RU2816005C2

RU2816005C2 - System for protecting coated pipes for surface and underwater pipelines and method of protecting pipes

Info

Publication number: RU2816005C2
Application number: RU2022105014A
Authority: RU
Inventors: Мурилу КОСТА МОНТЕЙРУ; Бертранду РИБЕЙРУ РАБЕЛУ; Даниэл ДИ АЛМЕЙДА ПЕРЕЙРА; Мариу Энрике ФЕРНАНДЕС БАТАЛЬЯ; Леандру АПАРЕСИДУ ДА СИЛВА АЛБИНУ; Алессандру ГИМАРАЙНШ
Original assignee: Петролео Бразилейро С.А. - Петробраз; Ипт Институту Ди Пескисас Текноложикас Ду Ест.С.Паулу С/А
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2024-03-25

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to a system and a method, intended for use in petrochemistry and machine building, more specifically in protection of pipes or similarly shaped objects from external or internal damage or wear. System is a system for protection of ends and inner space of coated pipes using the coating itself and other additional devices. System includes collar (1), spacer element (2), coating (3), outer ring (4) and cover (5), used in the process line for the pipe coating process using the outer coating itself, preventing corrosion and mechanical damage of ends/chamfer in the area of the shoulder, subjected to sandblasting, and inner surface, which occur as a result of storage, and transportation to place of use, and welding in field conditions or on ship.

EFFECT: system for protection of coated pipes for surface and underwater pipelines and a method for protection of pipes are proposed.

27 cl, 8 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

[001] Это изобретение относится к области нефтехимии и машиностроения, более конкретно, оно относится к системе для защиты концов и внутреннего пространства труб, покрытых для противодействия внешнему или внутреннему повреждению или износу при использовании самого покрытия и других устройств, таких как манжета, дистанцирующий элемент, внешнее кольцо и крышка, которые защищают трубы в течение стадии хранения и транспортировки их к месту, где они будут использоваться.[001] This invention relates to the field of petrochemical and mechanical engineering, more specifically, it relates to a system for protecting the ends and interiors of pipes coated to resist external or internal damage or wear when using the coating itself and other devices such as a collar, a spacer , an outer ring and cover that protect the pipes during the storage phase and transporting them to the place where they will be used.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREREQUISITES FOR CREATION OF THE INVENTION

[002] Защита труб, покрытых для противодействия коррозии и ударным нагрузкам, предлагалась в различных формах и в различных способах на протяжении ряда лет; некоторые решения направлены на защиту концов и/или фаски, тогда как другие направлены на защиту заплечика (зачищенного конца трубы), и прочие направлены на защиту внутреннего пространства труб.[002] Pipe protection, coated to resist corrosion and impact loads, has been offered in various forms and methods over the years; Some solutions are aimed at protecting the ends and/or bevels, while others are aimed at protecting the shoulder (the stripped end of the pipe), and others are aimed at protecting the interior of the pipes.

[003] Имеется необходимость в способе, в котором объединены решения, способном обеспечить полную защиту при использовании инновационного подхода к решению проблемы. Он должен обеспечивать исключение возникающих потерь, обусловленных коррозией, снижение затрат на процесс пескоструйной обработки в полевых условиях, уменьшение времени, необходимого для образования поверхности заплечика, уменьшение затруднений при разобщении уплотнений и смягчение последствий воздействий на окружающую среду благодаря уменьшению площади, подвергаемой пескоструйной обработке в полевых условиях.[003] There is a need for a method that combines solutions that can provide complete protection while using an innovative approach to solving the problem. It should eliminate the resulting losses due to corrosion, reduce the cost of the field sandblasting process, reduce the time required to form the shoulder surface, reduce the hassle of seal release, and mitigate environmental impacts by reducing the area subject to field sandblasting. conditions.

[004] Отсутствие специализированного технического решения влечет за собой доработку, которая должна проводиться в случае осуществления процесса транспортировки трубы к месту, на котором она будет использоваться.[004] The absence of a specialized technical solution entails modifications that must be carried out in the case of the process of transporting the pipe to the place where it will be used.

[005] Решения, используемые для защиты концов, касаются только области фаски и в большинстве случаев не распространяются на заплечик, защищая его от удара только в небольшой и ограниченной области.[005] Solutions used to protect the ends only affect the chamfer area and in most cases do not extend to the shoulder, protecting it from impact only in a small and limited area.

[006] Существующая практика защиты концов труб проистекает из технологий, разработанных для совмещения защиты с легкостью использования решений, которые могут быть легко применены и которые являются достаточно эффективными для обеспечения механической защиты фаски. Однако эти решения не обеспечивают защиту заплечика и покрытия от повреждения, не исключают коррозию или проведение доработки участков, которые ранее были подвергнуты пескоструйной обработке в течение процесса покрытия трубы, на которой образуют заплечик. Эти участки повторно подвергают воздействию процесса восстановления в период между транспортировкой и складированием для противодействия коррозии и повреждению профиля шероховатости заплечика, чтобы трубы можно было использовать в полевых условиях после этого процесса восстановления.[006] Current practice in pipe end protection stems from technologies developed to combine protection with ease of use solutions that can be easily applied and are effective enough to provide mechanical protection to the bevel. However, these solutions do not protect the shoulder and coating from damage, prevent corrosion, or rework areas that were previously sandblasted during the coating process of the pipe on which the shoulder is formed. These areas are re-exposed to the refurbishment process between transport and storage to counteract corrosion and damage to the shoulder roughness profile so that the pipes can be used in the field after this refurbishment process.

[007] Любая доработка, которая становится необходимой в случае осуществления транспортировки, независимо от того, осуществляется ли она только на судне или нет, приводит к более высоким затратам для конечного пользователя.[007] Any rework that becomes necessary when transport occurs, whether it is carried out only on a ship or not, results in higher costs for the end user.

[008] Другие решения предназначены для защиты внутреннего пространства труб от коррозии, исключения накопления воды во внутреннем пространстве их. Примерами таких решений являются крышки, имеющие вентилируемые мембраны, которые позволяют воде вытекать, что предотвращает коррозию внутреннего пространства, но они не защищают от коррозии внешние области, такие как заплечик и фаска.[008] Other solutions are designed to protect the internal space of pipes from corrosion, preventing the accumulation of water in their internal space. Examples of such solutions are lids that have vented membranes that allow water to flow out, preventing corrosion of the interior, but they do not protect external areas such as the shoulder and chamfer from corrosion.

[009] Решения для защиты заплечика были разработаны для осуществления защиты в течение процесса покрытия, когда на трубу наносят слои антикоррозийных материалов, и были описаны некоторые средства защиты, такие как листы, которые обладают химическими свойствами, содействующими защите площади, сокращающиеся при воздействии тепла и расширяющиеся при воздействии холода.[009] Shoulder protection solutions have been developed to provide protection during the coating process where layers of anti-corrosion materials are applied to the pipe, and some protection products have been described, such as sheets, that have chemical properties that promote area protection that shrink when exposed to heat and expanding when exposed to cold.

[010] Защиту области заплечика в течение процесса нанесения покрытия выполняют с помощью пленки, которой обматывают защищаемую область, что позволяет удалять покрытие в конце процесса при образовании заплечика. Это решение является неэффективным, поскольку пленка остается на подвергнутой пескоструйной обработке области заплечика, что часто приводит к необходимости зачищать область.[010] Protecting the shoulder area during the coating process is accomplished by using a film that is wrapped around the area to be protected, allowing the coating to be removed at the end of the process when the shoulder is formed. This solution is ineffective because the film remains on the sandblasted shoulder area, often resulting in the need to sand the area.

[011] Еще одно имеющееся решение заключается в использовании насадки для защиты непокрытых труб в течение складирования, транспортировки и подъема, например, для соединения их с гидравлическими и пневматическими компонентами. Средство защиты содержит защитную крышку для конца трубы, содержащую гильзу с центральным гнездом для приема конца трубы и съемное кольцо. Это кольцо используется для закрывания пространства, существующего между концом трубы и присоединяемым оборудованием, при этом осуществляется защита от проникновения нежелательных примесей в эту область. Хотя в решении предусмотрены гильза для защиты трубы в продольном направлении и крышка для защиты фаски, в трубах отсутствуют заплечики, поскольку они представляют собой непокрытые трубы. Этим решением обеспечивается механическая защита, но не защита от коррозии, и поэтому оно находится за пределами практического применения защиты труб, используемых в трубопроводах.[011] Another available solution is to use an attachment to protect uncovered pipes during storage, transport and lifting, for example to connect them to hydraulic and pneumatic components. The protection means comprises a protective cover for the end of the pipe, containing a sleeve with a central socket for receiving the end of the pipe and a removable ring. This ring is used to seal the space existing between the end of the pipe and the connected equipment, while preventing unwanted contaminants from entering this area. Although the solution includes a sleeve to protect the pipe longitudinally and a cap to protect the bevel, the pipes do not have shoulders because they are uncoated pipes. This solution provides mechanical protection, but not corrosion protection, and is therefore outside the practical scope of protecting pipes used in pipelines.

