Способ соединения труб сваркой взрывом - SU1311608A3

Код документа: SU1311608A3

Чертежи

Описание

1 ,

Изобретение относится к сварке взрывом труб и может быть использовано при строительстве нефтепроводов и газопроводов.

Цель изобретения уменьшение трудоемкости и повышение качества сварного соединения,

На фиг. 1 изображены концы двух телескопически соединенных труб, готовых для соединения сваркой взры вом, продольное сечение; на фиг. 2 концы труб после сварки, продольное сечение.

Способ осуществляется следуюпсим

образом, 1

Конец охватываемой трубной секции 1 вставляется в охватывающую трубную секцию 2, имеющую развальцованный конец 3 под углом 5-8 к оси трубы (предпочтительно 6 ),

К наружной поверхности развальцованного конца 3 укладывают наружный полосообразный сварочный заряд 4 взрывчатого вещества (ВВ), другой такой же полосообразный сварочный заряд 5 ВВ прилагают к внутренней поверхности трубной секции 1 в зоне , расположенной под зарядом 4, Заряд 5 поджат к внутренне поверхности охватываемого конца трубной секции поджимными спицами 6.

Заряды 4 и 5 снабжены инициирующими шнурообразными зарядами 7 (наружный ) и 8 (внутренний), которые соединены с инициирующими передающими средствами 9 и 10 соответственно .

Инициирующие передающие средства 9 и 10 присоединены к общему детонатору 11. К зарядам 4 и 5 прикрепляют предварительно упакованные забивочные материалы 12 и 13 соответственно .

При воспламенении детонатора I 1 происходит одновременная передача энергии ударных волн по инициирующи передающим средствам 9 и 10 кшнуро- образным инициирующим зарядам 7 и 8 и одновременное подрывание последни Поскольку инициирующие шнурообразны заряды 7 и 8 имеют скорость детонации , существенно превышающую скорос детонации полосообразных зарядов 4 и 5, фронты детонационной волны сварочных зарядов 4 .и 5 будут перемещаться по окружности быстрее, чем вдоль оси трубы.

. ь 15

6082

В конечной точке, расположенной диаметрально противоположно начальной точке, фронты детонационной волны зарядов 4 и 5 встретятся под большим углом, уменьшая тем самым разрушающее действие, вызываемое встречным столкновением детонационных фронтов .

Пример. Для свайки были выбраны две секции трубы большого диаметра , используемой для строительства крупнообъемных, нефтепроводов. Наружный диаметр трубы 122 см, толшлна стенки 1,83 см. Один конец, длиной 29,2 см охватывающей трубной секции, был начисто обработан и развальцован под углом примерно 6 по отношению к горизонтальной стенке трубы.

Конец охватываемой трубной секции был начисто обработан и вставлен в охватывающий развальцованный конец первой секции так, чтобы внутренняя поверхность развальцованного конца соприкасалась по окружности с наружной передней кромкой охватываемого конца. В результате получена нахлестка , длиной 12,7 см, развальцованной секции на охватываемый конец. Сварочные заряды ВВ, изготовленные из

аматола (80% аммиачной селитры и 20% тротила), со скоростью детонации . около 4000 м/с были уложены в фигурные картонные контейнеры, которые были собраны в два непрерывных коль35 ца весом около 11 кг каждый. Эти

кольца имеют прямоугольное ступенчатое поперечное сечение с 2,54 см и шириной 6,4 см. Общая ширина 12,7 см, а общая длина подоб40 рана такой, чтобы одно кольцо могло охватывать наружный диаметр охватывающей трубной секции, а другое - внутренний диаметр охватываемой трубной секции,

45 Первый наружный сварочный заряд 4 ВВ был закреплен по всей окружности отогнутой кромки охватывающего конца , причем более толстый его край располагался ближе к телу трубы.

Второй внутренний сварочный заряд 5 ВВ был размещен вокруг внутреннего диаметра охватываемого конца второй трубной Секции в той зоне, над 55 которой бьш расположен наружный заряд , причем толстый его край был расположен вровень с концом трубы.

