Способ соединения на барже или на монтажной площадке двух металлических труб укладываемого в море трубопровода и изоляции зоны этого соединения, и трубы, используемые для реализации этого способа

1 Предлагаемое изобретение касается способа и устройства для соединения на барже или на монтажной площадке двух труб для укладываемого в море трубопровода и изоляции зоны такого соединения посредством нанесения наружного теплоизолирующего покрытия, устойчивого к внешнему давлению, непроницаемого для воды и полученного путем отверждения материала, нанесенного на эти трубы. Время, необходимое для отверждения такого теплоизолирующего и герметизирующего материала, обусловливает определенную задержку осуществления технологического процесса, оказывающую неблагоприятное влияние на скорость укладки этих труб в море. Техническая задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить эту нежелательную задержку. Эта техническая задача решается в соответствии с данным изобретением путем использования металлических труб, подлежащих механическому соединению в предварительно определенных конечных относительных положениях путем обеспечения на подлежащих соединению концах этих металлических труб перед их соединением внешних индивидуальных изоляционных и герметизирующих покрытий,формирование и выбор размеров которых осуществляют таким образом, чтобы в предварительно определенных конечных относительных положениях эти внешние покрытия подлежащих соединению концов труб оказались непрерывными или по существу непрерывными, и путем заполнения, после осуществления соединения этих труб возможного остаточного интервала,если таковой имеется, между покрытиями при помощи клея или мастики. Выражение подлежащие механическому соединению следует понимать как подлежащие соединению при помощи свинчивания или при помощи раструбного соединения (в отличие от соединения при помощи сварки). Используемая в данном случае на конце соединений мастика выполнена, например, на основе каменноугольной смолы или полиуретана. В предпочтительных вариантах реализации предлагаемого изобретения: покрытия выполнены таким образом, чтобы определять друг против друга плоские и параллельные между собой фронтальные поверхности стыка, перпендикулярные по отношению к оси соединяемых труб или наклоненные относительно этой оси в том или ином направлении,эти покрытия выполняют таким образом,чтобы размеры этих покрытий имели возможность частично перекрывать друг друга,эти покрытия выполняют таким образом,чтобы определить соединительные поверхности перекрытия, имеющие дополняющую друг друга синусоидальную или ступенчатую форму, 003339 2 используют покрытия, изготовленные из эластомерного материала, для выполнения их частичного перекрытия,осуществляют временную защиту поверхностей стыка этих покрытий посредством использования съемных колпачков, вставляемых в(или надеваемых на) подлежащие соединению концы труб, снабженные своими покрытиями,которые подлежат удалению перед выполнением соединения этих труб,после выполнения соединения труб заключают зону их соединения в термоусаживаемую муфту. Далее будут описаны варианты реализации труб с покрытием, предназначенные для осуществления предлагаемого способа, со ссылками на приведенные в приложении фигуры, на которых на фиг. 1 показан схематический вид в осевом разрезе труб в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения перед соединением этих труб; на фиг. 2 - схематический вид в осевом разрезе труб с покрытием, показанный на фиг.1,после соединения этих труб; на фиг. 3 - схематический вид участка зоны соединения труб с покрытием в соответствии с одним из вариантов реализации; на фиг. 4 и 5 показаны схематические виды, аналогичные соответственно видам, показанным на фиг. 1 и 2, в случае второго варианта реализации; на фиг. 6 и 7 - схематические виды, аналогичные соответственно видам, показанным на фиг. 1 и 2, в случае третьего варианта реализации. На приведенных фигурах схематически представлены две металлические трубы трубопровода T1, T2, подлежащие соединению между собой путем введения и фиксации охватываемого конца одной, так называемой охватываемой трубы T1, на некоторую длину в охватывающий конец соединения другой, так называемой охватывающей трубы T2. В представленных здесь вариантах реализации охватывающий конец рассматриваемого соединения определяется охватывающим концом 1 а соединительного элемента 1, встроенного в охватывающую металлическую трубу T2,например, путем завинчивания, тогда как охватываемый конец соединения определяется концом 2 самой охватываемой трубы T1. Например, охватывающий конец соединения 1 а и охватываемый конец соединения 2 представляют резьбовые части 3 и 4, взаимодействующие друг с другом для того, чтобы обеспечить соединение труб путем их свинчивания. Следует отметить, что нет необходимости описывать более подробно соединительный элемент, который сам по себе известен и представляет собой, например, металлическую муфту, определяющую два цилиндрических или 3 конических объема 1 а, 1b, расположенных друг против друга по одну и по другую стороны от упорного кольца 1 с и предназначенных для приема соответственно конца одной трубы и конца другой трубы. В соответствии с настоящим изобретением концы соединения металлических труб перед их соединением были снабжены соответствующими теплоизоляционными и герметизирующими наружными покрытиями R1 и R2, причем эти покрытия формируются и их размерные параметры определяются таким образом, чтобы после соединения труб эти покрытия