Способы соединения или ремонта труб с внутренним покрытием и соответствующее устройство - RU2019107013A
Код документа: RU2019107013A
Формула
1. Способ создания сварного шва между внутренним покрытием, расположенным внутри металлической основной трубы секции трубы с внутренним покрытием, и электрофузионным фитингом, содержащим по меньшей мере один нагревательный элемент, причем указанный способ включает:
размещение конца электрофузионного фитинга внутри конца секции трубы с внутренним покрытием,
размещение индукционной катушки внутри канала электрофузионного фитинга рядом с указанным по меньшей мере одним нагревательным элементом и
подачу электрической энергии на индукционную катушку для питания указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента за счет электромагнитной индукции.
2. Способ по п. 1, в котором питание указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента вызывает его нагревание.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором подача электрической энергии на индукционную катушку включает пропускание переменного тока через индукционную катушку.
4. Способ по п. 3, в котором частота переменного тока является радиочастотой.
5. Способ по п. 4, в котором частота переменного тока находится в диапазоне от 5 до 400 кГц.
6. Способ по любому предыдущему пункту, включающий контроль, выбор или установку частоты переменного тока таким образом, чтобы вызывать нагревания указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента без нагревания трубы.
7. Способ по любому предыдущему пункту, включающий выбор электрофузионного фитинга, содержащего по меньшей мере один нагревательный элемент, расположенный в месте, соответствующем глубине проникновения магнитного поля, индуцированного током в индукционной катушке.
8. Способ по любому предыдущему пункту, включающий индуцирование гистерезисных потерь в указанном по меньшей мере одном нагревательном элементе для увеличения и/или усиления нагрева указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента.
9. Способ по любому предыдущему пункту, включающий подачу электрической энергии на индукционную катушку для нагревания по меньшей мере части электрофузионного фитинга, связанной с указанным по меньшей мере одним нагревательным элементом, до первой температуры, которая ниже точки плавления материала электрофузионного фитинга, и последующую подачу электрической энергии на индукционную катушку для нагревания указанной по меньшей мере части электрофузионного фитинга, связанной с указанным по меньшей мере одним нагревательным элементом, до второй температуры, которая выше точки плавления материала электрофузионного фитинга, для приваривания фитинга к внутреннему покрытию трубы.
10. Способ по п. 9, в котором фитинг расширяют для улучшения или обеспечения контакта между поверхностью фитинга и внутренним покрытием трубы.
11. Способ по п. 9 или 10, в котором указанную по меньшей мере часть фитинга расширяют для компенсации неточного совмещения между примыкающими внутренними покрытиями труб и/или основными трубами.
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором последующий этап сварки осуществляют от известной исходной температуры фитинга и/или внутреннего покрытия трубы.
13. Способ по любому из пп. 9-12, в котором нагревание до первой температуры включает подачу первого электрического тока на индукционную катушку.
14. Способ по п. 13, в котором нагревание до второй температуры включает подачу второго электрического тока на индукционную катушку.
15. Способ по любому предыдущему пункту, включающий мониторинг температуры по меньшей мере части электрофузионного фитинга.
16. Способ по п. 15, включающий осуществление контроля подачи электрического тока на индукционную катушку в ответ на значение температуры указанной по меньшей мере части электрофузионного фитинга для контроля температуры.
17. Способ по любому предыдущему пункту, включающий размещение конца электрофузионного фитинга в углублении в конце внутреннего покрытия.
18. Способ по п. 17, в котором углубление образовано во внутренней поверхности внутреннего покрытия.
19. Способ по п. 18, включающий механическую обработку внутреннего покрытия с образованием углубления для размещения в нем электрофузионного фитинга и/или механическую обработку электрофузионного фитинга для его размещения в углублении.
20. Способ по любому из пп. 1-16, в котором электрофузионный фитинг примыкает к концу внутреннего покрытия.
21. Способ по любому предыдущему пункту, дополнительно включающий размещение противоположного конца электрофузионного фитинга внутри конца следующей секции трубы с внутренним покрытием, размещение индукционной катушки или дополнительной индукционной катушки внутри канала электрофузионного фитинга рядом по меньшей мере с одним дополнительным нагревательным элементом и подачу электрической энергии на индукционную катушку или дополнительную индукционную катушку с обеспечением нагревания указанного по меньшей мере одного дополнительного нагревательного элемента за счет электромагнитной индукции.
