устройство для ремонта наружной поверхности трубопровода

Формула изобретения

Устройство для ремонта наружной поверхности трубопровода, например машина для бандажирования трубопровода, имеющая корпус с ходовой тележкой, боковые захваты, шарнирно подвешенные к корпусу, и рабочий орган, состоящий из двух половин, установленных на боковых захватах через опорные ролики, отличающееся тем, что ось шарнира бокового захвата и его центр тяжести со всеми установленными на нем узлами относительно их рабочего положения геометрически взаимосвязаны, например расположены на одной вертикальной плоскости, проходящей параллельно к оси трубы, а сами захваты снабжены дополнительными элементами для строповки, расположенными за пределами шарнирных осей.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для ремонта, очистки, изоляции, грунтовки поверхности трубопровода, преимущественно к устройствам, имеющим тяжелые рабочие органы, например, для бандажирования.

Известны машины для проведения ремонтных работ на наружной поверхности действующего трубопровода [1 - 3]. Недостатком этих машин является значительная трудоемкость процесса установки и монтажа их на ремонтируемом трубопроводе, так как при этом кольцевой разъем, рабочий орган и основные узлы собираются отдельно. Это требует значительных затрат времени и труда на выполнение монтажных операций.

Известна машина для очистки наружной поверхности действующего трубопровода [4] с рабочим органом, закрепленным на полом кольцевом, разъемном венце, состоящим из трех частей. Кольцевой корпус выполнен с разъемом в горизонтальной плоскости, причем нижняя, съемная часть имеет дополнительный разъем в вертикальной плоскости и прикреплена к верхней части шарнирно. Рабочий орган имеет разъемный цевочный венец, состоящий из трех частей. На время монтажа и демонтажа две части цевочного венца крепятся временно дополнительными скобами.

Недостатком этой машины является также неудобство при окончательной сборке рабочего органа на трубопроводе. Шарнирно висящие части (боковые захваты) рабочего органа при соединении их требуют значительных подъемных усилий (так как центр тяжести этих узлов при сборке должен смещаться вверх). Эти усилия приходится прикладывать рабочим, находящимся под трубопроводом, то есть работать в опасных условиях. Элементы резьбовых креплений при соединении находятся также под нагрузкой. Эта машина требует дополнительных земляных работ, так как концы шарнирно висящих узлов опускаются значительно ниже, чем в собранном виде. Это требует увеличения зазора между стенкой трубы и дном траншеи в местах монтажа и демонтажа. Монтаж и демонтаж выполняются в целом в течение 6-8 часов.

Целью предлагаемого изобретения является значительное уменьшение трудоемкости и сокращение времени монтажа устройства на трубопроводе, уменьшение объема земляных работ и улучшение условий безопасности проведения работ.

Указанная цель достигается тем, что устройство имеет корпус с ходовой тележкой и шарнирно закрепленные к корпусу боковые захваты с установленным на них через опорные ролики рабочим органом, состоящим из двух половин. Ось шарнира бокового захвата и его центр тяжести относительно рабочего положения расположены на одной вертикальной плоскости, проходящей параллельно оси ремонтируемого трубопровода. Боковые захваты снабжены дополнительными элементами для строповки, расположенными за пределами шарниров. Ось шарнира бокового захвата и его центр тяжести относительно их рабочего (собранного) положения расположены на одной вертикальной плоскости, проходящей параллельно оси трубы. Благодаря этому, при установке устройства на трубопровод, под действием веса бокового захвата происходит самоустанавление его в необходимое рабочее (собираемое) положение.

Боковые захваты снабжены дополнительными элементами для строповки, расположенными за пределами шарнирных осей. Это обеспечивает (под действием веса устройства) раскрытие боковых захватов во время монтажа устройства на трубопровод, соответственно - во время демонтажа.

На фиг. 1 дан вид устройства со стороны очистного рабочего органа;

на фиг. 2 - вид устройства сбоку;

на фиг. 3 - вид устройства со стороны бандажирующего рабочего органа;

на фиг. 4 - вид устройства во время монтажа ее на трубопровод;

на фиг. 5 - фотография реальной опытной установки для бандажирования трубопровода диаметром 720-820 мм во время демонтажа.

Устройство для ремонта трубопровода имеет корпус 1, опирающийся колесами на верхнюю поверхность трубопровода 3, боковые захваты 4 с шарнирами 25 и рабочие органы. Каждый из рабочих органов состоит: для очистного узла - из привода 5, кольцевого корпуса 7 и венца 8, резцов 9; для бандажирования - барабана 10, установленного на венце 11, обкатываемого в опорных роликах 26, шпулярников 12 для крепления стекловолокнистого материала 13, емкости 14 для клеящей полимерной композиции, направляющих элементов 15. Кольцевой корпус 7, венцы 8, барабан 10 - разъемные, состоящие из двух симметричных половинок, соединяемых замками 16 и 17.

На захватах устройства установлены мотор-редукторы с шестерней для привода очистного узла и бандажирования. Сами захваты закреплены к корпусу шарнирно.

Устройство прицепляют к крюку грузоподъемной машины за боковые такелажные петли 19 и поднимают. При этом, под действием собственного веса устройства, захваты раскрываются. Раскрытие ограничивается специальными упорами 20, приваренными к корпусу устройства, обеспечивая необходимый зазор В больший, чем диаметр трубы Д. Устройство ставят на трубу. Захваты смыкаются, происходит их самоустанавливание в необходимое рабочее положение. Замки соединительных узлов крепятся без нагрузок и усилий. Затем снимаются вспомогательные монтажные болты 21, удерживающие половинки барабана, венцов, кольцевого корпуса на захватах. Демонтаж осуществляется в обратной последовательности. При погрузке устройства в транспортное средство строповку осуществляют за центральную петлю 22. При этом рабочие органы устройства замыкаются. При опускании устройства оно становится на ноги-стойки 23.

Устройство работает следующим образом. С выносного пульта управления (не показан) включаются привод тележки устройства и привод рабочих органов очистного узла и узла бандажирования. При этом венцы вращаются, производится очистка наружной поверхности трубопровода резцами 24. Стекловолокнистый материал разматывается с бобин, установленных на шпулях барабана устройства для бандажирования, проходит через ванну, где пропитывается клеевой композицией, и наматывается на поверхность трубопровода. Намотанная оболочка в дальнейшем отвердевает, приобретая высокую прочность, восстанавливается работоспособность дефектного участка трубопровода.

Такое конструктивное исполнение устройства уменьшает трудоемкость во время монтажа и демонтажа устройства, улучшаются условия безопасности работ. Применение такого устройства удобно при выполнении выборочного ремонта на магистральном трубопроводе по результатам их диагностического обследования, где часто приходится перебазироваться с одного участка на другой.

По данному техническому решению было спроектировано, изготовлено и прошло приемочные испытания устройство для усиления нефтепровода диаметром 720-820 мм с применением высокопрочных стеклопластиков УУН - 720/820. Монтаж устройства на трубопровод и соответственно демонтаж выполняются за 20 минут. Упрощается конструкция рабочих органов машины: венцы и места их установки имеют только два разъема вместо трех в существующих устройствах. В местах монтажа и демонтажа устройства не требуется выполнения дополнительного углубления дна траншеи под трубопроводом.

Источники информации

1. Авт. свид. СССР N 143281, кл. F 16 l 55/18, 05.04.61.

2. Авт. свид. СССР N 513544, кл. В 08 В 9/02, 17.07.73.

3. Патент РФ N 2083904, кл. F 16 l 1/00, 18.08.94.

4. Авт. свид. СССР N 659213, кл. В 08 В 9/02, 30.04.79.