| Пріоритети: | Винахід відноситься до зварювання, а саме способів зварювання труб з внутрішнім покриттям, наприклад шаром емалі, і може бути використане в нафтовій, газовій, хімічній та інших галузях промисловості. Зварне з'єднання труб з внутрішнім покриттям містить дві труби, торці яких пов'язані між собою зварним швом, що включає кореневий шов, виконаний в наплавленому шарі корозійно-стійкого сплаву на кінцевих ділянках труб, і шов, що заповнює, виконаний у трубі. Внутрішня поверхня кінців труб у місці наплавлення виконана у формі розтруба, а торці наплавленого шару мають кільцеву проточку, що переходить у обробку кромок труб. Спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям полягає в тому, що на кінцеві ділянки труб зсередини наносять шар корозійно-стійкого матеріалу, роблять обробку наплавленого шару і одночасно ведуть обробку кромок під зварювання, наносять шар покриття, наприклад емалі, на внутрішню поверхню труби, збирають під зварювання, та зварювання труб між собою. При цьому перед наплавленням корозійно-стійкого сплаву внутрішню поверхню кінця труби піддають обробці під розтруб, а при обробці кромок під зварювання виробляють кільцеву проточку, що переходить в торець наплавленого шару, причому зварювання кінцевих ділянок ведуть накладанням шва в два етапи: спочатку заповнюють складу наплавленого шару електродом, потім -заповнює шов. Винахід дозволяє отримувати якісні з'єднання не тільки емальованих труб, але і труб з іншим корозійностійким покриттям, наприклад, з використанням поліетилену, епоксидних фарб та інших полімерів. 2 с.п. ф-ли, 2 іл.
Малюнки до патенту Україна 2140038
Винахід відноситься до зварювання, а саме способів зварювання труб з внутрішнім покриттям, наприклад шаром емалі, і може бути використане в нафтовій, газовій, хімічній та інших галузях промисловості.
Відомий спосіб зварювання труб з внутрішнім емалевим покриттям (А. с. СРСР N 1479249, МПК B 23 K 31/02, Бюл. N 18, 1989 р.), який полягає в тому, що кінці труб за допомогою преса осаджують і отриманих потовщення виконують опозитне замкове з'єднання. Емаллю покривається внутрішня поверхня труб та торцеві кромки замка. Перед зварюванням стики нагрівають до температури розм'якшення емалі, стискають труби по осі, вичавлюючи валиком емаль на торцях, і потім здійснюють круговий зварювальний шов. Як сам шов, так і його корінь, завдяки конструкції кінців труб, значно віддалені від шару емалі і тому не ушкоджують його. Однак у такий спосіб не можна отримати опозитні поверхні для щільної посадки. Перед зварюванням передбачено нагрівання зони шва до температури розм'якшення емалі та стиснення труб по осі для з'єднання торцевих шарів емалі.
Відомий спосіб з'єднання емальованих труб, згідно з яким з'єднуються зварюванням труби після того, як на кінцеві ділянки труби зсередини був нанесений шар корозійностійкого матеріалу змінного перерізу з ухилом всередину труби, а решта поверхні покрита емаллю з нахлестом на корозійностійкий поясок (А.с. СРСР N 372403, МПК F 16 L 13/02, Бюл. N 13, 1973 р.). Даний спосіб та конструкція зварного з'єднання взяті нами запрототип, як пристрою, так способу.
Недоліками прототипу є незахищеність шва та його кореня від корозії внаслідок перемішування основи металу труби з наплавленням.
Завданням створення винаходу є розробка конструкції зварного з'єднання та способу з'єднання труб з внутрішнім покриттям вільного від недоліків прототипу.
Поставлене завдання вирішується за допомогою ознак, зазначених у першому пункті формули винаходу, загальних з прототипом, таких, як зварне з'єднання труб з внутрішнім покриттям, що містить дві труби, торці яких пов'язані між собою зварним швом, що включає кореневий шов, виконаний у наплавленому шарі корозійно- стійкого сплаву на кінцевих ділянках труб і заповнює шов, виконаний у трубі, а також відмітних, істотних ознак, таких, як внутрішня поверхня кінців труб у місці наплавлення виконана у формі розтруба, а торці наплавленого шару мають кільцеву проточку, що переходить у обробку кромок труб.
