Способ соединения труб сваркой взрывом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО 1.1 ИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 08 51)4 В 23 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИЗОБРЕТЕН ПИС К ПАТЕНТ 18ПБ)н Иствэнффи (СА)Б) 88.8)279,блик, 19 СОБ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ(57) Изобретение относится к обти сварки взрывом труб и можетиспользовано при строительстветепроводов и газопроводов, Цельбретения - уменьшение трудоемкои повышение качества сварного снения, Способ применяется для ски взрывом секций металлическихбольшого диаметра, при котором ас ыть ефт арт нут(21) 2925902/25-27(72) Стефен Макмилли Воун Дьюан Линз ((56)Патент США Ф 39кл. В 23 К 21/00, о реннии и внешнии обручеобразные заряды взрывчатого вещества одновременно взрывают в зоне расположениятелескопически соединенных концовтруб, Сварочные заряды взрывают одновременно посредством инициирующихзарядов взрывчатого вещества с оченьвысокой скоростью детонации, превышающей скорости детонации сварочныхзарядов более чем в 1,5 раза. Скорость детонации инициируюшего взрывчатого вещества выбирают такой, чтобы взрыв сварочных зарядов производился одновременно по всей окружности труб при поддерживании расположения фронтов детонации один наддругим и под большим углом к оситруб, Это позволяет избежать возможности воздействия на трубы неуравновешивающих сил и получить минимальную силу столкновения движущихся поокружности труб ударных волн, чтопредотвращает повреждение труб присварке, 3 э,п. ф-лы, 2 ил.1311608 При воспламенении детонатора 11 происходит одновременная передача энергии ударных волн по инициирующим передающим средствам 9 и 10 к шнурообразным инициируюшим зарядам 7 и 8 и одновременное подрывание последних, Поскольку инициирующие шнурообразные заряды 7 и 8 имеют скорость детонации, существенно превышающую скорость детонации полосообразных зарядов 4 и 5, фронты детонационной волны сварочных зарядов 4 .и 5 будут перемещаться по окружности быстрее, чем вдоль оси трубы. 55 Изобретение относится к сваркевзрывом труб и может быть использовано при строительстве нефтепроводови газопроводов.Цель изобретения - уменьшениетрудоемкости и повышение качествасварного соединения,На фиг. 1 изображены концы двухтелескопически соединенных труб,готовых для соединения сваркой взрывом, продольное сечение; на фиг. 2концы труб после сварки, продольноесечение,Способ осуществляется следующимобразом,1Конец охватынаемой трубной секции1 вставляется в охватывающую трубную секцию 2, имеющую развальцованоный конец 3 под углом 5-8 к осиотрубы (предпочтительно 6 ).К наружной поверхности развальцованного конца 3 укладывают наружный полосообразный сварочный заряд4 взрывчатого вещества (ВВ), другойтакой же полосообразный сварочныйзаряд 5 ВВ прилагают к внутренней.поверхности трубной секции 1 в зоне, расположенной под зарядом 4, Заряд 5 поджат к внутренней поверхности охватываемого конца трубнойсекции поджимными спицами 6,Заряды 4 и 5 снабжены инициирующими шнурообразными зарядами 7 (наружный ) и 8 (внутренний), которыесоединены с инициирующими передающими средствами 9 и 10 соответственно,Инициирующие передающие средства 9 и 10 присоединены к общемудетонатору 11, К зарядам 4 и 5 прикрепляют предварительно упакованныезабивочные материалы 12 и 13 соответственно,10 15 20 25 30 35 40 45 50 2В конечной точке, расположенной диаметрально протиноположно начальной точке, франты детонационной волны зарядов 4 и 5 встретятся под большим углом, уменьшая тем самым разрушающее действие, вызываемое встречным столкновением детонационных фронтон.П р и м е р, Для сварки были выбраны две секции трубы большого диаметра, используемой для строительства крупнообъемных нефтепроводов. Наружный диаметр трубы 122 см, толщина стенки 1,83 см, Один конец, длиной 29,2 см охватывающей трубной секции, был начисто обработан и разнальцоо нан под углом примерно 6 по отношению к горизонтальной стенке трубы,Конец охва.тываемой трубной секции бып 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, см, развальцованной секции на охватываемый конец, Сварочные заряды ВВ, изготовленные из аматола (807. аммиачной селитры и 20 Е тротила), со скоростью детонации около 4000 м/с были уложены в фигурные картонные контейнеры, которые были собраны в два непрерывных кольца весом около 11 кг каждый, Эти кольца имеют прямоугольное ступенчатое поперечное сечение с толщиной 2,54 см и шириной 6,4 см. Общая ширина 12,7 см, а общая длина подобрана такой, чтобы одно кольцо могло охватывать наружный диаметр охватывающей трубной секции, а другое внутренний диаметр охватываемой трубной секции.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 которой был расположен наружный заряд, причем толстый его край был расположен вровень с концом трубы.Посередине толстого края каждого упакованного заряда по всей длине13116084правлении, параллельном .продольнойоси трубы, вынуждая нахлесточныезоны трубы сближаться и образовыватьсварное соединение,Данный способ сварки труб не требует для его реализации применения/с, внутренних и наружных оправок,Чн 1 н Чвн он последнего, закреплен обладающий высокой скоростью детонации детонирующий шнур, содержащий 360 зерен петрина на метр, Скорость детонации детонирующего шнура, используемого при наружном, расположенном рядом с отогнутой кромкой зарядом, 8450 м Скорость детонации шнура, используемого при внутреннем расположенном около охватываемого конца заряде, 10 7430 м/с или на 13,77 меньше скорости детонации наружного шнура, что компенсировало укороченность на 13,77 кольца внутреннего шнура по сравнению с кольцом наружного шну ра. Уменьшение скорости детонации осуществлялось за счет соединения быстро и медленно горящих шнуров, в результате чего была получена требуемая величина скорости детонации. 20 Каждый из детонирующих (инициирующих) шнуров был соединен с отрезком стандартного детонируюшего шнура длины, достаточной для подсоединения шнура к концу трубной секции, 25 расположенному дальше от развальцованного конца, Точки соединения отрезков стандартного детонирующего шнура с детонирующим шнуром с высокой скоростью детонации расположены 30 одна над другой с тем, чтобы возбуждение как внутреннего, так и наружного сварочных зарядов происходило в зонах их точного расположенияодного над другим. Эти отрезки стан дартного детонирующего шнура были подведены к открытому концу охватывающей трубной секции, соединены: между собой и с общим капсулем-детонатором, 40Как 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 од 50 новременно 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 наФормула и з обре тения 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 трубы, о тлич ающи йс я 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 где Ч и Ч- скорость детонацииполых детонационных шнуров, контактирующих со сварочными зарядами, соответственно охватывающих раструб и расположенных со стороны внутренней поверхности одной иэ труб;П и Ря - диаметры окружностей,которые образуют геометрические оси полых детонационных шнуров, имеющих скорости детонации соответственно Ч и Чц, которые вы1311608 бирают большими скорости детонации сварочь Т. Кр ердюков Составит вецКорректор М, Демч ед Л едакто в Подписмитета СССРткрытийая наб, д 4/5 каз 1904/57 Тираж 976 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушсзводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул Проектная, 4 ных зарядов не менеечем 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, Способпоп, 1, отличаю щ и й с я тем, что сварочные заряды покрывают забивочным материалом5 3. Способ по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что раструб выполоняют под углом 5-8 к оси трубы.4, Способ по и. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что раструб выпол няют под углом 6 к оси трубы,