изготовления и низкая прочность получаемого соединения на изгибающие и растягивающие нагрузки.

Известен способ изготовления токоизолирующей вставки, включающий неразъемное муфтовое соединение двух отрезков трубы, изготовленных из того же материала, что и трубопровод, с предварительным размещением диэлектрических прокладок между поверхностями отрезков трубы и муфты и между смежными торцами отрезков трубы. Согласно описанию изобретения неразъемное муфтовое соединение выполняют путем радиального обжатия муфты, имеющей на концах кольцевые выступы (пат. РФ № 2131949, кл. C23F 13/00, опубл. 20.06.99 г.).

Недостатком этого способа является высокая трудоемкость изготовления, обусловленная необходимостью токарной обработки, с целью формирования кольцевых выступов внутренней поверхности муфты на значительном по длине участке (при малой длине этого участка снижается прочность соединения на изгиб), сопровождающейся съемом металла на большую глубину (при толщине снимаемого металла муфты менее 5 мм прочность соединения при больших внутренних давлениях в осевом направлении становится недостаточной).

Известен также способ изготовления электроизолирующей вставки, включающий размещение между двумя металлическими патрубками, имеющими раструбные соединяемые концы, кольца из диэлектрического материала, установку в раструбах на клею общего для обоих патрубков вкладыша и клеемеханическое соединение патрубков между собой наружной радиально обжимаемой муфтой. На внутреннюю поверхность патрубков наносят антикоррозионное покрытие из диэлектрического материала (пат. РФ № 2247278, кл. F16L 25/00, опубл. 27.02.05 г.).

Недостатком этого способа является сложность изготовления, обусловленная использованием жидкого клея, требующим тщательной подготовки поверхностей муфты, патрубков и вкладыша, сохранения чистоты поверхностей и целостности клея при перемещениях деталей между технологическими операциями и точной выдержки времени от момента нанесения клея до обжатия патрубков. Использование армирующего клей материала еще больше усложняет процесс. Кроме того, при использовании жидкого клея ужесточаются санитарно-токсикологические требования к рабочим местам. Все отклонения и нарушения в технологии использования жидкого клея, которые на стадии изготовления электроизолирующей вставки контролировать и оперативно выявлять практически невозможно, приводят к снижению работоспособности вставки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ изготовления электроизолирующей вставки для трубопровода, включающий размещение между смежными торцами двух патрубков, выполненных из материала трубопровода, и между патрубками и соединяющей их наружной муфтой диэлектрических прокладок, неразъемное соединение патрубков муфтой путем совместной радиальной раздачи патрубков и муфты с формированием кольцевых выступов на наружных поверхностях патрубков и муфты высотой, превышающей толщину диэлектрических прокладок между патрубками и муфтой, с помощью подкладных колец и нанесение на внутреннюю поверхность патрубков диэлектрического покрытия (пат. РФ № 2268435, кл. F16L 25/03, опубл. 20.01.06 г.).

Недостатком этого способа является низкая надежность электроизолирующей вставки при внутренних давлениях более 15-20 МПа в случае установки ее на концах трубопровода, при котором осевая нагрузка, создаваемая внутренним давлением, не компенсирована прилегающими участками трубопровода, зажатыми грунтом.

Задачей изобретения является повышение надежности электроизолирующей вставки при внутренних давлениях более 25 МПа.

Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления токоизолирующей вставки для трубопровода, включающем размещение между смежными торцами двух патрубков, выполненных из материала трубопровода, и между патрубками и соединяющей их наружной муфтой диэлектрических прокладок, неразъемное соединение патрубков муфтой путем совместной радиальной раздачи патрубков и муфты с формированием кольцевых выступов на наружных поверхностях патрубков и муфты высотой, превышающей толщину диэлектрических прокладок между патрубками и муфтой, и футерование внутренней поверхности вставки полимерной оболочкой, концы которой закрепляют и герметизируют путем радиальной деформации в них металлических защемляющих наконечников, согласно изобретению концевые участки муфты редуцируют путем обжима с формированием внутренних выступов в патрубках, диэлектрические прокладки между патрубками и муфтой выполняют из термоплавкого полимера, имеющего адгезию к материалам патрубков и муфты, и наносят на поверхности патрубков в виде покрытия, а приклеивание прокладок к поверхности муфты производят путем нагрева муфты после радиальной деформации патрубков и муфты до температуры возникновения адгезионных связей между полимером и металлом муфты.