[012] Трехслойное внешнее антикоррозионное покрытие стальных труб, предназначенных для наземных и подводных трубопроводов, наносят посредством установок для нанесения покрытий вместе с оборудованием, принятым в Бразилии, в соответствии со стандартами Бразильской ассоциации стандартов, ABNT NBR 15221-1, «Внешнее антикоррозионное покрытие стальных труб», часть 1: «Трехслойный полиэтилен», и ABNT NBR 15221-2, «Внешнее антикоррозионное покрытие стальных труб», часть 2: «Трехслойный полипропилен».[012] Three-layer external anti-corrosion coating of steel pipes intended for onshore and subsea pipelines is applied by coating plants together with equipment adopted in Brazil, in accordance with the standards of the Brazilian Standards Association, ABNT NBR 15221-1, "External anti-corrosion coating of steel pipes", part 1: "Three-layer polyethylene", and ABNT NBR 15221-2, "External anti-corrosion coating of steel pipes", part 2: "Three-layer polypropylene".

[013] В других странах используют стандарт Международной организации по стандартизации, ISO 21809-1, «Нефтяная и газовая промышленность: внешнее покрытие для подземных или подводных трубопроводов, используемых в трубопроводных транспортных системах», часть 1: «Полиолефиновые покрытия (3-слойный полиэтилен и 3-слойный полипропилен)».[013] Other countries use the International Organization for Standardization standard, ISO 21809-1, Petroleum and natural gas industries: External coating for underground or subsea pipelines used in pipeline transport systems, Part 1: Polyolefin coatings (3-layer polyethylene and 3-layer polypropylene)".

[014] В технологической линии процесс нанесения покрытия осуществляют в течение пятнадцати стадий, при этом каждая стадия должна предшествовать последующей стадии.[014] In the production line, the coating process is carried out in fifteen stages, each stage must precede the next stage.

[015] На стадии 1 очистки и предварительного нагрева очистку осуществляют для гарантии, что внешняя поверхность труб будет свободной от смазочного вещества, масла или других материалов, которые могут влиять на качество конечного покрытия, и что загрязнение растворяемыми солями будет находиться в пределах, определенных в действующем стандарте. Назначение предварительного нагрева, если он необходим, заключается в удалении любого материала с влажной поверхностью, которое следует выполнять при температуре на 3 °С выше точки росы, но ниже 100 °С.[015] In stage 1 cleaning and preheating, cleaning is carried out to ensure that the external surface of the pipes will be free of lubricant, oil or other materials that may affect the quality of the final coating, and that contamination from soluble salts will be within the limits specified in current standard. The purpose of preheating, if necessary, is to remove any material with a wet surface, which should be done at a temperature 3°C above the dew point but below 100°C.

[016] Стадию 2 пескоструйной обработки выполняют в течение двух этапов. На первом этапе назначение пескоструйной обработки заключается в очистке поверхности с использованием песка с округлыми частицами или смеси песков с угловатыми и округлыми частицами. На втором этапе используют только песок с угловатыми частицами, а назначение пескоструйной обработки заключается в придании шероховатости профилю, также называемому стопорным профилем. Профиль шероховатости, который должен быть в пределах от 60 до 120 мкм, гарантирует прилипание эпоксидной смолы и является одним из определяющих факторов эффективности системы антикоррозионной защиты. В общем случае в установках для нанесения покрытий в течение этой стадии не используют приспособление для защиты фаски, хотя это рекомендовано делать для предотвращения распространения абразивной обработкой на эту область и исключения трения при перемещении труб, которые находятся в линии, поскольку отсутствие этой защиты является причиной значительного повреждения фаски.[016] Sandblasting step 2 is performed in two steps. In the first stage, the purpose of sandblasting is to clean the surface using sand with rounded particles or a mixture of sands with angular and rounded particles. In the second stage, only sand with angular particles is used, and the purpose of sandblasting is to roughen the profile, also called a stop profile. The roughness profile, which should be in the range from 60 to 120 microns, guarantees the adhesion of the epoxy resin and is one of the determining factors in the effectiveness of the anti-corrosion protection system. In general, coating plants do not use a chamfer guard during this stage, although it is recommended to prevent the abrasive from spreading into this area and to avoid friction when moving pipes that are in line, since the absence of this guard causes significant chamfer damage.

[017] Стадия 3 контроля после пескоструйной обработки содержит визуальный контроль, подтверждение очистки и измерение шероховатости подвергнутой пескоструйной обработке поверхности. Прошедшие контроль трубы оставляют для стадии 4, а не прошедшие контроль трубы отделяют.[017] Stage 3 of post-sandblast inspection includes visual inspection, confirmation of cleaning, and measurement of the roughness of the sandblasted surface. The pipes that pass the inspection are left for stage 4, and the pipes that do not pass the inspection are separated.

[018] Стадия 4 соединения и выравнивания содержит размещение выровненных труб (профилированных) в непрерывную линию для покрытия. На этой стадии цилиндрические объекты, называемые соединительными муфтами (соединительными фланцами или небольшими гибкими трубками), помещают между трубами. Назначение их заключается в поддержании концов труб выровненными в течение процесса перемещения. Это осуществляется с помощью роликов, которые поддерживают поворот труб, когда они перемещаются, что требуется при выполнении процесса боковой экструзии.[018] The joining and alignment step 4 comprises placing the aligned pipes (profiled) in a continuous line for coating. At this stage, cylindrical objects called couplings (coupling flanges or small flexible tubes) are placed between the pipes. Their purpose is to keep the ends of the pipes aligned during the moving process. This is done using rollers that support the rotation of the pipes as they move, which is required when performing the side extrusion process.

[019] Стадия 5 нагрева содержит нагрев в индукционной нагревательной печи, которая нагревает внешнюю поверхность труб до температуры около 250 °С, но не выше 275 °С. Нагрев нельзя осуществлять пламенем, а эффективная температура нагрева зависит от рекомендаций производителя порошковой эпоксидной смолы. В дополнение к нагреву трубу также поляризуют с полярностью, которая противоположна полярности порошковой эпоксидной смолы.[019] Heating stage 5 comprises heating in an induction heating furnace, which heats the outer surface of the pipes to a temperature of about 250 °C, but not higher than 275 °C. Heating should not be done with a flame, and the effective heating temperature depends on the recommendations of the epoxy powder resin manufacturer. In addition to heating, the pipe is also polarized with a polarity that is opposite to that of the epoxy resin powder.

[020] На стадии 6 нанесения эпоксидной смолы используют отсек с несколькими точно расположенными электростатическими пульверизаторами для распыления порошковой эпоксидной смолы на нагретую и поляризованную поверхность трубы, чтобы гарантировать надлежащий диапазон толщин. Эпоксидная смола притягивается благодаря обратной полярности, осаждается на внешнюю поверхность трубы и термически затвердевает при температуре, обусловленной электромагнитным процессом.[020] Epoxy application step 6 uses a compartment with several precisely positioned electrostatic spray guns to spray powdered epoxy resin onto a heated and polarized pipe surface to ensure the proper thickness range. The epoxy resin is attracted by reverse polarity, deposited on the outer surface of the pipe and thermally hardened at a temperature driven by an electromagnetic process.

[021] Стадия 7 экструзии сополимерного клея содержит наложение клейкой пленки поверх слоя эпоксидной смолы посредством умеренно горячей экструзии.[021] The copolymer adhesive extrusion step 7 comprises applying an adhesive film over the epoxy resin layer by moderately hot extrusion.

[022] Стадия 8 экструзии полиэтилена или полипропилена содержит наложение полиэтиленовой или полипропиленовой пленки поверх клея и тем самым завершение образования трехслойного покрытия.[022] The polyethylene or polypropylene extrusion step 8 comprises applying the polyethylene or polypropylene film over the adhesive and thereby completing the formation of the three-layer coating.

[023] Стадия 9 срезания и отделения содержит срезание покрытия на конце трубы, чтобы оно перестало быть непрерывной линией и находилось на отдельной трубе. Это срезание оператор выполняет вручную, используя скребок, поскольку на этой стадии покрытие является нагретым и тягучим, вследствие чего срезается легко и быстро.[023] The cutting and separating step 9 comprises cutting the coating at the end of the pipe so that it is no longer a continuous line and is on a separate pipe. The operator performs this cutting manually using a scraper, since at this stage the coating is heated and viscous, as a result of which it is cut easily and quickly.

[024] На стадии 10 охлаждения для охлаждения используют линию, состоящую из нескольких увлажняющих устройств. На конце этой линии нанесенное антикоррозийное внешнее покрытие должно находиться при максимальной температуре 90 °С.[024] In the cooling step 10, a line consisting of several humidification devices is used for cooling. At the end of this line, the applied anti-corrosion external coating must be at a maximum temperature of 90 °C.

