Тема 4.3 .Машины для гнутья труб

Магистральный трубопровод прокладывается по местности с различ­ным характером рельефа и имеет многочисленные изгибы в вертикаль­ной и горизонтальной плоскостях.

Вследствие этого при его монтаже приходится вваривать значи­тельное число криволинейных вставок. Их изготовление из труб диаметром 219—1420 мм производится при помощи специальных I рубогибочных станков УГТ и ГТ (рис. 147) в холодном, а из труб меньшего диаметра (89—325 мм) — при помощи различных приспо­соблений в холодном и горячем состояниях.

ТРУБОГИБОЧНЫЕ СТАНКИ

Грубогибочные станки предназначены для изготовления криволиней- ных вставок (колен) из стальных тонкостенных труб методом холод­ного гнутья (гнутья без нагрева). Станки могут работать как на тру­босварочной базе (централизованное изготовление колен) так и непо­средственно на трассе у мест монтажа трубопровода (изготовление колен по месту). Для транспортировки по трассе станки некоторых модификаций снабжены колесным или гусеничным ходом.

Конструктивная схема всех станков, применяемых при строи- ic.ii i.c.Tiio магистральных трубопроводов, одинакова (рис. 148).

Ilicioii ( танка служит пространственная сварная металлическая рама, с(к тошцая из двух параллельных плоских ферм, соединенных между собой м верхней части литым башмаком, а в нижней — попере­чинами

Рис. 148. Схема трубогибочного станка: 1 — изгибаемая труба; 2 — гидроцилиндр передвижения трубы; 3 — башмак; 4 — отклоня­ющиеся блоки; 5 — канат; 6 — лебедка; 7 — крюк; 8 — роликовая опора; 9 — силовой гидроцилиндр; 10 — указатель угла гиба; 11 — рама станка; 12 — гибочный ложемент; 13 — пульт управления; 14 — электродвигатель привода насосной установки; 15 — упор­ный ложемент.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ГНУТЬЯ ТРУБ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Гнутье труб малого диаметра, применяемых при сооружении отводов от магистральных трубопроводов, обустройстве нефтяных и газовых промыслов, компрессорных станций и тому подобного, производится на заводских трубогибочных установках и в специальных приспо­соблениях, располагаемых непосредственно на строительных пло­щадках.

Рис. 153. Схемы гнутья труб различными способами:

обкаткой; б — наматыванием; в — волочением; г — вальцовкой; на двух опорах; е — растяжением; ж — с внутренним гидроста­тическим давлением; a — через фильеру; и — по копирам.

Раздел 5. Машины и оборудование для очистки и изоляции трубопроводов

ВОПРОСЫ:

Для того, чтобы обеспечить длительный безаварийный срок службы трубопровода, его наружную поверхность перед укладкой в траншею и засыпкой землей покрывают изоляционным покрытием, предохра­няющим металл трубопровода от коррозии. В качестве изоляцион­ного покрытия применяются битумная мастика, наносимая на поверх­ность трубопровода в расплавленном виде с последующей обмоткой лентами из

бумаги, стеклохолста. или бризола, а также полимерные пленки. С целью обеспечения лучшей прилипаемости изоляционного покрытия к трубопроводу, его поверхность перед нанесением изо­ляции подвергается очистке от грязи, окалины и продуктов кор­розии.

Процессы очистки и изоляции магистральных трубопроводов в настоящее время полностью механизированы. Поверхность трубо­проводов очищается при помощи самоходных очистных машин, а изо­лируется при помощи также самоходных изоляционных машин. В холодное время года трубопровод перед нанесением изоляции про­гревается перемещающейся по нему установкой для сушки и подо­грева трубы.

Мастика приготавливается на заводах или непосредственно на трассе в специальных установках и подвозится к местам изоляции в расплавленном виде битумозаправщиками (битумовозами).

ОЧИСТНЫЕ МАШИНЫ

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Очистные машины предназначены для удаления с поверхности трубопровода грязи, окалины и ржавчины, а также для нанесения на нее грунтовки.

Грунтовка (праймер) представляет собой раствор битума в бен­зине (в весовом отношении 1 : 2,5), наносимый на только что очи­щенную поверхность для предотвращения ее от окисления и обеспе­чения лучшей прилипаемости изоляционного покрытия.

Различают машины для очистки наружной и внутренней поверх- ши'ги трубопровода. Сейчас на трассе применяются только первые, 1мк как состояние наружной поверхности имеет решающее влияние ми общую долговечность трубопровода.

В зависимости от того, в каких условиях работают машины: h i трассе при очистке непрерывной нитки трубопровода или на базе при очистке отдельных труб и плетей, — различают самоходные и стационарные очистные машины

Рис. 155. Примеры возможных траекторий движения инструмента очистных машин:

I поступательное; 2 — возвратно-поступательное; 3 — круговое; 4 — вращательное.

РАБОЧИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ТРУБООЧИСТНЫХ МАШИН

Трубоочистные машины обрабатывают поверхность трубопровода с помощью специального очистного инструмента. Его тип и траекто­рия движения относительно очищаемой трубы определяют конструк­цию соответствующей трубоочистной машины

Рис. 156. Типы очистного инструмента:

а — плоская щетка; б — цилиндрическая щетка; в •— дисковая щетка; г •— чащеобразная щетка; в — скребок.

Применение двух типов очистного инструмента обусловлено раз­личиями в прочностных характеристиках удаляемых загрязнений. Твердые и плотные образования разрушаются и удаляются с поверх­ности трубы скребками, а более мягкие и рыхлые — металлическими щетками. Вследствие упругости и большого числа ворсинок щетки способны удалять загрязнения из углублений шероховатой поверх­ности трубопровода

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО САМОХОДНЫХ ОЧИСТНЫХ МАШИН

Самоходная очистная машина состоит из двигателя 1 (рис. 157), трансмиссии, рабочих органов, ходового механизма, бака для грун­товки 6, топливного бака 5, опорного колеса 11 и системы управле­ния, к которой относятся рычаги 4 и приборный щит 3. Все эти меха­низмы укреплены на раме 8 машины. Установка и съем машины с тру­бопровода производится трубоукладчиком, для подвески на крюк которого на раме машины имеется стойка с серьгой 2.

Рабочие органы различают по ходу движения машины на передний и задний 7.

Передний рабочий орган состоит из двух роторов 9 и 10, оснащен­ных очистным инструментом и вращающихся в разные стороны. Такое вращение создает благоприятные условия для качественной очистки околошовной зоны и других неровностей, а также содействует лучшей устойчивости машины, чем одностороннее вращение, приме­ни ишееся на первых моделях очистных машин.

Рис. 157. Общий вид очистной машины.

Рис. 158. Крепление инструмента (скребков) на рогоре машины:

| скребок; 2 — держатель; з — болтовое соединение; 4 — упорные втулки; 5 — рычаг; 6 — стержень; 7 — пружина; 8 — опорная шайба

адний рабочий орган предназначен для равномерного распределения и втирания в поверхность трубопровода грунтовки, вытекающейнепрерывной струей из крана с соплом, расположенного в нижней части бака для грунтовки (рис. 159).

Рис. 159. Устройство для подачи грунтовки: 1 — бак для грунтовки; 2 в сопло; 3 — рукоятка крана; 4 — бак топливный.

ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРУБООЧИСТНЫХ МАШИН

При заданной конструкции очистного инструмента и траектории его движения относительно очищаемой поверхности качество очистки определяется числом и расположением очистного инструмента, ско­ростью его перемещения и усилием прижатия к поверхности.

Рис. 163. Общий вид изоляционной машины: типа ИМ1221 для изоляции битумной мастикой; б — для изоляции полимерными лентами.

На кинематической схеме изоляционной машины (рис. 164) хорошо видны все три ветви трансмиссии, передающие поток энергии от двигателя в трех перечисленных направлениях

Рис. 164. Кинематическая схема изоляционной машины:

1 - компрессор; 2 — редуктор; з — двигатель; 4 — муфта сцепления; 5 — коробка пере­дач правого насоса; в — правый битумный насос; 7 — коробка передач привода ходового механизма и механизма обмотки; 8 — раздаточный редуктор; 9 — коробка Нортона; 10 — механизм обмотки; и — ходовой механизм; 12 — левый битумный насос; 13 — коробка передач левого насоса

НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО

ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАШИН

Устройство для нанесения изоляции состоит из обечайки (при нанесении изоляции методом облива) или труб с отвер­стиями (при набрызге), системы битумопроводов, битумных насосов и битумной ванны.

Битумная ванна представляет собой емкость, располо- женную в нижней части изоляционной машины и предназначенную для заливки расплавленной мастики из битумозаправщика или биту- моплавильного котла.

Система битумопроводов вместе с битумными насо­сами служит для перекачивания мастики из битумной ванны машины в обечайку.

На рис. 165, а, б приведены две гидравлические схемы изоляцион­ной машины, отличающиеся друг от друга только тем, что в первую входит устройство для набрызга, а во вторую — обечайка для облива. Из ванны 1 расплавленная мастика перекачивается двумя шестерен­ными насосами 2 через фильтры 4 в напорную магистраль 5, откуда она поступает в устройство для набрызга 6 (рис. 165, е), представля­ющее собой гнутые трубы с отверстиями, или в обечайку для полива 7 (рис. 165, г).

Кран 3 с патрубком предназначен для подсоединения гидравли­ческой системы машины к системе битумоплавильного котла в том случае, когда котел не имеет собственных насосов и перекачка мас­тики в битумную ванну производится насосами изоляционной ма­шины. При этом шестерни насосов машины вращаются в сторону, обратную той, при которой происходит подача мастики в обечайку.

Обечайка служит для приема битумной мастики и распреде­ления ее равномерным слоем по поверхности трубы. Это сменный узел, и комплектуется с машиной по диаметру трубопровода.

