Р 138-73

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

ВНИИСТ

ПО КОНТАКТНЫМ СОЕДИНЕНИЯМ ПРИ МОНТАЖЕ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ ОТ КОРРОЗИИ

Р 138-73

Отдел научно-технической информации

Москва 1973

УДК 622.632.47:620.137

В "Рекомендациях по контактным соединениям при монтаже установок электрохимической зациты трубопроводов от коррозии" содержатся основные сведе -ния по выполнению контактных соединений при монтаже установок протекторной, катодной и злектродренажной завиты газонефтепроводев от подземной коррозии.

При составлении данных Рекомендаций учтен отечественный опыт, а также результаты исследователь -скжх и экспериментальных работ по выполнение контактных соединений, проводимых в тресте It 8, U0R30 и ЛенЛЭО ВШШроектзлектромонтаж.

Рекомендации разработаны под руководством гл.технолога Л.К. Гордова при участии инженеров В.В. Котика, А.В. Торопыгина (Спецмонтахный трест * 8) и Ю.К. Орлова (ВНИИСТ).

Замечания и предложения по Рекомендациям просьба направлять по адресу: Москва, 105038, Окружной пр., 13, ВНИИСТ, лаборатория электро запиты.

ВНИИСТ

[Рекомендации по контактным соеди-, jнениям при монтаже установок jp 770.7? ;электрохимической защиты трубопро-; i водов от коррозии    ;

ВВЕДЕНИЕ

В связи с развитием добычи нефти и газа и трубопроводного транспорта этих продуктов развивается и техника электрохимической защиты газонефтепроводов от подземной коррозии.

Опыт электрохимической защиты газонефтепроводов показывает, что надежность работы установок электрохимической защиты часто определяется качеством контактных соединений.

При сооружении установок электрохимической защиты трубо -проводов от коррозии необходимо осуществлять различные элект -рические контакты между отдельными элементами: при монтаже линий электропередач, катодных станций, анодных заземлений, протек -торных установок, контрольно-измерительных пунктов и защитного заземления.

Контактные соединения в основном выполняются следующими способами: термитной сваркой, опрессованмем, газовой сваркой и соединениями проводов методом скрутки. Тот или иной способ выбирается для каждого отдельного случая в зависимости от следующих факторов: местных условий, наличия оборудования, прис -пособдений и материалов.

В настоящих Рекомендациях освещены вопросы выполнения контактных соединений, вошедлие в типовой проект электрохимической защиты трубопроводов ВН/ЛйТрансгаза.

Внесены лабораторией : электрозащиты ВНМСТа: и Специализированным монтажным трестом * 8;

I

Утверждены ВНййСТом 2I.E.W73 г. и Специализированным монтажным трестом 8 14.Я!. 1*73 г.

Разработаны

впервые

КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ ЫОНТЛХЕ ВО ИДУ ИНЫХ ЛИНИЙ аЛШРОПКРВДАЧ

I.I. Алюминиевые и стал«алюминиевые провода во вдувных линий электропередач (в шлейфах) соединяются методой термитно-муфельной сварки со сдавливанием хил (с осадкой) термитными патронами марки АС (рис.1) с применением сварочных кленей типа АТСП 50-185.

Рис Л. Термитный патрон марки АС для сварки кил проводов и кабелей

1.2. Последовательность выполнения контактных соединений при монтаже воздушных линий электропередач заключается в следующем:

провода выправляют, отторцовывают и зачинают стальной деткой из кардоленты;

подготовленные к сварке провода вставляют в кокиль тер -житного патрона, который выбирают по табл.1 и устанавливают в зажимы сварочных клешей;

муфель термитного патрона зажигают термитной спичкой, и одновременно закрывают защитный кожух на сварочных кленах;

А

черев 1-2 млн. посхе зажигания термитного патрона нем

сварочные клеил о установленными про во дама в процессе сварка доххны находиться в горизонтальном положении;

пока не потемнеет муфель термитного патрона, клеи со сварного соединения не снимается;

по окончании сварив клеи, муфель термитного патрона и кокиль удаляет со сварного соединения.

Таблица I

КОНТАКТНЫЕ СОВДИНЕНИЯ ПРИ МОНТАХЕ АНОДНЫХ ЗАЗВМШИЙ И ПРОТЕКТОРНЫХ УСТАНОВОК

1.3.    Выводы от какдого анодного заэеылителя или протектора присоединяет к магистральному кабеле марки АВРГ-500 сечением 1x25 мм методом термитно-муфельной сиаркя о введение* присадка в кокиль термитного патрона марки АС.