[025] Стадия 11 контроля непрерывности покрытия (детектором пропусков в покрытии) содержит приложение высокого напряжения, близкого к 24 кВ, для обнаружения любых повреждений покрытия. Трубы, в которых обнаружены повреждения в течение выполнения этой стадии, отделяют. Прошедшие контроль трубы оставляют для следующей стадии.[025] The coating continuity monitoring stage 11 (by a coating gap detector) comprises applying a high voltage close to 24 kV to detect any damage to the coating. Pipes found damaged during this stage are separated. The pipes that pass the inspection are left for the next stage.

[026] Стадия 12 контроля покрытия. На этой стадии нанесенное покрытие контролируют визуально и, если покрытие принимают, переходят к стадии 13.[026] Coverage control stage 12. At this stage, the applied coating is inspected visually and, if the coating is accepted, proceed to step 13.

[027] Стадия 13 образования заплечика (зачищенного конца трубы) содержит зачистку металлической щеткой покрытия, нанесенного на концах трубы, чтобы образовать непокрытые участки шириной от 100 до 200 мм. Каждый заплечик имеет два конца: первый для того, чтобы сварка не повредила покрытие вследствие поступления выделяемого тепла и попадания любых брызг, и второй на участке действия устройства для снятия фасок, когда фаску снимают в полевых условиях или на судне, для присоединения устройства ультразвукового контроля, используемого для контроля сварки, выполняемой в полевых условиях или на судне. На этой стадии по требованию клиента заплечик подвергают механической обработке так, что оставляют явно выраженную область первого слоя, слоя эпоксидной смолы. В этой внешней области (хвостовой части) предотвращается отсоединение покрытия при хранении труб на открытых прибрежных местах или в тропической зоне с относительно высокой влажностью. После образования заплечика, если хвостовая часть соответствует техническим требованиям, трубу перемещают для выполнения следующей стадии.[027] The shoulder (pipe end stripped) forming step 13 comprises wire brushing the coating applied to the ends of the pipe to create bare areas ranging from 100 to 200 mm in width. Each shoulder has two ends: the first to ensure that the welding does not damage the coating due to the heat generated and any splashes, and the second at the site of the chamfering device, when the chamfer is removed in the field or on a ship, for attaching an ultrasonic inspection device, used to control welding performed in the field or on a ship. At this stage, at the client's request, the shoulder is machined so that a clearly defined area of the first layer, the epoxy resin layer, is left. This outer area (tail section) prevents the coating from peeling off when storing pipes in exposed coastal locations or in tropical areas with relatively high humidity. Once the shoulder is formed, if the tail meets the specifications, the pipe is moved to the next stage.

[028] Стадия 14 конечного контроля содержит контроль заплечика и соответствующей хвостовой части фаски. В случае принятия трубу передают для выполнения последней стадии.[028] Final inspection stage 14 comprises inspection of the shoulder and the corresponding chamfer tail. If accepted, the pipe is transferred to the final stage.

[029] Стадию 15 размещения защитных устройств на концах выполняют по требованию клиента, после чего трубу направляют на хранение для последующей отправки по назначению.[029] Stage 15 of placing protective devices at the ends is carried out at the request of the client, after which the pipe is sent to storage for subsequent shipment to its intended destination.

[030] Заметим, что в используемом в настоящее время процессе изготовления трубу покрывают полностью, а в конце процесса зачищают металлической щеткой, образуя заплечик (зачищенный конец трубы), создавая непригодные для вторичной переработки отходы, и делают поверхность более гладкой, при этом неизбежно изменяется профиль шероховатости, полученный в течение операции пескоструйной обработки.[030] Note that in the current manufacturing process, the pipe is completely coated, and at the end of the process it is wire brushed to form a shoulder (the stripped end of the pipe), creating non-recyclable waste, and making the surface smoother, while inevitably changing roughness profile obtained during a sandblasting operation.

[031] В стандартах Бразилии и стандартах других стран, упомянутых выше, не специфицированы защитные устройства для концов (заплечика и фаски) и внутреннего пространства труб. Для пользователей это является основой для определения пользы от них, когда используемые в настоящее решения на поверку оказываются неэффективными и несовершенными с технической точки зрения.[031] The Brazilian standards and the standards of other countries mentioned above do not specify protective devices for the ends (shoulder and chamfer) and internal space of pipes. For users, this is the basis for determining the benefit from them when the currently used solutions turn out to be ineffective and imperfect from a technical point of view.

[032] Хотя в стандарте ABNT упоминается устройство для защиты от коррозии поверхности заплечика и фаски, обеспечивающее защиту в течение 30 дней и легкое устранение ее, большая часть компаний нуждается в решении этой проблемы вследствие повторяющихся потерь, обусловленных коррозией, повреждениями при транспортировке, перегрузке и снижением производительности при выполнении процесса сборки этих труб.[032] Although the ABNT standard mentions a shoulder and chamfer surface corrosion protection device that provides 30 days of protection and easy remediation, most companies need to address this issue due to repeated losses due to corrosion, damage during transportation, handling, and reduction in productivity during the assembly process of these pipes.

[033] Кроме того, организации, осуществляющие монтаж подводных труб (погруженных труб) приобретают трубы без фасок, то есть, они предпочитают создавать их на судне, хотя любая работа, выполняемая в полевых условиях или на судне, обходится намного дороже, чем на заводе.[033] In addition, organizations that install subsea pipes (immersed pipes) purchase pipes without chamfers, that is, they prefer to create them on a ship, although any work performed in the field or on a ship is much more expensive than in a factory .

[034] Хранение покрытых труб в течение продолжительного периода времени, особенно в условиях тропического климата или окружающей морской среды, может приводить к повреждению концов и непокрытой внутренней поверхности вследствие накопления пыли, отложений и влаги. В большей части серьезных ситуаций вследствие этих проблем может ухудшаться конструктивная целостность трубы, что будет приводить к отбраковке ее или повышению объема доработки во время сборки и установки, вследствие чего снижается производительность с учетом суточных расходов, таких как, например, на работу в море по спуску в воду подводных трубопроводов.[034] Storing coated pipes for extended periods of time, especially in tropical climates or marine environments, can result in damage to the ends and uncoated interior due to the accumulation of dust, sediment, and moisture. In most serious situations, these problems can degrade the structural integrity of the pipe, resulting in pipe rejection or increased rework during assembly and installation, resulting in reduced productivity for daily costs such as offshore launching work. into the water of underwater pipelines.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

[035] Для защиты концов труб были разработаны устройства различных видов, препятствующие разрушению их при воздействии ударов, влаги, отложений и коррозии. Дело в том, что в зависимости от условий разрушения конструктивная целостность трубы может быть нарушена, что приведет к отбраковке ее или по меньшей мере к доработке во время сборки и установки, вследствие чего производительность снизится и затраты на процесс возрастут.[035] To protect the ends of pipes, various types of devices have been developed to prevent their destruction when exposed to shock, moisture, deposits and corrosion. The fact is that, depending on the conditions of destruction, the structural integrity of the pipe may be compromised, which will lead to its rejection or at least modification during assembly and installation, as a result of which productivity will decrease and the costs of the process will increase.

[036] В рамках этой проблематики на протяжении ряда лет были предложены различные способы и средства для защиты покрытых труб от коррозии и механических ударов, при этом некоторые решения направлены на защиту концов и/или фаски, а другие направлены на заплечик (зачищенный конец трубы), и еще одни направлены на защиту внутреннего пространства труб, при этом была определена необходимость в технологии, в которой решения объединены для реализации полной и интегральной защиты наряду с исключением периодических потерь вследствие коррозии, снижением затрат на процесс пескоструйной обработки в полевых условиях, уменьшением времени, затрачиваемого на образование заплечика, уменьшением трудностей при разобщений уплотнений в полевых условиях и ограничением воздействия на окружающую среду благодаря снижению площади пескоструйной обработки и исключением доработки, которая должна делаться в случае осуществления процесса транспортировки трубы к месту использования.[036] In this regard, various methods and means have been proposed over the years to protect coated pipes from corrosion and mechanical shock, with some solutions aimed at protecting the ends and/or bevels, and others aimed at the shoulder (the stripped end of the pipe). , and others are aimed at protecting the internal space of pipes, and the need was identified for technology in which solutions are combined to provide complete and integral protection along with the elimination of periodic losses due to corrosion, reducing the cost of the field sandblasting process, reducing the time, time spent creating the shoulder, reducing the difficulty of releasing seals in the field and limiting the environmental impact by reducing the sandblasting area and eliminating the rework that must be done when transporting the pipe to the site of use.

[037] Следовательно, решения, предназначенные для защиты только концов, касаются только области фаски, которая защищается от удара, и защита не распространяется на заплечик, и поэтому имеет небольшая и ограниченная защищенная область.[037] Consequently, solutions designed to protect only the ends only concern the chamfer area that is protected from impact, and the protection does not extend to the shoulder, and therefore has a small and limited protected area.