Виконання розтруба на кінцях труб дозволяє підвищити якість накладання корозійно-стійкого шару, а внутрішня поверхня кінцевих ділянок труб, виконана у вигляді циліндра або конуса, підвищує якість прилягання емалі до поверхні, що захищається. Наявність кільцевої проточки сприяє більш міцному та якісному корозійно-стійкому з'єднанню кореневого шва, а також більш легкої та точної співвісності при стикуванні труб, що зварюються.
Поставлене завдання вирішується за допомогою ознак, зазначених у пункті два формули винаходу, загальних з прототипом, таких як спосіб з'єднання труб, з внутрішнім покриттям, при якому на кінцеві ділянки труб зсередини наносять шар корозійностійкого сплаву, виробляють, наприклад, механічну обробку наплавленого шару і водночас ведутьобробку кромок під зварювання, наносять шар покриття, наприклад емалі, на внутрішню поверхню труби, виробляють складання під зварювання, і зварювання труб між собою, а також істотних відмітних ознак, таких, як перед наплавленням корозійно-стійкого сплаву внутрішню поверхню кінця труби піддають, наприклад , механічної обробки під розтруб, а при обробці кромок під зварювання виробляють кільцеву проточку від торця наплавленого шару, причому зварювання кінцевих ділянок ведуть накладенням шва в два етапи, спочатку заповнюють кореневий шов однорідним за складом наплавленим шаром електродом, потім - заповнює .
Проведення додаткової операції - обробки внутрішньої поверхні кінця труби під розтруб дозволяє здійснити більш якісне наплавлення корозійно-стійкого сплаву, виконати цю ділянку з внутрішньої сторони конусною або прямолінійною, що дозволить більш якісно укласти шар емалі. Виконання кільцевої проточки сприяє підвищенню якості зварювання кореневого шва та міцності з'єднання в цілому. Використання при зварюванні однорідного електрода за складом з наплавленим шаром сприяє однорідності кореневого шва і якості з'єднання труб в цілому.
Об'єднання однієї заявці різнорідних об'єктів свідчить у тому, що вони пов'язані між собою єдиним винахідницьким задумом.
Винахід ілюструється такими кресленнями. На фіг. 1 зображено стик труб з внутрішнім емалевим покриттям, підготовлений до збирання; на фіг.2 - те ж після зварювання.
Зварне з'єднання труб з внутрішнім покриттям, наприклад емалі, містить дві труби 1, 2 (фіг. 1), торці 3, яких 4 пов'язані між собою зварним швом 5 (фіг.2). Шов 5 має заповнює шов 6, виконаний у трубах 1, 2, і кореневий шов 7, виконаний у наплавленому шарі 8 корозійно-стійкого сплаву на кінцевих ділянках труб 1, 2. На внутрішню поверхню труб 1, 2 нанесений шар емалі 9. Внутрішня поверхня 10 кінців труб 1, 2 у місці наплавлення виконана у формі розтруба. Торці 11 наплавленого шару 8 мають кільцеву проточку 12 переходить у обробку кромок труб 1, 2.
Спосіб з'єднання труб із внутрішнім покриттям здійснюється наступним чином.
Перед наплавленням корозійно-стійкого сплаву внутрішню поверхню 10 кінців труб 1, 2 піддають механічній обробці під розтруб, потім на кінцеві долі 10 труб 1, 2 зсередини наносять шар корозійно-стійкого матеріалу 11, після чого виробляють механічну обробку наплавленого. Одночасно ведуть обробку кромок під зварювання, при якій виробляють кільцеву проточку 12 від торця наплавленого шару 11, потім наносять шар емалі 9 на внутрішню поверхню труб 1, 2. Після чого збирають труб під зварювання за допомогою пристосування - центратора (на кресленні не показаний) . Зварювання кінцевих ділянок труб 1, 2 між собою ведуть у два етапи, спочатку заповнюють кореневий шов 7 однорідним за складом наплавленим шаром 8 електродом, потім заповнюють шов 5, що заповнює.