Нагреву подвергают центральную часть муфты, поддерживая температуру концевых участков муфты ниже температуры расплавления термоплавкого полимера.

Диэлектрические прокладки из термоплавкого полимера между патрубками и муфтой могут быть получены путем экструзионного нанесения полимера на поверхность патрубков.

Диэлектрические прокладки между патрубками и муфтой могут быть также получены путем холодного нанесения на поверхность патрубков пленочного термоплавкого полимера с последующим нагревом патрубков до температуры возникновения адгезионных связей между полимером и патрубками.

Кроме того, в случае установки вставки на трубопроводе, перекачивающем электропроводную коррозионно-активную жидкость, внутри наружных концов патрубков закрепляют гальванические протекторные вставки, электрически соединенные с патрубками.

Способ поясняется чертежом, где приведен продольный разрез токоизолирующей вставки после раздачи патрубков и обжатия концов муфты.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают патрубки 1 из материала трубопровода - стали, на наружную поверхность которых нанесено диэлектрическое покрытие 2 из термоплавкого полимера, имеющего адгезию к стали, например севилена (сополимера этилена с винилацетатом) или клея-расплава на основе севилена. Такой полимер может быть нанесен на металлическую поверхность в состоянии расплава экструдером и после остывания прочно приклеивается к металлу. Покрытие из термоплавкого полимера может быть нанесено на патрубки также холодным способом в виде ленты с последующим нагревом патрубков до температуры возникновения адгезионных связей между полимером и патрубками - это температура начала расплавления полимера.

Между смежными торцами патрубков помещают диэлектрическую прокладку 3 из полимера, температура плавления которого выше температуры плавления материала прокладки между патрубками 1 и муфтой 4, например фторопласта, пентапласта или полипропилена. Внутри патрубков 1 в зоне размещения муфты 4 устанавливают подкладные кольца 5 с одним или несколькими выступами, служащими для формирования замкового механического соединения патрубков с муфтой, при их радиальной раздаче. Высота выступов колец 5 превышает толщину диэлектрических прокладок (покрытия) 2 между патрубками и муфтой. На внутренних концах подкладных колец выполнены дополнительные упорные выступы, которые входят в кольцевые проточки на внутренних концах патрубков и не дают смещаться кольцам при передвижении раздающего дорна из середины вставки к ее концам. Производят раздачу подкладных колец дорнирующим устройством в такой степени, чтобы сформировать на поверхности патрубков выступы высотой, превышающей толщину диэлектрических прокладок между патрубками и муфтой. При этом возникает перекрытие по металлу в замковом соединении патрубков с муфтой, воспринимающее осевую нагрузку. С увеличением этого перекрытия одновременно увеличивается и угол наклона боковых сторон выступов относительно оси вставки, что в совокупности приводит к увеличению прочности вставки в осевом направлении. После раздачи подкладных колец производят радиальное обжатие концевых участков муфты на 5-20 мм по диаметру (в зависимости от диаметра патрубков и величины внутреннего давления). При этом в патрубках формируются внутренние выступы, которые увеличивают величину перекрытия по металлу между муфтой и патрубками, повышая прочность вставки. Совмещение раздачи и обжатия муфты и патрубков позволяет, таким образом, увеличить перекрытие по металлу в замковом соединении патрубков и муфты, не прибегая к чрезмерной суммарной деформации этих элементов в одну сторону, снижающей прочность металла. Деформация патрубков и муфты, помимо пластической, содержит упругую составляющую, что обеспечивает постоянное контактное давление - натяг - по всей поверхности соприкосновения муфты с патрубками и, следовательно, герметичность соединения, так как наружное диэлектрическое покрытие патрубков играет роль не только электрического изолятора, но и герметизирующей прокладки. Наличие муфты и замков обеспечивает высокую прочность соединения относительно растягивающих и изгибающих нагрузок. Диэлектрические прокладки между патрубками и муфтой, находящиеся под механическим напряжением, создаваемым совместным действием радиального натяга и осевой нагрузки, с течением времени постепенно выдавливаются из зоны сильного сжатия в соседние участки с меньшим сжатием за счет свойства ползучести материала, которая для несшитых полимеров имеет место при относительно низких температурах. Поэтому для дальнейшего увеличения прочности вставки в отношении растягивающей осевой нагрузки, создаваемой внутренним давлением трубопровода, приклеивают прокладки между патрубками и муфтой и к внутренней поверхности муфты путем локального контролируемого нагрева центральной части муфты таким образом, чтобы температура концов муфты за пределами участка А (см. чертеж) была ниже температуры плавления полимера прокладок. Это требование является важным, поскольку нерасплавленная часть прокладки, зажатая между концами муфты и патрубками, предотвращает выдавливание частично расплавленной полимерной прокладки из зоны между муфтой и патрубками, находящейся в сжатом состоянии. Таким образом, указанная прокладка приклеивается к обеим поверхностям замкового соединения вставки, при этом адгезионные связи прокладок с указанными поверхностями противостоят ползучести полимера в зонах сжатия между выступами патрубков и муфты, возникающего под действием осевой нагрузки, что значительно повышает работоспособность и надежность токоизолирующей вставки.