[038] В современной практике защиты концов труб объединены технологии, разработанные с учетом легкости использования, так что эти решения могут быть легко применены для обеспечения механической защиты фаски, однако эти решения не приводят к защите от повреждения заплечика и покрытия, не предотвращают коррозию и не исключают доработку участков, которые ранее были подвергнуты пескоструйной обработке в течение процесса нанесения покрытия трубы, на основе которого образуют заплечик. На этих участках в течение периода времени между транспортировкой и хранением осуществляют процесс исключения повреждений, восстановления способности к противодействию коррозии и восстановления профиля шероховатости заплечика в случае последующего использования в полевых условиях, а впоследствии снова выполняют этот процесс восстановления в полевых условиях, что приводит к более высоким затратам для конечного пользователя.[038] Current pipe end protection practices combine technologies designed with ease of use in mind so that these solutions can be easily applied to provide mechanical protection to a bevel, but these solutions do not provide protection against shoulder and coating damage, prevent corrosion, or eliminates reworking of areas that were previously sandblasted during the coating process of the pipe from which the shoulder is formed. These areas undergo a process of eliminating damage, restoring corrosion resistance, and restoring the shoulder roughness profile for subsequent field use during the period of time between transportation and storage, and subsequently perform this restoration process again in the field, resulting in higher costs for the end user.

[039] Некоторые усовершенствования были сделаны для преодоления некоторых из этих ограничений, которые обнаружены в решениях, перечисленных выше. Однако, несмотря на исключение некоторых из них, большая часть усовершенствований является паллиативной по своей сути и не обеспечивает полной защиты.[039] Several improvements have been made to overcome some of these limitations found in the solutions listed above. However, despite the exclusion of some of them, most improvements are palliative in nature and do not provide complete protection.

[040] Примером таких усовершенствований является защитное приспособление для фаски (конца трубы), содержащее металлическое кольцо, повышающее механическую защиту конца трубы (фаски), которое может быть использовано в сочетании с полимерной пробкой; однако оно не защищает участок зачищенного конца труба и в структуре его может скапливаться жидкость.[040] An example of such improvements is a bevel (pipe end) protector comprising a metal ring that increases the mechanical protection of the pipe end (bevel), which can be used in combination with a polymer plug; however, it does not protect the area of the stripped end of the pipe and liquid may accumulate in its structure.

[041] Еще одним паллиативным решением является использование крышек или пробок с проницаемыми секциями, таких как описанные в патентах DE202009018746 (Защитное устройство для трубы и труба с таким защитным устройством), US7487801 (Крышка и пробка для защиты или транспортировки), RU26559010 (Полимерная концевая крышка, способ изготовления ее, способ защиты полого цилиндрического изделия и изделие с установленной крышкой) и US7727593 (Крышка и пробка для защиты или транспортировки), которое (решение), однако, не обеспечивает механической защиты от ударов по концу и допускает прохождение влаги внутрь трубы, что может вызывать коррозию.[041] Another palliative solution is the use of caps or plugs with permeable sections, such as those described in patents DE202009018746 (Protective device for a pipe and a pipe with such a protective device), US7487801 (Cap and plug for protection or transportation), RU26559010 (Polymer end cap, method of making it, method of protecting a hollow cylindrical product and product with a cap installed) and US7727593 (Cap and plug for protection or transportation), which (solution), however, does not provide mechanical protection against impacts at the end and allows moisture to pass into the pipe , which may cause corrosion.

[042] Дополнением к этим решениям является помещение мешочков с силиконом внутрь труб для поглощения влаги или нанесение полимерных пленок на поверхность трубы. Полимерные пленки из патентных документов US5720834 (Способ покрытия трубопровода обматыванием) и JP5244425 (Пленка полипропиленовой смолы для защиты поверхности) обладают преимуществом при защите зачищенного конца трубы во время нанесения эпоксидной смолы и покрытия, однако они неспособны поддерживать требуемую шероховатость поверхности на заданном участке.[042] An addition to these solutions is placing bags of silicone inside the pipes to absorb moisture or applying polymer films to the surface of the pipe. The polymer films of US5720834 (Method of Coating Pipeline by Wrapping) and JP5244425 (Polypropylene Resin Film for Surface Protection) are advantageous in protecting the stripped end of the pipe during epoxy and coating application, but they are unable to maintain the required surface roughness in a given area.

[043] Это происходит потому, что в течение удаления пленки в конце процесса покрытия часть клеевого слоя остается на поверхности, что отрицательно влияет на последующее использование. Кроме того, дополнительный способ, гарантирующий полное удаление клея, заключается в использовании очистки металлической щеткой или химическим веществом, что может приводить к неадекватному состоянию, в соответствии с которым зачищенный конец трубы будет иметься до размещения пленки.[043] This is because during film removal at the end of the coating process, part of the adhesive layer remains on the surface, which negatively affects subsequent use. Additionally, an additional method to ensure complete removal of the adhesive is to use wire brushing or chemical cleaning, which may result in an inadequate condition whereby the stripped end of the pipe will be present before the film is placed.

[044] В патентном документе US7727593 B2 (Крышка и пробка для защиты или транспортировки) описана крышка, предназначенная для использования на концах трубы, имеющая вид удлиненного изделия трубчатой формы, один конец которой открыт, а другой конец закрыт. Изобретение предназначено для защиты от ударов при хранении и транспортировке, однако, защита от коррозии или даже защита заплечика/фаски с поддержанием характеристик после изготовления не обеспечивается.[044] Patent document US7727593 B2 (Cap and plug for protection or transport) describes a cap for use on the ends of a pipe that is in the form of an elongated tubular-shaped article, one end of which is open and the other end is closed. The invention is intended to provide shock protection during storage and transportation, but does not provide corrosion protection or even shoulder/bevel protection while maintaining post-manufacturer performance.

[045] Еще одним документом, который может быть упомянут, является патент Японии JP6172963 B1 (Защитная крышка), в котором описана съемная защитная крышка, прикрепляемая к концу трубы. В данном случае патентный документ относится к внутренней защите труб от коррозии, предотвращающей накопление воды во внутреннем пространстве, однако, отсутствует защита от внешних потерь, обусловленных коррозией, или даже защита заплечика/фаски с поддержанием характеристик после изготовления.[045] Another document that may be mentioned is Japanese patent JP6172963 B1 (Protective Cap), which describes a removable protective cap attached to the end of a pipe. In this case, the patent document refers to internal pipe corrosion protection to prevent water from accumulating in the interior, however, there is no protection against external corrosion losses or even shoulder/bevel protection to maintain post-manufacturer performance.

[046] В патентном документе RU178318 (Защитная пробка для труб), в котором показана защитная крышка для внутреннего пространства и концов трубы, рассмотрено стальное кольцо, повышающее механическую защиту концов трубы, которое используется в сочетании с полимерной пробкой. В данном случае патентный документ относится к защите фаски, концов трубы, однако, нет ни защиты от потерь, обусловленных внешней коррозией, ни защиты заплечика с поддержанием характеристик после изготовления.[046] Patent document RU178318 (Protective Plug for Pipe), which shows a protective cap for the interior and ends of a pipe, discusses a steel ring that increases the mechanical protection of pipe ends, which is used in combination with a polymer plug. In this case, the patent document refers to the protection of the chamfer, the ends of the pipe, however, there is neither protection against losses due to external corrosion, nor protection of the shoulder while maintaining performance after production.

[047] Еще один упомянутый документ представляет собой патент US7487801 (Крышка и пробка для защиты или транспортировки), в котором описана крышка, используемая для уплотнения концов трубы, которая представлена вместе с проницаемыми элементами, однако, нет ни защиты от потерь, обусловленных внешней коррозией, ни защиты заплечика с поддержанием характеристик после изготовления.[047] Another referenced document is US7487801 (Cap and Plug for Protection or Transport), which describes a cap used to seal the ends of a pipe that is presented with permeable members, however, there is no protection against loss due to external corrosion , nor shoulder protection while maintaining performance after manufacture.

[048] В патенте US5720834 (Способ покрытия трубопровода оклеиванием пленкой) описан полимерный клей, используемый на внешней части, который, однако, неспособен поддерживать необходимую шероховатость поверхности, которая наблюдается при удалении клея в конце процесса покрытия, поскольку часть клеевого слоя остается на поверхности, что неблагоприятно сказывается на использовании в будущем. Кроме того, не обеспечивается ни защита концов и/или фаски, ни защита от коррозии внутри трубы.[048] Patent US5,720,834 (Method of Filming a Pipeline) describes a polymer adhesive used on the exterior which, however, is unable to maintain the required surface roughness that is observed when the adhesive is removed at the end of the coating process because part of the adhesive layer remains on the surface. which adversely affects future use. In addition, neither protection of the ends and/or chamfers nor protection against corrosion inside the pipe is provided.