1.4.    Последовательность выполнения контактных соединений при монтаже анодных заземлений и протекторных установок вакде-чается в следуемом:

о конца жилы провода марки ПСРП сечением 1x1 мм от анодного заземдитедя млн протектора удаляет изоияцив на участке длиной 50 мм;

оголенный участок иклы облуиивается припоем П0С-40, после чего на него накладывает бандах из алеминневой проволоки;

магистральный кабель разрезает в месте присоединения вывода анодного завемлителя или протектора;

с хил кабеля снимает изеляцив ва участке длиной 50 мм;

оголенные участки кил складывает вместе н скругляет плоскогубцами;

5

ка оголенный участок хил кабеля накладывают бандах ка кадрового асбеста о учетом диаметра копия выбранного термином петрова (табл.2);

ипк кабаля о бандажом вставляют в кокки термятного патрона (рмо.2).

Табляца 2

для сохранавня маоляцмы кабаля при сварке на оголенный участок ххл устанавливают охладитель (рнс.З) из набора HTC-I (рнс.4);

муфель термитного патрона залягается термитной спичкой. Одновременно с началом горения термитном патрона в ем кокиль вводят присадочный пруток (рис.5) ив алюминиевой проволоки до полном заполнения кокиля расплавленным алюминием;

Рис.2. Подмтовленные к сварке хилы кабеля с термитным патроном марки АС

Рнс.З. Патрон марки АС с охладителем. установленный для сварки ответвленном провода

6

после сгорания термитного патрона жила провода марки ПСРП вставляется в кокиль термитного патрона с расплавленным алюминием (рис.б);

nd окончании сварки охладитель снимают, а муфель термитного патрона и кокиль удаляют со сварного соединения. Сварные соединения в готовом виде приведены на рис.7;

готовое сварное соединение азодируется: нарезается хлорвиниловая трубка диаметром 23 мы участками длиной по 140 им, которые завариваются с одной стороны;

на оголенные участки кил кабеля и сварного соединения наносится лак ПХВ-1 и производится трехслойная намотка лентой ПХБ с 50%-ным перекрытием;

на изолированный участок сварного соединения одевают колпачок из трубки ПХВ, который предварительно заполняют лаком ПХВ-2 и, обматывая лентой ПХВ места выхода гид кабеля м провода, уплотняют его. Чтобы колпачок нс слгдад, е'Ч) закрепляют лентой ПХВ к изоляции кабеля (рис.В).

7

Pic.5. Введена присадочного прутке is алюминиевой проволоки в кокиль термитного патроне марки АС при сварке ответвленного провода

Рмс.6. Введение провода марки ПСРП в кокиль термитного патрона о раплавна икни алюминием

Рис.?. Образцы контактных сое- Рис.8. Изолированный участок дмнений проводов марки ПСРП с    сварного    соединения

алюминиевыми килами кабеля

КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ С ТРУБОПРОВОДОМ

1.5. Для присоединения кабеле АВРГ к трубопроводу хкла кабеля предварительно оконцовывается Г-образныи стальные стержней, обнуленным на участке длиной 50 ми припоем ДОС-АО, методом термитно-муфельной сварки при помом териитмнх патронов марки АС.

1.6. Последовательность выполнения контактного соединения заключается в следующем:

с конца хилы кабеля удаляют изоляцию на участке длиной 50 мм;

на оголенный участок хилы накладывают бандах И8 шнурового асбеста. При этом типораамер термитного патрона выбирают по табл.2;

оголенная хила кабеля с бандахом вставляется в кокиль термитного патрона:

для сохранения изоляции кабеля при сварке на оголенный участок хилы устанавливают охладитель (рис.9) иэ набора HTC-I (рис.5);

термитный патрон подвигают термитной спичкой. Одновременно с началом горения термитного патрона в кокиль вводят присадочный пруток из алюминиевой проволоки (рис.10) до полного заполнения расплавленным алюминием;

Рис.9. Патрон марки АС с охладителем, установленный для сварки алюминиевой хилы ка -беля со стальным стерхнем

Рис.10. Введение присадочного прутка из алюминиевой проволоки в кокиль термитного патрона ИЬрки АС при сварке алюминиевой хилы кабеля со стальным стерхнем

после сгорания термитного патрона облухенный конец стального стерхня вставляют в кокиль патрона с расплавленным алюминием (рис.II);

по окончании сварки охладитель снимают, муфель термитного патрона и кокиль удаляют со сварного соединения. Сварные соединения в готовом виде приведены на рис.12.