Труби 1 (2) із зовнішнім діаметром 89 мм і товщиною стінок 9 мм затискають в патрон верстата і люнет і внутрішню поверхню 10 кінця труб 1 (2) обробляють за розміром під розтруб. Не встановлюючи трубу, виробляють наплавку внутрішньої поверхні корозійно-стійким матеріалом (нержавіюча сталь). Потім виробляють механічну обробку наплавленого шару 8 таким чином, що внутрішня поверхня наплавленого шару може бути конічною з незначним зменшенням діаметра до кінця або циліндричної, тобто. рівної внутрішньому діаметру (фіг.2) труб 1, (2). При цьому після торцювання виробляють кільцеву проточку 12,потім U-подібне оброблення кромок 3, (4) під зварювання.
Потім встановлюють трубу іншим кінцем, і вищевказані операції повторюють.
Після підготовки поверхні відомим способом наносять внутрішній шар емалі на труби 1 (2), при цьому емальують і наплавлений шар, за винятком зони шириною 5 - 10 мм, прилеглої до торця труби.
Після перевірки якості (суцільності) емалевого покриття 9 виробляють складання стиків труб. За допомогою центраторів (на кресленні не показані) забезпечується правильне фіксування труб, що стикуються, а також вільний доступ до виконання зварювальних робіт (прихватку). Величина зазору в стику становить 0,5 - 2 мм, а зміщення кромок кільцевої проточки не повинно перевищувати 0,5 мм.
Зварювання кінцевих ділянок ведуть у два етапи, спочатку заповнюють кореневий шов 7 однорідним за складом наплавленому шару 8 електродом, потім заповнюють шов, що заповнює 6. Причому на першому етапі виконують три прихватки, рівномірно розподілені по периметру стику. Довжина прихваток становить 10 – 20 мм.
Завдяки вищевказаній обробці торців 12 наплавленого шару 8 досягається якісне, однорідне за складом зварювання кореневого шва.
Корінь шва 7 видалений на 5-10 мм від емальованих стикуваних поверхонь 9, і, таким чином, дефектів емалевого покриття не утворюється.
Пропонований спосіб дозволяє отримувати якісні з'єднання не тільки емальованих труб, але й труб з іншим корозійностійким покриттям, наприклад з використанням поліетилену, епоксидних фарб та ін полімерів.
При реалізації способу в польових або стаціонарних умовах використовується стандартне обладнання та доступні матеріали.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Зварне з'єднання труб з внутрішнім покриттям, що містить дві труби, торці якихпов'язані між собою зварним швом, що включає кореневий шов, виконаний у наплавленому шарі корозійно-стійкого сплаву на кінцевих ділянках труб і шов, що заповнює, виконаний у трубі, що відрізняється тим, що внутрішня поверхня кінців труб у місці наплавлення виконана у формі розтруба, а торці наплавленого шару мають кільцеву проточку, що переходить у обробку кромок труб.
2. Спосіб з'єднання труб з внутрішнім покриттям, при якому на кінцеві ділянки труб зсередини наносять шар корозійно-стійкого матеріалу, роблять обробку наплавленого шару і одночасно ведуть обробку кромок під зварювання, наносять шар покриття, наприклад емалі, на внутрішню поверхню труби, роблять збірку під зварювання і зварювання труб між собою, що відрізняється тим, що перед наплавленням корозійно-стійкого сплаву внутрішню поверхню кінця труби піддають обробці під розтруб, а при обробці кромок під зварювання роблять кільцеву проточку, що переходить в торець наплавленого шару, причому зварювання кінцевих ділянок два етапи, спочатку заповнюють кореневий шов однорідним за складом наплавленим шаром електродом, потім - шов, що заповнює.