[049] Хотя имеются некоторые изделия, относящиеся к защите металлических труб, не была обнаружена ни технология, которая позволяет осуществлять одновременную защиту зачищенного конца трубы, фаски и уплотнения трубы, ни технология, в соответствии с которой решение применяется в течение изготовления или покрытия трубы или предпринимается попытка сохранить качество поверхности трубы в области зачищенного конца трубы. Все решения, имеющиеся в настоящее время, начинаются с образования зачищенного конца трубы, что приводит к необходимости исключения профиля шероховатости в этой области при последующей защите.[049] Although there are some products available related to the protection of metal pipes, neither technology has been discovered that allows for simultaneous protection of the pipe end, bevel and seal of the pipe, nor technology in which the solution is applied during the fabrication or coating of the pipe or An attempt is made to maintain the surface quality of the pipe in the area of the stripped end of the pipe. All currently available solutions begin with the formation of a stripped end of the pipe, which results in the need to eliminate the roughness profile in this area during subsequent protection.

[050] В свете изложенного выше следует отметить, что из уровня техники неизвестно средство защиты концов/фаски покрытых труб с использованием самого покрытия в качестве защитного механизма, которое действует так, что предотвращает коррозию и противостоит механическому удару. В существующих технологиях определены виды частичной защиты для решения описанных проблем, но они не являются взаимодополняющими. В общем, в документах описаны неполные решения, которые компрометируют процесс защиты покрытых труб, поскольку они не имеют синергетической связи с процессом покрытия труб, и они не могут применяться на протяжении всего процесса между покрытием, хранением, транспортировкой и использованием в полевых условиях.[050] In light of the above, it should be noted that there is no prior art means of protecting the ends/bevels of coated pipes using the coating itself as a protective mechanism that acts to prevent corrosion and resist mechanical shock. Existing technologies define types of partial protection to solve the problems described, but they are not complementary. In general, the papers describe incomplete solutions that compromise the coated pipe protection process because they do not have a synergistic relationship with the pipe coating process, and they cannot be applied throughout the entire process between coating, storage, transportation and field use.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[051] Настоящее изобретение относится к системе, разработанной для защиты покрытых труб, предотвращающей коррозию и механическое повреждение концов/фаски на подвергнутом пескоструйной обработке участке заплечика и внутренней поверхности, возникающих в результате хранения, для обеспечения возможности сваривания в полевых условиях или на судне, защиты с использованием самого внешнего покрытия и компонентов, специально разработанных для этого.[051] The present invention relates to a system designed to protect coated pipes by preventing corrosion and mechanical damage to the ends/bevels on the sandblasted shoulder and interior surfaces resulting from storage to enable welding in the field or on board, protection using the outermost coating and components specifically designed for this purpose.

[052] Разработанная система, которая названа системой для защиты труб, преимущественно включает в себя стальные трубы, покрытые снаружи, с внешним диаметром от 4 до 32 дюймов (от 10,16 до 81,28 см) и толщиной от 6 до 51 мм (от 1/4 до 2 дюймов). Для решения этой задачи система содержит манжету, дистанцирующий элемент, внешнее покрытие, внешнее кольцо и крышку, при этом все компоненты вставляют при использовании способа покрытия. Упомянутая система способствует повышению долговечности покрытых труб, когда они хранятся в окружающей среде (на открытом воздухе), а также сокращению продолжительности сборки, что приводит к сокращению затрат. В таком случае получаемые технические преимущества оказывают прямое или косвенное влияние на процессы изготовления, хранения и сборки, при этом исключается возникновение потерь, обусловленных коррозией в течение хранения, снижаются затраты на проведение процесса пескоструйной обработки в полевых условиях, исключается операция очистки заплечика металлической щеткой на заводе, исключается операция создания первичного слоя (в хвостовой части) на заводе, сокращается время на подготовку поверхности заплечика, следовательно, уменьшаются трудности при разобщений уплотнений в полевых условиях и снижается воздействие на окружающую среду благодаря уменьшению площади, подвергаемой пескоструйной обработке в полевых условиях или на судне.[052] The developed system, which is referred to as a pipe protection system, primarily comprises externally coated steel pipes with an outside diameter of 4 to 32 inches (10.16 to 81.28 cm) and a thickness of 6 to 51 mm ( 1/4 to 2 inches). To accomplish this task, the system comprises a collar, a spacer, an outer cover, an outer ring and a cover, all components being inserted using a cover method. This system helps to increase the durability of coated pipes when they are stored in the environment (outdoors), as well as reducing assembly time, which leads to cost savings. In this case, the resulting technical advantages have a direct or indirect impact on the manufacturing, storage and assembly processes, while eliminating the occurrence of losses due to corrosion during storage, reducing the cost of carrying out the sandblasting process in the field, eliminating the operation of cleaning the shoulder with a wire brush at the factory , eliminates the need to create a primary layer (at the tail) at the factory, reduces the time required to prepare the shoulder surface, therefore reduces the difficulty of releasing seals in the field and reduces the environmental impact due to the reduction in the area subject to sandblasting in the field or on board .

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[053] Ниже будут описаны типичные варианты осуществления настоящего изобретения с обращением к сопровождающим чертежам, на которых:[053] Exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, in which:

[054] фиг. 1 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей системы для защиты труб, которая содержит манжету (1), дистанцирующий элемент (2), внешнее покрытие (3), внешнее кольцо (4) и крышку (5);[054] FIG. 1 is an exploded perspective view of the pipe protection system, which includes a collar (1), a spacer (2), an outer cover (3), an outer ring (4) and a cover (5);

[055] фиг. 2 - перспективное изображение манжеты (1) согласно предпочтительной конфигурации настоящего изобретения;[055] FIG. 2 is a perspective view of the cuff (1) according to a preferred configuration of the present invention;

[056] фиг. 3 - перспективное изображение дистанцирующего элемента (2) согласно предпочтительной конфигурации настоящего изобретения;[056] FIG. 3 is a perspective view of a spacer element (2) according to a preferred configuration of the present invention;

[057] фиг. 4 - перспективное изображение внешнего покрытия (3) согласно предпочтительной конфигурации настоящего изобретения;[057] FIG. 4 is a perspective view of the outer cover (3) according to a preferred configuration of the present invention;

[058] фиг. 5 - перспективное изображение внешнего кольца (4) согласно предпочтительной конфигурации настоящего изобретения;[058] FIG. 5 is a perspective view of the outer ring (4) according to a preferred configuration of the present invention;

[059] фиг. 6 - перспективное изображение крышки (5) согласно предпочтительной конфигурации настоящего изобретения;[059] FIG. 6 is a perspective view of a cover (5) according to a preferred configuration of the present invention;

[060] фиг. 7 - перспективное изображение системы для защиты труб, собранной на трубе; и[060] FIG. 7 is a perspective view of a pipe protection system assembled on a pipe; And

[061] фиг. 8 - перспективное изображение с пространственным разделением деталей трубы после срезания и удаления из упомянутой системы.[061] FIG. 8 is an exploded perspective view of the pipe parts after cutting and removal from the said system.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[062] Настоящее изобретение предназначено для антикоррозионной защиты и/или теплоизоляции покрытых снаружи стальных труб в многоуровневых системах, предпочтительно с внешним диаметром от 4 до 32 дюймов (от 10, 16 до 81,28 см) и толщиной 6 до 51 мм (от 1/4 до 2 дюймов), и направлено на повышение долговечности покрытых труб при хранении в условиях окружающей среды (на открытом воздухе), кроме того, на уменьшение времени сборки, что приводит к снижению затрат, особенно затрат, связанных с процессом производства, хранением и сборкой, за счет (а) исключения текущих потерь, обусловленных коррозией хранящихся труб, (b) снижения затрат на пескоструйную обработку в полевых условиях, (с) исключения операции очистки заплечика металлической щеткой, (d) исключения операции образования первого слоя (хвостовой части) на заводе, (е) уменьшения времени на обработку поверхности заплечика, уменьшения трудностей при разобщения уплотнений в полевых условиях и (f) исключения воздействия на окружающую среду путем уменьшения площади, которая подвергается пескоструйной обработке в полевых условиях или на судне.[062] The present invention is intended for corrosion protection and/or thermal insulation of externally coated steel pipes in multi-level systems, preferably with an outside diameter of 4 to 32 inches (10, 16 to 81.28 cm) and a thickness of 6 to 51 mm (1 /4 to 2 inches), and is aimed at increasing the durability of coated pipes when stored in environmental conditions (outdoors), in addition to reducing assembly time, which leads to lower costs, especially costs associated with the production process, storage and assembly, due to (a) eliminating ongoing losses due to corrosion of stored pipes, (b) reducing the cost of sandblasting in the field, (c) eliminating the operation of cleaning the shoulder with a wire brush, (d) eliminating the operation of forming the first layer (tail part) in the factory, (e) reducing the time it takes to finish the shoulder surface, reducing the difficulty of releasing seals in the field, and (f) eliminating the environmental impact by reducing the area that is sandblasted in the field or on board.

[063] Настоящее изобретение относится к системе и способу, разработанным для защиты покрытых труб, предотвращающей коррозию и механическое повреждение концов/фаски, в областях заплечика и внутренней поверхности, подвергнутых пескоструйной обработке, в результате хранения труб, предназначенных для сваривания в полевых условиях или на судне, защиты с использованием самого внешнего покрытия и компонентов, специально разработанных для этого.[063] The present invention relates to a system and method designed to protect coated pipes from corrosion and mechanical damage to ends/bevels in sandblasted shoulder and interior surface areas resulting from the storage of pipes intended to be welded in the field or on vessel, protection using the outermost coating and components specifically designed for this purpose.