не оставляли между собой, по существу, никакого интервала или оставляли интервал достаточно малой толщины. Такие покрытия могут быть получены путем надлежащего формования и последующего отверждения подходящих для этого материалов,таких, например, как:- для технических решений без осуществления взаимного перекрытия этих покрытий(см. фиг. 1, 2 и 3) используются материалы на основе синтетической пены, состоящей из эпоксидной или полиуретановой смолы, связанной с наполнителем, повышающим коэффициент изоляции (стеклянные микрошарики, микрошарики из способной расширяться глины, микрошарики из алюминиевого сплава, из титана, из композитных волокон или из металлической пены),- для технических решений с обеспечением взаимного перекрытия этих покрытий (см. фиг. 4, 5, 6 и 7) используются материалы на основе эластомерных смол, например, смолы типа "hyperlast" или других смол, например на основе силикона или полиуретана, связанных с наполнителем, повышающим коэффициент изоляции,упомянутого выше типа. В соответствии с существенной особенностью настоящего изобретения концы соединения труб T1, T2, снабженные своими наружными покрытиями, снабжены временными защитными колпачками 5, 6, которые установлены съемным образом соответственно на конце охватывающей трубы и на конце охватываемой трубы для того, чтобы обеспечить защиту поверхностей стыка покрытий труб в процессе прохождения этих труб по роликам или подушкам данной технологической установки. Различные варианты реализации настоящего изобретения, представленные на приведенных в приложении фигурах, отличаются друг от друга перечисленными ниже особенностями. В варианте реализации, представленном на фиг. 1 и 2, предварительно отформованные покрытия R1 и R2 на двух трубах определяют друг против друга кольцевые фронтальные поверхности стыка 7, 8, которые являются плоскими,параллельными друг другу и прямыми, то есть расположенными перпендикулярно по отноше 003339 4 нию к оси соединяемых в данном случае труб,или наклонными относительно этой оси. Фронтальная поверхность 7 слоя покрытияR2 на охватывающей трубе расположена, по существу, в плоскости Е переднего конца соединительного элемента 1, тогда как фронтальная поверхность 8 слоя покрытия R1 на охватываемой трубе расположена, по существу, в плоскости L задней границы зоны введения этой трубы в соединительный элемент таким образом, чтобы после осуществления соединения труб расположенные друг против друга фронтальные поверхности 7 и 8 определяли между собой нулевой или по существу нулевой интервал i. В варианте реализации, представленном на фиг. 3, фронтальные поверхности стыка 7, 8 выполнены плоскими, параллельными и скошенными, то есть наклонными по отношению к оси соединяемых труб. Эти фронтальные поверхности могут быть скошенными в том или ином направлении. В вариантах реализации, представленных на фиг. 4-7, покрытия выполнены из эластомерного материала и сформированы таким образом,чтобы определять поверхности, которые будут перекрывать друг друга после соединения труб. Так, например, одно из покрытий определяет между ним и поверхностью трубы, на которую это покрытие нанесено, глухой или несквозной кольцевой интервал 9, открытый в направлении вперед, а другое покрытие определяет кольцевую выступающую вперед часть 10,способную входить внутрь этого интервала в процессе соединения труб. В варианте реализации, представленном на фиг. 4 и 5, покрытие R1 охватываемой трубы Т 1 определяет интервал 9, тогда как покрытие R2 охватывающей трубы R2 определяет выступающую часть 10, способную размещаться под этим нависающим выступом, тогда как в варианте реализации, представленном на фиг. 6 и 7,покрытие R2 охватывающей трубы Т 2 определяет нависающий в направлении вперед выступ 11, тогда как покрытие R1 охватываемой трубы Т 1 определяет выступающую часть 12, способную размещаться под нависающим выступом 11. Формы поверхностей стыков покрытий с взаимным перекрытием 13, 14 дополняют друг друга в зоне перекрытия для того, чтобы обеспечить герметичность в сухом состоянии или с введением между ними соответствующей смазки, или склеивающего материала, или же материала, являющегося одновременно и клеем, и смазкой. Эти поверхности стыков перекрывающих друг друга покрытий могут иметь, например,синусоидальную форму (см. фиг. 4 и 5) или ступенчатую форму (см. фиг. 6 и 7). Предпочтительным образом одна из поверхностей стыка покрытий представляет утол 5 щение 15, а другая поверхность представляет соответствующую полость 16 (см. фиг. 6 и 7). Муфта М, предпочтительно изготовленная из термоусаживаемого материала, размещена поверх зоны соединения рассматриваемых здесь труб. В примерах реализации, представленных на приведенных в приложении фигурах, каждая из соединительных труб образована внутренней металлической трубой t1 и наружной металлической трубой te, приваренной к этой внутренней трубе, с введением в пространство между этими двумя трубами соответствующего изоляционного материала К. При этом специальный защитный материал r покрывает наружную трубу. Внутренняя труба выступает в направлении вперед по отношению к наружной трубе и покрытие, нанесенное в соответствии с настоящим изобретением, покрывает, по меньшей мере частично или полностью, эту выступающую часть внутренней трубы и покрывает некоторую часть наружной трубы. Настоящее изобретение не ограничивается описанной выше специфической конструкцией соединяемых труб. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ соединения на барже или на монтажной площадке двух металлических труб укладываемого в море трубопровода и изоляции зоны этого соединения посредством нанесения наружного теплоизолирующего покрытия, непроницаемого для воды, устойчивого к внешнему давлению и полученного путем отверждения материала, нанесенного на эти трубы, в соответствии с которым используют металлические трубы (T1, T2), подлежащие механическому соединению в предварительно определенных конечных относительных положениях, реализуют на подлежащих соединению концах этих металлических труб перед их соединением внешние индивидуальные изоляционные и герметизирующие покрытия (R1, R2), формирование и определение размеров которых осуществляют таким образом, чтобы в предварительно определенных конечных относительных положениях эти покрытия оказались непрерывными или, по существу, непрерывными, соединяют трубы, содержащие такое покрытие, и заполняют возможный остаточный интервал между покрытиями, если таковой имеется, при помощи клея или мастики. 2. Способ по п.1, в котором покрытия выполнены таким образом, чтобы определять друг против друга плоские и параллельные между собой фронтальные поверхности стыка, перпендикулярные оси соединяемых труб или наклоненные по отношению к этой оси в том или ином направлении. 6 3. Способ по п.1 или 2, в котором покрытия выполняют и их размеры определяют таким образом, чтобы они имели возможность частично перекрывать друг друга. 4. Способ по п.3, в котором покрытия изготовляют из эластомерного материала и выполняют таким образом, чтобы определять соответствующие поверхности перекрытия (13,14), имеющие дополняющие друг друга синусоидальную или ступенчатую формы. 5. Способ по п.3 или 4, в котором наносят соответствующую смазку на поверхности перекрытия покрытий для того, чтобы облегчить проникновение одного покрытия в другое в процессе соединения труб. 6. Способ по любому из пп.3-5, в котором осуществляют временную защиту поверхностей перекрытия (13, 14) покрытий посредством съемных колпачков (5, 6), вставляемых в (или надеваемых на) подлежащие соединению трубы и удаляемых перед выполнением соединения этих труб. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором после выполнения соединения труб охватывают зону их соединения при помощи термоусаживаемой муфты (М). 8. Металлические трубы для трубопровода,предназначенные для осуществления способа по любому из пп.1-7, отличающиеся тем, что эти трубы соединяются между собой путем введения на определенную длину и фиксации охватываемого конца соединения одной, так называемой охватываемой трубы (Т 1), в охватывающий конец соединения другой, так называемой охватывающей трубы (Т 2), при этом концы соединения труб перед их соединением снабжены соответствующими теплоизолирующими,герметичными по отношению к воде и устойчивыми к воздействию внешнего давления наружными покрытиями (R1, R2), которые сформированы и размеры которых определены таким образом, чтобы после соединения труб эти покрытия оставляли между собой только нулевой интервал или интервал небольшой толщины. 9. Трубы для трубопровода по п.8, в которых охватывающий конец соединения определяется при помощи охватывающего конца (1 а) соединительного элемента (1), включенного в металлическую трубу (Т 2), например, путем завинчивания, тогда как охватываемый конец этого соединения определяется при помощи конца (2) самой охватываемой металлической трубы (Т 1). 10. Трубы для трубопровода по п.8 или 9, в которых предварительно отформованные покрытия (R1, R2) двух подлежащих соединению труб определяют друг против друга кольцевые фронтальные поверхности (7, 8), которые являются плоскими, параллельными между собой,прямыми и перпендикулярными по отношению к оси соединяемых труб или наклонными относительно этой оси в том или ином направлении. 11. Трубы для трубопровода по п.10, в которых фронтальная поверхность (7) наружного покрытия (R2) соединительного конца охватывающей трубы расположена, по существу, в плоскости (Е) переднего конца соединительного элемента (1), тогда как фронтальная поверхность (8) наружного покрытия (R1) соединительного конца охватываемой трубы расположена, по существу, в плоскости (L) задней границы зоны введения этой трубы в соединительный элемент таким образом, чтобы после выполнения соединения расположенные друг против друга фронтальные поверхности (7, 8) наружных покрытий определяли между собой нулевой или, по существу, нулевой интервал (i). 12. Трубы для трубопровода по п.8 или 9, в которых наружные покрытия выполнены из эластомерного материала, причем покрытие соединительного конца одной из соединяемых труб определяет между этим покрытием и металлической трубой, на которую это покрытие нанесено, глухой или несквозной кольцевой интервал (9), открытый в направлении вперед, и покрытие соединительного конца другой трубы представляет кольцевой выступ (10), который имеет возможность входить с определенным трением в этот интервал в процессе соединения этих труб таким образом, чтобы покрытия определяли поверхности взаимного перекрытия (13,14). 13. Трубы для трубопровода по п.12, в которых поверхности перекрытия (13, 14) покрытий представляют: одна из этих поверхностей одно или несколько утолщений (15), а другая поверхность - одну или несколько соответствующих этим утолщениям полостей (16). 14. Трубы для трубопровода по любому из пп.8-13, которые содержат съемные защитные колпачки (5, 6), вставленные в или надетые на соединительные концы труб, снабженные покрытиями, для того, чтобы предохранить поверхности стыка (7, 8; 13, 14) этих покрытий.