9

Рже.11. Введение стального стержня в кокиль термитного патрона с расплавленным алюминием

Рис.12. Образцы контактных соединений стальных стержней с алюминиевыми жилами кабеля

1.7.    Чтобы присоединить вывод одиночного протектора проводом марки ПСРП сечением 1x1 мм непосредственно к трубопро -воду, производятся следующие операции:

с конца жилы провода марки ПСРП удаляет изоляцию на участке длиной 100 мм;

оголенный участок жилы провода перегибают пополам и на него накладывают бандаж из медной проволоки.

1.8.    Алюминиевый кабель, оконцованный Г-образным стальным стержнем, или вывод одиночного протектора присоединяются к трубопроводу методом термитно-тигельной сварки.

1.9.    Последовательность выполнения контактного соединения эаключаетвя в следующем:

отрывают шурф над трубопроводом размером, указанным в проекте;

после отрывки шурфа в верхней части трубопровода снимается изоляция и производится зачистка стенки трубопровода до металлического блеска;

остатки изоляции на трубопроводе смывают бензином;

на зачищенное место трубопровода устанавливают тигель-форму (рис.13);

в нижнее боковое отверстие тигель-формы перпендикулярно

10

ося трубы, точно в центре литника вставляют конец стального стержня (рис.1*0 или провод марки ПСРП, подготовленный к сварке (рис.15);

черев верхнее отверстие тигель-формы встав -

дяют металлический вкла -дыо и засыпают порцию термитной смеси, предва -рительно перемененной до

Рмс.13. Тигель-форма типа ТФГ для приварки стальных проводников к трубопроводу

Рис. 14. Алюминиевый кабель,окон-цованный стальным стержнем, подготовленный для приварки к трубопроводу с помощью тигель-формы

однородности состава компонентов. После этого крышка тигель-формы закрывается;

термит в тигель-форме воспламеняется с помощью термитной спички, которую в зажженном состоянии опускают в отверстие крышки формы. После сгорания термита тигель-форму снимают;

сварное соединение освобождают от шлака. Готовые сварные соединения приведены на рис.16, 17.

I.IO. Готовое сварное соединение изолируют следующим образом:

узел присоединения кабеля с Г-образным стальным стержнем сначала изолируют хлорвиниловой лентой;

на контактное соединение одевают временную форму из рубероида или толя;

II

Pic.15. Провод «арка ССРП, подготовленный для привари к трубопроводу с поно дью нгень-форш

Рнс.16. Образец приварка к трубопроводу алюминиевого кабеля, овонцованного стальным стершем с помощью тигель-формы

Рис.17. Образец приварки к трубопроводу провода марки ПСРП с помощью тигель-формы

12

в форму со сварными соединениями заливают битумно-резиновую мастику.

Изолированное СЕарное соединение приведено на рис.18. Размеры даны в миллиметрах.

Примечание. Для обычных труб магистраль -ных трубопроводов стальной стержень и вывод протектора приваривают железным термитом, состав которого дан в табл.5; для высокопрочных (дмсперсионно-упрочненных)труб стальной стержень диаметром не более 6 мм и вывод протектора приваривают медным термитом, состав которого приве -ден в табл.4.

Рис.18. Изолированное сварное соединение:

I-трубопровод; 2-изоляция трубопровода; З-Г-образный стальной стержень; 4-сверные соединения; 5-кабель марки АБРГ; 6-изоляция битумно-резиновой мастикой; 7-мзоляция лентой ПХВ

Таблица 3

Состав железного термита    jВесовой состав, %

Железная окалина (окись-закись

железа)    72,5

Алюминий (порошок)    18,0

Магний (порошок)    4,5

Ферромарганец (40%-ный доменный ФМ-1)    5,0

Примечание. Вес железного термита на одну оварку 60 г.

13

Coons медного термита

Т

!

|цш ошш (окись—закись меда) Стах шиш о хедив Ферромарганец (80-85%-ннй малоуг-лерохлстнй)

Весовой оостав, %

64

20

16

П о ■ а а й в 1 I е. Бес медного термита на одну сварку 30 г.

КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ МОНТАЖЕ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМШ1Я

I .II. Сварка степных полос н отержвай аааекижвщих устройств выполняется термитно-тигельной сваркой в разъемных пес-чаво-сможяинх формах с првнвнанаак тврквтвой снеся (pic.19,20, 21) в сдадущхх случаях: прв отсутотвнв электроэнергии а местах, труднодоступных для доставка электросварочных агрегатов, ялж есдв кх доставка ахоношческа на оправдана.

1.12.    Теракт на я смесь прх с го рання выделяет хждкжй метай, который в расплававином виде попадает аа лктнкка формы ва кромка свариваемых деталей, оплавляет кх к заполняет зазор. Прк застывания металла образуется сварное соедхненке (рже.22).