[064] В упомянутой системе для защиты покрытых труб для наземных и подводных трубопроводов допускается использование самого покрытия в качестве защиты, а поддержание качества и шероховатости поверхности области заплечика (зачищенного конца трубы) достигается путем защиты в течение стадии покрытия трубы. Таким образом, заплечик (зачищенный конец трубы) подвергается воздействию окружающей среды только в течение сборки трубы в полевых условиях или на судне.[064] In the said system for protecting coated pipes for onshore and subsea pipelines, the coating itself is allowed to be used as protection, and maintaining the quality and surface roughness of the shoulder area (the stripped end of the pipe) is achieved by protection during the pipe coating stage. Thus, the shoulder (the stripped end of the pipe) is exposed to the environment only during pipe assembly in the field or on a ship.

[065] Тот факт, что процесс защиты объединен с процедурой покрытия трубы, повышает эффективность разрешения проблемы уплотнения и позволяет выполнять профиль на конце трубы (фаску) на предприятиях по изготовлению труб, при этом процесс становится более экономичным и более прослеживаемым по сравнению с используемой в настоящее время процедурой, в соответствии с которой этот этап выполняют в полевых условиях вследствие неспособности современных защитных систем гарантировать качество профиля и поверхности конца трубы.[065] The fact that the protection process is combined with the pipe coating procedure increases the efficiency of solving the compaction problem and allows pipe end profiles (bevels) to be produced in pipe manufacturing plants, the process being more economical and more traceable than that used in is currently a procedure whereby this step is carried out in the field due to the inability of modern protective systems to guarantee the quality of the profile and surface of the pipe end.

[066] Кроме того, очистка покрытия металлической щеткой на заводе может быть исключена для поддержания профиля шероховатости во всей области до момента сборки, при этом будет исключаться необходимость в повторении операции пескоструйной обработки этой области в полевых условиях, поскольку сборное изделие, которое состоит из муфты (1), дистанцирующего элемента (2), покрытия (3), внешнего кольца (4) и крышки (5), предотвращает механическое повреждение и коррозию концов и внутренней поверхности трубы.[066] In addition, factory wire brushing can be eliminated to maintain a roughness profile over the entire area until assembly, eliminating the need to repeat the sandblasting operation of that area in the field because the prefabricated product that consists of the coupling (1), spacer (2), coating (3), outer ring (4) and cover (5), prevents mechanical damage and corrosion of the ends and inner surface of the pipe.

[067] Следовательно, согласно этому изобретению предложена система для защиты от коррозии покрытых труб внутри и снаружи, защиты концов/фаски от механических ударов, при которой может поддерживаться шероховатость в области заплечика на всем протяжении процесса покрытия труб до момента использования в полевых условиях.[067] Therefore, this invention provides a system for protecting coated pipes internally and externally against corrosion, protecting ends/bevels from mechanical impacts, and which can maintain roughness in the shoulder area throughout the pipe coating process until field use.

[068] Упомянутая система защиты содержит следующие элементы, которые взаимодействуют друг с другом: манжету (1), дистанцирующий элемент (2), внешнее покрытие (3), внешнее кольцо (4) и крышку (5), и все эти компоненты помещают в течение процесса покрытия при его выполнении, который был модифицирован, в том числе были включены новые этапы в соответствии со способом, который представляет собой объем настоящего изобретения.[068] Said protection system comprises the following elements that interact with each other: a cuff (1), a spacer (2), an outer cover (3), an outer ring (4) and a cover (5), and all these components are placed in the course of the coating process when carried out, which has been modified, including the inclusion of new steps in accordance with the method, which is the scope of the present invention.

[069] Упомянутый способ защиты труб содержит этапы (а) прикрепления защитной манжеты (1) к концу (6.1) трубы; (b) наложения покрытия (3.1) на трубу; (с) разрезания покрытия (3.1); (d) сгибания оболочки (3.2) покрытия поверх манжеты (1); (е) прикрепления внешнего кольца (4) к манжете (1) и на согнутом участке покрытия поверх манжеты (1); и прикрепления крышки (5) к манжете (1).[069] Said pipe protection method comprises the steps of (a) attaching a protective collar (1) to the end (6.1) of the pipe; (b) applying the coating (3.1) to the pipe; (c) cutting the coating (3.1); (d) folding the covering shell (3.2) over the cuff (1); (f) attaching the outer ring (4) to the cuff (1) and on the folded portion of the cover over the cuff (1); and attaching the cover (5) to the cuff (1).

[070] Упомянутый способ может также содержать дополнительный этап очистки трубы (6.1) перед этапом (а).[070] Said method may also comprise an additional step of cleaning the pipe (6.1) before step (a).

[071] Упомянутый способ может содержать дополнительный этап предварительного нагрева после этапа очистки трубы и до этапа (а). Этот этап предварительного нагрева должен выполняться при температуре на 3 °С выше точки росы и ниже 100 °С.[071] Said method may comprise an additional preheating step after the pipe cleaning step and before step (a). This preheating step should be performed at a temperature 3°C above the dew point and below 100°C.

[072] Кроме того, этот способ может содержать дополнительный этап пескоструйной обработки после этапа очистки и/или предварительного нагрева и перед этапом (а).[072] In addition, this method may comprise an additional sandblasting step after the cleaning and/or preheating step and before step (a).

[073] Этап пескоструйной обработки выполняют в течение двух подэтапов, при этом первый подэтап выполняют, чтобы очистить поверхность, и второй подэтап выполняют, чтобы создать профиль шероховатости на конце трубы, который находится в пределах от 60 до 100 мкм.[073] The sandblasting step is performed in two sub-steps, with the first sub-step being performed to clean the surface and the second sub-step being performed to create a roughness profile at the end of the pipe that is in the range of 60 to 100 µm.

[074] На первом подэтапе предпочтительно использовать песок с округлыми песчинками или смесь песка с округлыми песчинками и песка с угловатыми частицами, а на втором подэтапе только песок с угловатыми частицами.[074] In the first sub-stage, it is preferable to use rounded sand or a mixture of rounded sand and angular sand, and in the second sub-stage only angular sand.

[075] Кроме того, упомянутый способ может содержать дополнительный этап соединения и выравнивания многочисленных труб (6.1) перед этапом (а), а также дополнительный этап нагрева труб (6.1) от 200 °С до 275 °С перед этапом (а), и этот этап нагрева труб выполняют с помощью электромагнитной индукции.[075] In addition, said method may comprise an additional step of connecting and aligning multiple pipes (6.1) before step (a), as well as an additional step of heating the pipes (6.1) from 200 °C to 275 °C before step (a), and This stage of heating the pipes is performed using electromagnetic induction.

[076] Кроме того, упомянутый способ может содержать дополнительный этап нанесения смолы на трубу, чтобы электромагнитная индукция к тому же поляризовала трубу с полярностью, которая противоположна полярности поляризации смолы.[076] In addition, the method may include the additional step of applying a resin to the pipe so that the electromagnetic induction further polarizes the pipe with a polarity that is opposite to the polarization polarity of the resin.

[077] Этап (b) должен выполняться посредством экструзии полимеров, предпочтительно посредством совместной экструзии и более предпочтительно при использовании полиэтиленовых и полипропиленовых полимеров.[077] Step (b) should be performed by extruding polymers, preferably by co-extrusion and more preferably using polyethylene and polypropylene polymers.

[078] Этап (d) выполняют посредством сгибания оболочки (3) покрытия поверх манжеты (1) на угол от 90° до 180°.[078] Step (d) is performed by bending the cover shell (3) over the cuff (1) through an angle of 90° to 180°.

[079] Кроме того, способ может содержать дополнительный этап охлаждения после этапа (d) и дополнительный этап внутренней сушки трубы перед этапом (f).[079] In addition, the method may comprise an additional cooling step after step (d) and an additional internal pipe drying step before step (f).

[080] Дистанцирующий элемент (2), используемый в качестве вспомогательного устройства в течение покрытия трубы, следует повторно использовать при выполнении процесса покрытия, имея в виду, что покрытие (3) используется для защиты заплечика (зачищенного конца трубы). Поскольку система образована для способа покрытия в целом, на каждой стадии должно обращаться внимание на конструктивные особенности, которые включают в себя модификации, относящиеся к использованию упомянутой системы.[080] The spacer (2), used as an auxiliary device during pipe coating, should be reused when performing the coating process, keeping in mind that the coating (3) is used to protect the shoulder (the stripped end of the pipe). Since the system is formed for the coating method as a whole, at each stage attention must be paid to design features that include modifications related to the use of said system.