Дополнительное повышение герметичности вставки при высоких внутренних давлениях обеспечивает облицовка (футерование) внутренней поверхности патрубков общей полимерной оболочкой 6, концы которой закрепляют и герметизируют металлическими защемляющими наконечниками 7, которые после установки радиально раздают дорнирующим устройством. Для компенсации возможного ослабления натяга в зонах защемления концов оболочки в проточках наружной поверхности защемляющих наконечников размещают упругоэластичные герметизирующие кольца 8. Другой не менее важной функцией внутреннего диэлектрического покрытия патрубков является повышение электроизолирующей способности вставки в случае, если по трубопроводу перекачивается электропроводная жидкость - покрытие увеличивает длину жидкостного проводника внутри вставки и, следовательно, его омическое сопротивление. Однако полностью устранить протекание электрического тока через жидкость невозможно, поэтому внутренние поверхности одного из концов вставки и прилегающего к нему участка трубопровода, откуда стекает ток (анодная зона), будут подвергаться более сильной коррозии, чем остальная поверхность трубопровода. Этот эффект может быть устранен размещением и закреплением внутри обоих концов токоизолирующей вставки гальванических протекторных вставок 9, электрически соединенных с патрубками (необходимость размещения протекторов на обоих концах продиктована тем, что не всегда бывает известно направление тока в трубопроводе). В показанном на чертеже варианте протекторные вставки электрически контактируют с патрубками за счет защемления их с натягом между защемляющими наконечниками 7 и патрубками 1.

Пример конкретного выполнения.

