Результат интеллектуальной деятельности: МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ТРУБА С ВНУТРЕННИМ ПОКРЫТИЕМ

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к выпуску труб с внутренним покрытием, которые могут быть использованы в нефтегазодобывающей промышленности для строительства промысловых и технологических трубопроводов, по которым будут транспортироваться агрессивные промысловые среды.

Известна труба с внутренним антикоррозионным покрытием (FR, заявка 2438788, кл. F 16 L 13/00, 1980 г.).

Недостатками данной конструкции трубы являются, во-первых, большой расход коррозионно-стойкой стали на изготовление патрубков; во-вторых, большая трудоемкость, так как приходится приваривать патрубки из коррозионно-стойкой стали к концам стальной трубы; в-третьих, зона сварного шва плохо защищена от коррозии и в процессе эксплуатации происходит коррозия в околошовной зоне, где металл труб разрушается из-за образования гальванических пар в высокоминерализованных промысловых средах (обводненная нефть, нефтепромысловые сточные воды и т.д.), то есть из-за электрохимической коррозии.

Известна также конструкция трубы с внутренним защитным покрытием из термопластичного или термореактивного пластического материала, где внутренняя поверхность концов трубы плакирована цилиндрическими оболочками из коррозионно-стойкой стали, где в основном варианте внутренние концы цилиндрических оболочек приварены к металлу трубы (Патент США 3453004, кл. F 16 L 59/16; 55/00, 1969 г.).

Недостатками данной конструкции трубы являются, во-первых, большая трудоемкость, так как приходится растачивать концы труб по внутреннему диаметру и делать цилиндрические оболочки из коррозионно-стойкой стали под расточенный внутренний диаметр; во-вторых, приходится внутренние концы цилиндрических оболочек приваривать к металлу трубы коррозионно-стойким сварным швом, а затем выравнивать сварной шов с внутренней поверхностью трубы и цилиндрической оболочки для последующего нанесения внутреннего защитного покрытия, и, в-третьих, зона соединения разнородных металлов недостаточно защищена от коррозии, где металл труб будет подвержен быстрому коррозионному разрушению при появлении трещин или пор во внутреннем покрытии труб, так как площадь контакта металла трубы будет во много раз меньше площади контакта цилиндрической оболочки из коррозионно-стойкой стали с транспортируемой по трубопроводу среды.

За прототип принята конструкция трубы с внутренним защитным покрытием (Патент РФ 2130147, кл. F 16 L 13/00; 9/00, по заявке 97111225/06 от 01.07.1997 г. , Опубл. 10.05.1999 г., Бюл. 13), где труба с внутренним защитным покрытием включает в себя цилиндрические оболочки из коррозионно-стойкой стали с толщиной стенки 0,1-2,0 мм, которые закреплены с трубой продольным коррозионно-стойким сварным швом.

Недостатками данной конструкции являются, во-первых, низкая защита от коррозии места перехода от внутренней поверхности трубы к внутренней поверхности цилиндрических оболочек из коррозионно-стойкой стали из-за плохой адгезии материала покрытия к коррозионно-стойкой стали, и, во-вторых, многие коррозионно-стойкие стали подвержены питтинговой коррозии.

Задача изобретения - повышение качества защиты металлических труб с внутренним покрытием от коррозии в зоне их соединения.

Поставленная задача решается следующим образом. Металлическая труба с внутренним покрытием содержит внутри ее концов цилиндрические оболочки, изготовленные из коррозионно-стойкой стали с большей величиной значения стандартного электродного потенциала, чем у металла трубы, которые по внутренней поверхности, включая концы внутреннего покрытия трубы, плакированы цилиндрическими оболочками, изготовленными из металла, имеющего величину значения стандартного электродного потенциала, не превышающего у металла трубы.

Такая конструкция трубы позволяет защитить цилиндрические оболочки из коррозионно-стойкой стали от питтинговой коррозии, так как плакирующие цилиндрические оболочки, изготовленные из металла, имеющего величину значения стандартного электродного потенциала, не превышающего у металла трубы, служат по отношению к ним протектором. Кроме того, перекрытие концов внутреннего покрытия металлической трубы плакирующими цилиндрическими оболочками позволяет защитить зоны перехода от внутренней поверхности трубы к внутренней поверхности цилиндрических оболочек из коррозионно-стойкой стали от проникновения среды, транспортируемой по трубопроводу. Выполнение плакирующих цилиндрических оболочек из металла с нанесенным покрытием на основе цинка или алюминия дополнительно защищают зону соединения труб с внутренним покрытием от коррозионного разрушения. Изоляция герметиком внутренних концов цилиндрических оболочек, контактирующих между собой, позволяет защитить их от контактной коррозии.

На чертеже изображена металлическая труба с внутренним покрытием.

Металлическая труба 1 с внутренним покрытием 2 содержит цилиндрические оболочки 3, изготовленные из коррозионно-стойкой стали, с большей величиной значения стандартного электродного потенциала, чем у металла трубы 1. Цилиндрические оболочки 3 и концы внутреннего покрытия 2 плакированы цилиндрическими оболочками 4, изготовленными из металла, имеющего величину значения стандартного электродного потенциала, не превышающего у металла трубы 1. Кроме того, заизолированы внутренние концы цилиндрических оболочек 3 и 4, контактирующие между собой, герметиком 5.

Металлическую трубу с внутренним покрытием изготавливают в следующей последовательности: внутри концов трубы 1 устанавливают цилиндрическую оболочку 3, изготовленную из коррозионно-стойкой стали, наносят покрытие 2 на внутреннюю поверхность трубы 1 и частично на внутреннюю поверхность цилиндрических оболочек 3, устанавливают цилиндрические оболочки 4, изготовленные из металла внутри цилиндрических оболочек 3 и концов покрытия 2, предварительно нанеся герметик 5 на наружную поверхность их внутреннего конца. Закрепляют цилиндрические оболочки 3 и 4 внутри концов трубы 1 путем раздачи в радиальном направлении, например путем дорнирования при помощи гидропресса, снабженного дорном.

Таким образом, такая конструкция трубы с внутренним покрытием позволяет повысить защиту зоны соединения труб с внутренним покрытием от коррозии.