[081] На стадии 2 пескоструйной обработки также необходимо использовать закрытое защитное приспособление для фаски, чтобы предохранять фаску от пескоструйной обработки, поскольку она должна оставаться механически обработанной с высокой точностью, а также для предотвращения заноса песка внутрь трубы. Это защитное приспособление является многократно используемым и должно удаляться после пескоструйной обработки трубы.[081] In stage 2 sandblasting, it is also necessary to use a closed bevel guard to protect the bevel from being sandblasted as it must remain machined with high precision, and also to prevent sand from being carried into the pipe. This guard is reusable and must be removed after sandblasting the pipe.

[082] Затем на стадии 3 контроля после пескоструйной обработки манжету (1) помещают на каждый конец трубы.[082] Then, in the post-sandblasting inspection step 3, a collar (1) is placed on each end of the pipe.

[083] После этого на стадии 4 соединения и выравнивания дистанцирующий элемент (2) помещают между предшествующей трубой и последующей трубой, заменяя соединительную муфту. Эти операции, такие как размещение дистанцирующего элемента (2), так и размещение манжеты (1) на стадии 3, могут выполняться вручную или они могут производиться автоматически.[083] Thereafter, in connection and alignment step 4, the spacer element (2) is placed between the upstream pipe and the downstream pipe, replacing the coupling. These operations, such as the placement of the spacer (2) and the placement of the cuff (1) in step 3, can be performed manually or they can be performed automatically.

[084] Обычно процесс продолжают до стадии 9 разрезания и отделения, на которой покрытие разрезают, дистанцирующий элемент (2) удаляют и возвращают технологический поток на стадию 4.[084] Typically the process continues to a cutting and peeling step 9, at which the coating is cut, the spacer (2) is removed and the process flow is returned to step 4.

[085] Добавляют новую стадию, называемую сгибанием покрытия, которая состоит из сгибания оболочки (3) покрытия на угол, составляющий от 90 до 180°, и размещения внешнего кольца (4). Эту стадию можно выполнять после стадии 9 (разрезания и отделения) или на стадии 12 (контроля покрытия) по показателям установки для нанесения покрытий. Отметим, что для выполнения ее после стадии 9 необходимо изменить физическое размещение установки для нанесения покрытий, чтобы увеличить расстояние между местами разрезания и начать охлаждение на стадии 10.[085] A new step called cover folding is added, which consists of bending the cover shell (3) through an angle of 90 to 180° and placing the outer ring (4). This stage can be performed after stage 9 (cutting and separation) or at stage 12 (coating control) according to the parameters of the coating plant. Note that to perform this after step 9, the physical layout of the coater must be changed to increase the distance between the cutting locations and start cooling at step 10.

[086] На стадии 12 контроля покрытия трубу высушивают внутри, затем помещают крышку (5) и осуществляют отсасывание воздуха изнутри трубы через предохранительный клапан (5.1) так, чтобы давление внутри трубы стало ниже, чем давление снаружи трубы. Эту разность давлений следует задавать в зависимости от диаметра трубы так, чтобы сохранялось уплотнение крышки и крышка предохранялась от выталкивания, когда давление внутри больше, чем давление с наружной стороны. На этой стадии контроля покрытия трубу высушивают внутри, оболочку покрытия сгибают на угол от 90 до 180° и помещают внешнее кольцо (4) и крышку (5), завершая процесс.[086] In the coating control step 12, the pipe is dried inside, then the cover (5) is placed and the air from inside the pipe is sucked through the safety valve (5.1) so that the pressure inside the pipe becomes lower than the pressure outside the pipe. This pressure difference should be set depending on the diameter of the pipe so that the seal of the cap is maintained and the cap is prevented from being pushed out when the pressure inside is greater than the pressure on the outside. At this stage of coating control, the pipe is dried inside, the coating shell is bent at an angle of 90 to 180° and the outer ring (4) and cover (5) are placed, completing the process.

[087] Стадия 13 образования заплечика и хвостовой части исключается, когда выполняют стадии 14 (конечного контроля) и 15 (размещения устройств).[087] The shoulder and tail formation step 13 is eliminated when steps 14 (final inspection) and 15 (device placement) are performed.

[088] Компоненты системы для защиты покрытых труб для наземных и подводных трубопроводов содержат манжету (1).[088] System components for protecting coated pipes for onshore and subsea pipelines include a collar (1).

[089] Как показано на фиг. 2, манжета (1), состоящая из пяти основных частей, имеет внешний пояс (1.1), внутреннюю поверхность (1.2) внешнего пояса, внутреннюю поверхность внутреннего пояса (1.3), уплотняющий элемент (1.4) и зажимное кольцо (1.5). Манжета (1) механически соединена с трубой между внешним участком трубы (6.1) и покрытием (3).[089] As shown in FIG. 2, the cuff (1), consisting of five main parts, has an outer belt (1.1), an inner surface (1.2) of the outer belt, an inner surface of the inner belt (1.3), a sealing element (1.4) and a clamping ring (1.5). The cuff (1) is mechanically connected to the pipe between the outer section of the pipe (6.1) and the coating (3).

[090] Назначение манжеты (1) заключается в защите участка трубы, на котором будет образован заплечик (защищенный конец трубы), и защите фаски в течение процесса покрытия и транспортировки. Материалом для нее могут быть металл, полимер или композиционный материал.[090] The purpose of the collar (1) is to protect the section of the pipe on which the shoulder (protected end of the pipe) will be formed and to protect the chamfer during the coating process and transportation. The material for it can be metal, polymer or composite material.

[091] Сополимерный клей, используемый в процессе покрытия трубы, должен прилипать к внешней поверхности внешнего пояса (1.1), а внутренний диаметр (1.2) внешнего пояса должен быть приблизительно равен внешнему диаметру трубы с отклонением, которое позволяет вставлять ее принудительно, чтобы она могла быть расположена без возможности свободного перемещения в течение процесса покрытия.[091] The copolymer adhesive used in the pipe coating process should adhere to the outer surface of the outer chord (1.1), and the inner diameter (1.2) of the outer band should be approximately equal to the outer diameter of the pipe with a deviation that allows it to be forced into place so that it can be positioned without the possibility of free movement during the coating process.

[092] Внутренняя поверхность внутреннего пояса (1.3) имеет уплотняющий элемент (1.4), образованный из одного или нескольких колец полимерного или каучукового материала, предпочтительно из неопрена, для предотвращения проникновения воды внутрь в течение процесса охлаждения.[092] The inner surface of the inner belt (1.3) has a sealing element (1.4) formed from one or more rings of polymer or rubber material, preferably neoprene, to prevent water from penetrating inside during the cooling process.

[093] Длина внешнего пояса (1.1) изменяется от 100 до 200 мм, длина внутреннего пояса (1.3) изменяется от 50 до 200 мм, а толщина стенки манжеты (1) меньше чем или равна 3 мм.[093] The length of the outer belt (1.1) varies from 100 to 200 mm, the length of the inner belt (1.3) varies from 50 to 200 mm, and the wall thickness of the cuff (1) is less than or equal to 3 mm.

[094] Зажимное кольцо (1.5) выполнено из металла или композиционного материала и оно имеет приспособление для прижатия уплотняющего элемента (1.4) к внутренней стенке трубы, чтобы уплотнение гарантировалось в течение процесса охлаждения и в течение всего эксплуатационного срока службы кольца. Кроме того зажимное кольцо (1.5) используется как стопор для крышки (5), показанной на фиг. 6.[094] The clamping ring (1.5) is made of metal or composite material and it has a device for pressing the sealing element (1.4) against the inner wall of the pipe so that the seal is guaranteed during the cooling process and throughout the entire operational life of the ring. In addition, the clamping ring (1.5) is used as a stopper for the cover (5) shown in Fig. 6.

[095] Функция дистанцирующего элемента (2), показанного на фиг. 3, выполненного из литейного металлического материала, складываемого или свариваемого, заключается в поддержании надлежащего разноса и выравнивания труб в течение покрытия. Внешний диаметр (2.1) ее равен внешнему диаметру покрываемой трубы с допуском ±10 мм.[095] Function of the spacer (2) shown in FIG. 3, made of cast metal material, folded or welded, is to maintain proper pipe spacing and alignment during coating. Its outer diameter (2.1) is equal to the outer diameter of the pipe being coated with a tolerance of ±10 mm.

[096] При использовании инструмента (2.2), предназначенного для снятия фасок, для срезания покрытия, показанного на фиг. 3, поверхность (2.3) покрытия очищается или обрабатывается механически с достижением степени шероховатости, которая ниже чем 20 мкм, чтобы сделать невозможным прилипание первого слоя эпоксидной смолы.[096] When using the chamfering tool (2.2) to cut the coating shown in FIG. 3, the surface (2.3) of the coating is cleaned or mechanically processed to achieve a degree of roughness that is lower than 20 µm to make it impossible for the first layer of epoxy resin to adhere.

[097] Дистанцирующий элемент (2) является полым (2.4), так что он является нетяжелым, с ним легко обращаться и он позволяет охлаждающей воде входить в трубу.[097] The spacer (2) is hollow (2.4) so that it is light, easy to handle and allows cooling water to enter the pipe.