Посередине толстого края каждого упакованного заряда по всей длине

3 1

последнего, закреплен обладающий высокой скоростью детонации детонирующий шнур, содержащий 360 зерен петрина на метр. Скорость детонации детонирующего щнура, используемого при наружном, расположенном рядом с отогнутой кромкой зарядом, 8450 м Скорость детонации шнура, используемого при внутреннем расположенном около охватываемого конца заряде, 7430 м/с или на 13,7% меньше скорости детонации наружного шнура, что компенсировало укороченность на 13,7% кольца внутреннего шнура по сравнению с кольцом наружного шнура . Уменьшение скорости детонации осуществлялось за счет соединения быстро и медленно горяш 1Х шнуров, в результате чего была получена требуемая величина скорости детонации. Каждый из детонирующих (инициирующих ) шнуров был соединен с отрезком стандартного детонирующего шнура длины, достаточной для подсоединения шнура к концу трубной секции, расположенному дальше от развальцованного конца. Точки соединения отрезков стандартного детонирующего шнура с детонирующим шнуром с высокой скоростью детонации расположены одна над другой с тем, чтобы возбуждение как внутреннего, так и наружного сварочных зарядов происходило в зонах их точного расположения одного над другим. Эти отрезки стандартного детонирующего щнура были подведены к открытому концу охватывающей тр убной секции, соединены; между собой и с общим капсулем-дето- натором.

Как внутренний, так и наружный сварочные заряды ВВ были покрыты слоем сухого песка, упакованного в картонный контейнер, который имеет ту же длину, что и взрывчатые заряды , и ширину 6,3 см с тем, чтобы этот слой выполнял функцию забивки данных зарядов. При воспламенении капсуля-детонатора энергия одновременно передается по стандартным детонирующим шнурам для поджога полых, обладающих высокой скоростью детонации детонирующих шнуров, которые, в свою очередь, .одновременно инициируют внутренний и наружный сварочные заряды. Вызванный детонацией сварочных зарядов фронт детонационной врлны перемещается в на608 4

правлении, параллельном .продольной оси трубы, вынуждая нахлесточные зоны трубы сближаться и образовывать сварное соединение.

J Данный способ сварки труб не требует для его реализации применения внутренних и наружных оправок.

Формула изобретения

1. Способ соединения труб сваркой взрывом, при котором соединяемые трубы устанавливают с заходом до упора конца одной трубы в раструб, выполненный на конце другой трубы, размещают в месте соединения труб сварочные лентообразные заряды, причем заряд, охватывающий раструб, располагают вокруг наружной поверхности

раструба, а процесс сварки осуществляют инициированием сварочного заряда с подпором внутренней поверхности конца охватываемой раструбом трубыt отличающийся тем, что,

с целью уменьшения трудоемкости и повышения качества сварного соединения , в качестве подпора используют дополнительный сварочный лентообразный заряд, инициирование сварочных зарядов осуществляют посредством полых детонационных шнуров, имеющих разные скорости детонации, размещенных вдоль лентообразных сварочных зарядов и в-контакте с ними в точках,

ближайших к меньшему диаметру раструба , при этом скорость детонации полых детонационных шнуров задают из соотношения

ем

где V. и V

вн

Б„ и D

ВЦ

- Dj

скорость детонации полых детонационных шнуров, контактирую- щчх со сварочными зарядами , соответственно охватывающих раструб и расположенных со стороны внутренней поверхности одной из труб;

диаметры окружностей, которые образуют геометрические оси полых детонационных шнуров, имеющих скорости детонации соответственно

VH и V,

gj,, которые вы513

бирают большими скорости детонации сварочных зарядов не менее чем в 1,5 раза,

а инициирование полых детонационных шнуров осуществляют одновременно в точках, лежащих в плоскости, проходящей через геометрические оси соединяемых труб, и по одну сторону от этих осей.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что сварочные заряды покрывают забивочным материалом .

Зо Способ поп, 1, отл и чающий с я тем, что раструб выполняют под углом 5-8 к оСи трубы.

4. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что раструб выпол- няют под углом 6° к оси трубы.

Реферат

Изобретение относится к области сварки взрывом труб и может быть использовано при строительстве нефтепроводов и газопроводов. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и повышение качества сварного соединения . Способ применяется для сварки взрывом секций металлических труб большого диаметра, при котором внутренний и внешний обручеобразные заряды взрывчатого вещества одновременно взрывают в зоне расположения телескопически соединенных концов труб. Сварочные заряды взрывают одновременно посредством инициир то цих зарядов взрывчатого вещества с очень высокой скоростью детонации, превышающей скорости детонации сварочных зарядов более чем в 1,5 раза. Скорость детонации инициирующего взрывчатого вещества выбирают такой, чтобы взрыв сварочных зарядов производился одновременно по всей окружности труб при поддерживании расположения фронтов детонации один над другим и под большим углом к оси труб. Это позволяет избежать возможности воздействия на трубы неуравновешивающих сил и получить минимальную силу столкновения движущихся по окружности труб ударных волн, что предотвращает повреждение труб при сварке, 3 з.п. ф-лы, 2 ил. :: о СО С со NHA О5 о 00 см