1.13.    Контактные соединения прк монтаже занятного зааен -лени с прнманепбн комплекта приспособлений (рис.23) осуществляются в сведущей последовательное*!:

концы свариваемых стержней и полос зачищают до металлического блеска;

проводники устанавливают встык или внахлестку к зажимают в струбцине;

подготовленные к сварке проводники устанавливают в форму;

зазоры в местах выхода стержней иди полос из формы уплотняют замазкой млн инуровым асбестом;

на дно тигель-формы перед засыпкой термита укладывают стальной кружок диаметром 18 мм, тоджжной 0,3 и;

в тигель-форму засыпают порцию железного термита, предварительно перемеванную до однородности состава компонентов (табл.5);

14

Рмс .19 . Тшхы соединений* вылод-н я я мыт термит но—тигельной свар* кой с применением песчано—смоляных форм:

а—соединение стальных стержней встык; <5—соединение стальных полос встык; в—соединенно стальных полос внахлестку; х*—соединение стальных стержней внахлестку; д—соединение стальных стержней арматуры внахлестку; е—соединение стальных тросов внахлестку

Рис .20. Ответвление заземляю* дых проводников, выполняемых термитно-тигельной сваркой с применением песчано-смоляных форм:

а - ответвление стального стержня от стержня; б-ответвление стальной полосы от полосы; в-wответвление стального стержня от полосы

термит воспламеняется термитной спичкой через отверстие в крышке тигель—формы;

череа 5 мин. после окончания горения термита со свар-⁰¹'⁰ соединения удалязот форму и литниковую прибыль.

15

Рис.21. Песчано-смоляные тигель-формы:

а-для термитно-тигельной сварки стальных стержней; б-для термитно-тигельной сварки стальных полос

Рис.22. Образец сварного соединения стального стержня с полосой

Таблица 5

i Количество железного термита, нвобходм-

16

Рис.23. Комплект приспособлена# для термитно-тигельно# сварки стальных стержне# и полос:

I-струбцины; 2-ткгель-форма; 3-зажимы формы; 4-крьшка тигель-формы с насадкой

2. ОПРЕССОВКА

КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ МОНТАЖЕ КАТОДНЫХ И ДРНШНЫХ УСТАНОВОК

2.1.    Опрессовка, в основу которой положен принцип местного вдавливания, сплоияого обжатия я многогранного обжатия с местным вдавливанием трубчатой части наконечника иди соединительной гильаы в жилу кабеля (рис.24, 23), применяется при оконцеванжи и соединении алюминиевых жил кабелей сечением 16-240 мм².

2.2.    Для разрушения оксидной пленки в процессе опрессова-ния алюминиевых жил кабелей применяется кварцевазелиновая паста.

2.3.    Последовательность опрессования заключается в следующем:

для оконцевания алюминиевых жил кабеля сечением 16-240 мм² выбирается наконечник или соединительная гильза, пуансон с матрицей и опрессовочный инструмент. Выбор наконечников гильз, инструмента, матриц с пуансонами и механизмов производится по табл.6 способом опрессовки многогранный обжатием о местным вдавливанием; по табл.7 - местным вдавливанием - лункой; по табл.8 - способом местного вдавливания универсальным ступенчатым инструментом типа УСА;

17

о)    О)    В)

Рже.24. Способы опрессовки:

а) местное вдавливание; 6) спложное оскатме; в) многогранно в обжатие с местным вдавливанием

Рис.25. Образцы оконцеванжя и соединения алюминиевых жил кабелей, выполненные методом опрос -совки

внутреннюю поверхность наконечников и гильв очищают от грязи и смазывают кварцевазелиновой пастой;

с конца хилы кабеля удаляют изоляцию на длину трубчатой части наконечника +5 мм и зачищают стальной меткой;

многопроволочную килу кабеля вводят в наконечник до упора (при соединении жиды должны располагаться в середине гильзы);

трубчатую часть наконечника устанавливают в доже матрицы, и производится опрессовка. Сдавливание осуществляется до упора шайбы пуансона в торец матрицы;

после опрессованмя контролирует качество следуема способом:

виоинкм осмотром;

проверю! соосности и оимметричности обжатия; намерением остаточной толмнн в месте о прессования (ряс .26);

камер еаием итангедь-мркулем с насадкой кии специальным измерительным инструментом. Оря атом размер остаточной толмны в месте опрессовки должен соответствовать величине А, уха-миной н табл.6, 7, 8.

Рис.26. Измерение остаточной толмны в месте опрессованяя

Таблица 6

Примечания: I. Цифры обозначают сечение (в км²), а буквы - конструкцию жид: Н - круглая многопро водочная жида (нормальная); С - секторная кногопроводочная жила.

2. Механизм 0ГР-20 - пресо гидравлический ручной о уоилием 20 Т.