Из стальной трубы диаметром 114 мм и толщиной стенки 9 мм, на наружную поверхность которой с помощью экструдера нанесено покрытие из клея-расплава, приготовленного на основе сополимера этилена с винилацетатом - севилена, толщиной 1,5 мм, изготовили 2 патрубка длиной по 545 мм. На наружных концах патрубков на расстоянии 70 мм от торцов удалили покрытие и сняли фаску под сварку встык, а на внутренних концах выполнили внутренние кольцевые проточки шириной 15, глубиной 5 мм. Внутрь внутренних концов патрубков установили подкладные кольца длиной 166, внутренним диаметром 80,4, наружным диаметром 84,4 мм с тремя выступами диаметром 93,5 и шириной по 20 мм. На внутренних концах колец выполнили упорные выступы диаметром 104,5 мм, шириной 10 мм. Между внутренними торцами патрубков установили полипропиленовую прокладку наружным диаметром 119, толщиной (высотой) 11 и шириной 30 мм. Из стальной трубы наружным диаметром 140 и толщиной стенки 14 мм изготовили муфту длиной 490 и внутренним диаметром 120 мм. Поместили соединяемые концы патрубков в муфту и с помощью горизонтального гидропресса, развивающего усилие до 50 т, и дорна диаметром 95 мм произвели раздачу подкладных колец. С помощью гидропресса и фильеры проходным диаметром 130 мм произвели радиальное обжатие концов муфты на длину 50 мм. Центральную часть муфты обхватили нагревательным приспособлением и произвели нагрев до повышения температуры муфты на участке А до температуры начала плавления материала прокладки между муфтой и патрубками. При этом следили, чтобы температура муфты за пределами этого участка, т.е. на концах, была ниже указанной температуры. Внутрь собранной таким образом токоизолирующей вставки ввели полиэтиленовую оболочку диаметром 96, толщиной стенки 4,3 и длиной 700 мм. Между торцами оболочки и патрубков установили протекторные втулки из алюминиевого сплава диаметром 95, толщиной стенки 4 и длиной 200 мм и закрепили протекторные втулки и концы полиэтиленовой оболочки стальными наконечниками наружным диаметром 86, толщиной стенки 4 и длиной 300 мм путем их раздачи с помощью того же дорнирующего оборудования. На наружной поверхности наконечников предварительно были выполнены кольцевые проточки, в которых были размещены резиновые герметизирующие кольца. Электрические, гидравлические и механические испытания показали, что токоизолирующая вставка в неэлектропроводной среде имеет практически бесконечное электрическое сопротивление между концами, герметична при давлении, по крайней мере, до 30 МПа (при больших давлениях испытания не проводились) и выдерживает осевую нагрузку как минимум 21,5 т (именно такую нагрузку создает внутреннее давление 30 МПа). Разборка вставки после испытаний показала, что патрубки прочно приклеены к муфте почти на всем протяжении участка А.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления токоизолирующей вставки для трубопровода, включающий размещение между смежными торцами двух патрубков, выполненных из материала трубопровода, и между патрубками и соединяющей их наружной муфтой диэлектрических прокладок, неразъемное соединение патрубков муфтой путем совместной радиальной раздачи патрубков и муфты с формированием кольцевых выступов на наружных поверхностях патрубков и муфты высотой, превышающей толщину диэлектрических прокладок между патрубками и муфтой, и футерование внутренней поверхности патрубков полимерной оболочкой, концы которой закрепляют и герметизируют путем радиальной деформации в них металлических защемляющих наконечников, отличающийся тем, что концевые участки муфты редуцируют путем радиального обжима с формированием внутренних выступов в патрубках, диэлектрические прокладки между патрубками и муфтой выполняют из термоплавкого полимера, имеющего адгезию к материалам патрубков и муфты, и наносят на поверхности патрубков в виде покрытия, а приклеивание прокладок к поверхности муфты производят путем нагрева муфты после радиальной деформации патрубков и муфты до температуры возникновения адгезионных связей между полимером и металлом муфты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагреву подвергают центральную часть муфты, поддерживая температуру концевых участков муфты ниже температуры расплавления термоплавкого полимера.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что диэлектрические прокладки из термоплавкого полимера между патрубками и муфтой получают путем экструзионного нанесения полимера на поверхность патрубков.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что диэлектрические прокладки между патрубками и муфтой получают путем холодного нанесения на поверхность патрубков пленочного термоплавкого полимера с последующим нагревом патрубков до температуры возникновения адгезионных связей между полимером и металлом патрубков.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в случае установки токоизолирующей вставки на трубопроводе, перекачивающем электропроводную коррозионно-активную жидкость, внутри наружных концов патрубков закрепляют гальванические протекторные вставки, электрически соединенные с патрубками.