[098] Назначение покрытия (3), показанного на фиг. 4, заключается в защите заплечика (защищенного конца трубы), сцеплении с внешней поверхностью манжеты (1), а оболочка (3.1) его должна сгибаться на угол от 90° до 180° для предотвращения открывания после удаления дистанцирующего элемента.[098] The purpose of the coating (3) shown in FIG. 4, consists in protecting the shoulder (the protected end of the pipe), adhesion to the outer surface of the cuff (1), and its shell (3.1) must bend at an angle from 90° to 180° to prevent opening after removing the spacer element.

[099] Назначение внешнего кольца (4), показанного на фиг. 5, используемого после удаления дистанцирующего элемента (2), заключается в закреплении согнутого покрытия (3.2), создании пояса (4.2) для защиты фаски (4.2). Внешний диаметр (4.5) его является переменным, так что кольцо может быть принудительно вставлено в пространство, соответствующее внутреннему диаметру манжеты (1).[099] The purpose of the outer ring (4) shown in FIG. 5, used after removing the spacer (2), is to secure the bent cover (3.2), creating a belt (4.2) to protect the chamfer (4.2). Its outer diameter (4.5) is variable, so that the ring can be forced into the space corresponding to the inner diameter of the cuff (1).

[100] Назначение крышки (5), показанной на фиг. 6, заключается в защите внутреннего пространства трубы и ее можно вставлять в компонент (1.5) манжеты (1). Она выполнена из полимерного материала или из сочетания металла и полимера. Крышка (5) имеет предохранительный выпускной клапан (5.1), выполненный из олова или нержавеющей стали, прикрепленный к поверхности крышки (5) винтом или иным средством, и при необходимости его используют для снижения давления внутри трубы.[100] The purpose of the cover (5) shown in FIG. 6 is to protect the inner space of the pipe and can be inserted into the component (1.5) of the collar (1). It is made of a polymer material or a combination of metal and polymer. The cap (5) has a safety release valve (5.1), made of tin or stainless steel, attached to the surface of the cap (5) by a screw or other means, and is used, if necessary, to reduce the pressure inside the pipe.

[101] Внешний диаметр (5.2) крышки равен внутреннему диаметру манжеты (1), а упомянутая крышка также имеет уплотнительную систему (5.3), препятствующую проникновению любого внешнего окислительного средства, и кроме того, она имеет ручку (5.4), снабженную системой для быстрого открывания и закрывания крышки в случае необходимости.[101] The outer diameter (5.2) of the cap is equal to the inner diameter of the collar (1), and said cap also has a sealing system (5.3) preventing the penetration of any external oxidizing agent, and in addition it has a handle (5.4) equipped with a system for quickly opening and closing the lid if necessary.

[102] После сборки системы для защиты покрытых труб, предназначенных для наземных и подводных трубопроводов, трубы отправляют для использования в полевых условиях, где покрытие срезается автоматически на протяжении угла меньше чем 30°, вследствие чего система удаляется быстро и точно, либо вручную, либо автоматически.[102] Once a system has been assembled to protect coated pipes intended for onshore and subsea pipelines, the pipes are sent to field use where the coating is automatically cut to an angle of less than 30°, causing the system to be removed quickly and accurately, either manually or automatically.

[103] На фиг. 7 показана система для защиты покрытых труб, предназначенных для наземных и подводных трубопроводов, в собранном виде по окончании процесса сборки и на фиг. 7 представлено перспективное изображение в разрезе упомянутой системы в трубе.[103] In FIG. 7 shows a system for protecting coated pipes intended for onshore and subsea pipelines, assembled at the end of the assembly process and FIG. 7 is a perspective cross-sectional view of the above-mentioned system in a pipe.

[104] На фиг. 8 показана труба (6.1), подготовленная к соединению и сварке в полевых условиях или на судне, после срезания покрытия, при этом весь узел (6.2), относящийся к системе защиты трубы, показан на отдалении от трубы после срезания и удаления крышки (5).[104] In FIG. 8 shows a pipe (6.1) prepared for connection and welding in the field or on a ship, after cutting off the cover, with the entire assembly (6.2) related to the pipe protection system shown away from the pipe after cutting and removing the cover (5) .

Claims

1. A system for protecting pipes for onshore and/or underwater pipelines, wherein the pipe contains an internal section and an external section, its outer section is covered with a coating, containing a cuff (1) mechanically connected to the pipe between the outer section of the pipe (6.1) and the coating ( 3) and containing the inner surface of the outer belt (1.2) and the inner surface of the inner belt (1.3), and the inner surface of the inner belt (1.3) of the cuff (1) is mechanically connected to the inner section of the pipe and the inner surface of the outer belt (1.2) of the cuff (1) mechanically connected to a covering that covers the outer belt (1.1) of the cuff (1) and partially bent over the inner surface of the inner belt (1.3), an outer ring (4) configured to fix a section of the bent covering over the inner section of the cuff (1) and a cover (5), mechanically connected to the outer ring (4) and to the cuff (1) and configured to seal the inner section of the pipe.

2. The system according to claim 1, in which the cuff (1) further comprises an outer belt (1.1); wherein the inner surface of the inner belt (1.3) is connected to the outer belt (1.1) on a part of the joint having a U shape, in the form of an adjacent space between them; wherein the pipe is located between the inner surface of the outer belt (1.2) and the inner surface of the inner belt (1.3).

3. The system according to any one of paragraphs. 1, 2, in which the cuff (1) is made of metal, polymer or composite material.

4. The system according to any one of paragraphs. 1-3, containing a sealing element (1.4) at one end of the inner surface of the inner belt (1.3).

5. The system according to any one of paragraphs. 1-4, containing a clamping ring (1.5) acting as a stopper between the cover (5) and the collar (1).

6. System according to claim 4, in which the sealing elements (1.4) are one or more rings made of a polymer or rubber material, preferably neoprene.

7. The system according to any one of paragraphs. 1-6, in which the cover (5) is made of a polymeric material or a metal/polymer combination.

8. The system according to any one of paragraphs. 1-7, in which the cover (5) contains a safety valve (5.1) to relieve pressure from inside the pipe.

9. The system according to any one of paragraphs. 1-8, additionally containing a spacer element (2); wherein the spacing element (2) mechanically connects, aligns two successive pipes in the production line and/or during storage, ensuring adequate pipe spacing, which allows for an adequate cutting location relative to the bend of the coating shell (3).

10. System according to claim 9, in which the spacer element (2) is made of a cast metal material that can be bent or welded.

11. A method for protecting pipes for onshore and underwater pipelines, wherein the pipe contains an internal section and an external section, the method comprising the steps of:

(a) attach the protective collar (1) to the end of the pipe (6.1);

(b) apply a coating to the pipe (6.1);

(c) cutting the covering (3);

(d) folding the cover shell (3) over the cuff portion (1);

(e) attaching the outer ring (4) to the cuff (1) and to the folded portion of the cover over the cuff portion (1); And

(f) attach the cover (5) to the outer ring (4).

12. The method according to claim 11, comprising the additional step of cleaning the pipe (6.1) before step (a).

13. The method of claim 11 or 12, comprising an additional preheating step after the pipe cleaning step and before step (a).

14. The method according to claim 13, wherein the preheating step is performed at a temperature 3°C above the dew point and below 100°C.

15. Method according to any one of paragraphs. 11-14, comprising an additional sandblasting step following the cleaning and/or preheating step and before step (a).

16. The method of claim 15, wherein the sandblasting step is performed in two sub-steps, wherein the first sub-step is performed to clean the surface and the second sub-step is performed to create a roughness profile at the end of the pipe that is in the range of 60 to 100 µm.

17. The method according to claim 16, in which in the first substage sand with rounded particles or a mixture of sands with rounded or angular particles is used and in the second substage sand with only angular particles is used.

18. Method according to any one of paragraphs. 11-17, containing after the sandblasting step and before step (a) an additional step of connecting and aligning multiple pipes (6.1).

19. Method according to any one of paragraphs. 11-18, containing after the joining and alignment step and before step (a) an additional step of heating the pipes (6.1) in the range from 200°C to 275°C.

20. The method according to claim 19, in which the step of heating the pipes is performed using electromagnetic induction.

21. Method according to any one of paragraphs. 11-20, containing after the step of heating the pipes and before step (a) an additional step of applying resin to the pipe.

22. The method of claim 20, wherein the step of heating the pipes is performed using electromagnetic induction and polarizing the pipe with a polarity that is opposite to that of the resin.

23. Method according to any one of paragraphs. 11-22, in which step (b) is performed by extruding polymers.

24. The method according to claim 23, wherein the polymer is polyethylene or polypropylene.

25. Method according to any one of paragraphs. 11-24, in which step (d) is performed by bending the cover shell through an angle of 90 to 180° over the cuff (1).

26. Method according to any one of paragraphs. 11-25, containing an additional cooling step after step (d).

27. Method according to any one of paragraphs. 11-26, comprising the additional step of internally drying the pipe before step (f).