22. Способ по п. 21, в котором индукционная катушка имеет длину, достаточную для расположения рядом как с указанным по меньшей мере одним нагревательным элементом, так и указанным по меньшей мере одним дополнительным нагревательным элементом.
23. Способ по п. 21, включающий обеспечение дополнительной индукционной катушки, связанной с указанным по меньшей мере одним дополнительным нагревательным элементом.
24. Способ по любому из пп. 21-23, включающий подачу электрической энергии на индукционную катушку или на индукционную катушку и дополнительную индукционную катушку с одновременным обеспечением нагревания указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента и указанного по меньшей мере одного дополнительного нагревательного элемента.
25. Способ по п. 24, включающий подачу электрической энергии на индукционную катушку или дополнительную индукционную катушку для нагревания по меньшей мере части электрофузионного фитинга, связанной с указанным по меньшей мере одним дополнительным нагревательным элементом, до первой температуры, которая ниже точки плавления материала электрофузионного фитинга, и последующую подачу электрической энергии на индукционную катушку или дополнительную индукционную катушку для нагревания указанной по меньшей мере части электрофузионного фитинга, связанной с указанным по меньшей мере одним дополнительным нагревательным элементом, до второй температуры, которая выше точки плавления материала электрофузионного фитинга, для приваривания фитинга к внутреннему покрытию смежной трубы.
26. Способ по п. 25, включающий одновременное нагревание частей электрофузионного фитинга, связанных с указанным по меньшей мере одним нагревательным элементом и по меньшей мере одним дополнительным нагревательным элементом, до первой температуры, и последующее одновременное нагревание указанных частей до второй температуры для приваривания фитинга к внутренним покрытиям секций трубы с внутренним покрытием.
27. Способ укладки трубопровода, включающий создание по меньшей мере одного сварного шва между внутренним покрытием секции трубы с внутренним покрытием и электрофузионным фитингом посредством способа по любому предыдущему пункту.
28. Способ по п. 27, дополнительно включающий создание по меньшей мере одного дополнительного сварного шва между внутренним покрытием другой секции трубы с внутренним покрытием и противоположным концом электрофузионного фитинга посредством способа по любому из пп. 1-26.
29. Способ ремонта трубы с внутренним покрытием, содержащей внутреннее покрытие внутри металлической основной трубы, включающий:
извлечение секции трубы с внутренним покрытием,
введение концов муфты, содержащей нагревательный элемент, в соответствующие концы трубы с внутренним покрытием,
размещение индукционной катушки внутри канала муфты рядом с нагревательным элементом и
подачу электрической энергии на индукционную катушку для питания нагревательного элемента за счет электромагнитной индукции.
30. Способ по п. 29, в котором питание нагревательного элемента вызывает его нагревание.
31. Способ по п. 30, в котором индукционная катушка нагревает по меньшей мере один нагревательный элемент на обоих концах муфты или один нагревательный элемент для одновременного нагревания обоих концов муфты.
32. Электрофузионный фитинг для соединения внутренних покрытий секций трубы с внутренним покрытием, каждое из которых находится внутри металлической основной трубы соответствующей секции трубы с внутренним покрытием, при этом указанный фитинг содержит:
по меньшей мере один нагревательный элемент, расположенный на наружной поверхности электрофузионного фитинга или в ней,
причем указанный или каждый нагревательный элемент электрически изолирован от внутренней поверхности фитинга и выполнен с возможностью нагревания соответствующей части электрофузионного фитинга под действием электромагнитной индукции.
33. Электрофузионный фитинг по п. 32, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент не содержит электропроводки.
34. Электрофузионный фитинг по п. 32 или 33, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент содержит одну или более катушек.
35. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-34, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент содержит одну или более лент или петель.
36. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-35, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент содержит одну или более сеток или решеток.
37. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-36, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент является непрерывным.
38. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-36, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент не является непрерывным.
39. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-38, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент содержит множество частиц, вделанных на наружной поверхности электрофузионного фитинга или в нее.
40. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-39, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент содержит металл.
41. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-40, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент содержит ферромагнитный материал.
42. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-41, в котором указанный по меньшей мере один нагревательный элемент выполнен с возможностью образования одного или более периферийных или кольцевых сварных швов между электрофузионным фитингом и внутренним покрытием трубы.
43. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-42, содержащий по меньшей мере один нагревательный элемент, расположенный на первом конце электрофузионного фитинга, и по меньшей мере один нагревательный элемент, расположенный на втором конце электрофузионного фитинга.
44. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-43, содержащий средство размещения индукционной катушки для размещения по меньшей мере одной индукционной катушки в заданном месте внутри электрофузионного фитинга.
45. Электрофузионный фитинг по п. 44, в котором средство размещения индукционной катушки содержит плечо.
46. Электрофузионный фитинг по п. 44, в котором средство размещения индукционной катушки содержит углубление.
47. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 44-46, в котором средство размещения индукционной катушки выполнено с возможностью размещения устройства, содержащего указанную по меньшей мере одну индукционную катушку, в заданном месте.
48. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-47, содержащий датчик температуры.
49. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-48, содержащий трубчатую муфту.
50. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-49, содержащий муфту из термопластичного материала.
51. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-50, выполненный с возможностью введения в конец секции трубы с внутренним покрытием.
52. Электрофузионный фитинг по п. 51, выполненный размещаемым в углублении в конце внутреннего покрытия трубы.
53. Электрофузионный фитинг по п. 51 или 52, выполненный размещаемым в углублении, образованном во внутренней поверхности внутреннего покрытия трубы.
54. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-50, выполненный с возможностью примыкания к концу внутреннего покрытия трубы.
55. Электрофузионный фитинг по любому из пп. 32-54, полученный посредством процесса литья под давлением.
56. Устройство для питания по меньшей мере одного нагревательного элемента электрофузионного фитинга, содержащее:
корпус, выполненный с возможностью его размещения в канале электрофузионного фитинга, и
по меньшей мере одну индукционную катушку, расположенную на корпусе или в нем в месте, соответствующем положению указанного по меньшей мере одного нагревательного элемента,
причем указанное устройство выполнено с возможностью введения в канал электрофузионного фитинга с использованием приводной тяги.
57. Устройство по п. 56, содержащее приводную тягу.
58. Устройство по п. 56 или 57, содержащее скребок.
59. Устройство по любому из пп. 56-58, содержащее муфту или сердечник.
60. Устройство по любому из пп. 56-59, содержащее батарею для подачи электрической энергии на указанную по меньшей мере одну индукционную катушку.
61. Устройство по любому из пп. 56-60, выполненное с возможностью соединения или соединенное с внешним источником электрической энергии.
62. Устройство по любому из пп. 56-61, выполненное с возможностью взаимодействия с одним или более средствами размещения, расположенными в электрофузионном фитинге.
63. Устройство по п. 62, выполненное с возможностью примыкания к плечу, образованному в электрофузионном фитинге.
64. Устройство по п. 62 или 63, выполненное с возможностью по меньшей мере частичного размещения в углублении, образованном в электрофузионном фитинге.
65. Устройство по п. 64, выполненное с возможностью толкания указанной по меньшей мере одной индукционной катушки в углубление.
66. Трубопровод, содержащий по меньшей мере одну секцию трубы, содержащей внутреннее покрытие, приваренное к электрофузионному фитингу по любому из пп. 32-55.
67. Муфта для ремонта трубы с внутренним покрытием, содержащей внутреннее покрытие, расположенное внутри металлической основной трубы, причем муфта содержит:
один или более нагревательных элементов, расположенных на наружной поверхности муфты или в ней,
причем указанный нагревательный элемент или каждый нагревательный элемент электрически изолирован от внутренней поверхности фитинга и выполнен с возможностью нагревания соответствующих частей муфты под действием электромагнитной индукции.
68. Муфта по п. 67, содержащая по меньшей мере один нагревательный элемент на обоих концах муфты.
69. Муфта по п. 67, содержащая один нагревательный элемент, проходящий по существу по длине муфты.