Широко применявшаяся до недавнего времени конструкция обе­чайки представляла собой разрезанное в нескольких местах цилиндри­ческое кольцо диаметром, несколько большим диаметра изолируемой трубы (см. рис. 165, г). Части обечайки шарнирно соединялись между собой и охватывались тросом для придания ей цилиндрической формы. В верхней и нижней частях обечайки имелись цилиндриче­ские патрубки для соединения с битумопроводами. Таким образом, подача мастики в обечайку производилась одновременно сверху и снизу.

Рис. 166. Формирование изоляционного слоя при помощи обечайки облегченного

типа.

Вместе с большой звездочкой вокруг трубы вращаются и шпули, обматывая трубопровод изоляционным рулонным материалом.

Шпуля представляет собой катушку с быстросъемным регули­руемым диском, предназначенную для зарядки и равномерной подачи рулонного материала в процессе наматывания его на изолируемы ii трубопровод

Обогревающее устройство предназначено для ра- шгрева застывшей битумной мастики в системе битумопроводов, |hi Iумной ванне и т. д. Оно состоит из керосинового бака и переносной I гросиновой горелки, соединенной с баком при помощи шланга. Подача керосина осуществляется ручным насосом или с помощью компрессора, нагнетающего воздух в бак.

Ходовой механизм служит для самостоятельного пере­мещения изоляционной машины по трубопроводу и имеет принци­пиально такое же устройство, как и на очистной машине (рис. 168).

Поддерживающий механизм предназначен для урав- ионешивания машины при работе ее в холмистой местности, повыше­нии ее устойчивости при движении по трубопроводу и увеличения тигового усилия. Он состоит из двух роликов и двух затяжных пру- л(ии, которые обеспечивают необходимое усилие прижатия роликов к трубе.

К поддерживающему устройству относится также «хобот» машины, состоящий из укрепленной на раме фермы с длинной горизонтальной штангой, пропускаемой при движепии машины между тросами гру- попого полиспаста, сопровождающего трубоукладчика. «Хобот» пре­дохраняет машину от опрокидывания в боковые стороны.

Для удобства управления изоляционной машиной рычаги включе­ния ее основных механизмов дублированы и выведены на обе сто­роны машины

Рис.168

ТЕМА:5.1..МАШИНЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ БИТУ МНОЙ МАСТИКИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУ МНОЙ МАСТИКИ

ВОПРОСЫ:

битумная мастика в полевых условиях приготовляется в специаль­ных битумоварочных установках типа УБ, УБК81 и БК4 (рис. 169). При поступлении на трассу мастика заводского изготовления может пить расплавлена в этих же установках, а также в битумоплавиль- ммх котлах БКЗ и БК5 и др.

Установки для приготовления битумной мастики состоят из двух котлов, агрегата питания и передвижной электростанции, снабжа­ющей током электродвигатели перечисленных узлов (рис. 169, а—в).

Установка УБ не имеет централизованного агрегата питания, так как он рассредоточен по котлам, каждый из которых имеет индиви­дуальную систему питания

Рис. 169. Установки для приготовления би умной мастики: а — типа УБ; б — типа УБК81; в — типа БК4.

Установка УБ состоит из следующих основных узлов:

битумоплавильного котла УБ-1;

битумосмесительного котла УБ-2;

питающей электростанции ДЭС-30.

Котлы УБ-1 и УБ-2 смонтированы на гусеничных тележках. 1'азогрев битума производится горелками, расположенными в топках котлов.

Топка котла УБ-1 расположена вне его корпуса и выполнена п виде цилиндрического резервуара, футерованного изнутри огне­упорным шамотным кирпичом, а сверху покрытого, как и сам котел, теплоизоляционным слоем стекловаты и облицованного кровельным железом (рис. 170). Внутри топки расположена горелка с двумя фор­сунками

Рис. 170. Битумоплавильиый котел УБ-1. 1 — задняя дымовая камера; 2 — очистной люк; з — электродвигатель с редуктором для привода насоса; 4 — битумный насос; 5 — металлический шланг; 6 — шкаф битумного насоса; 7 — дымовая труба; 8 — подъемный кран; 9 — загрузочный люк; 10 — котел; 11 — вентилятор; 12 — электрораспределительный шкаф; 13 — термометр; 14 — воздухопровод; 15 ■— горелка; 16 — топка; 17 — топливная система; 18 — передняя дымовая камера; 19 — жаровая труба; 20 — циркуляционная система; 21 — заборная труба; 22 — гусенич­ная тележка.

Рис. 171. Битумосмесительный когел УБ-2. I боковой газоход; 2 — гусеничная тележка; з — нижний газоход; 4 — горелка; 5 — поптилятор; в — топливная система; 7 — топливный бак; 8 — машинное отделение; 9 — родуктор привода мешалки; ю — электродвигатель; 11 — дымовая труба; 12 — подъемный кран; 13 — мешалка; 14 — крышка люка; 15 — котел.

Рис. 172. Установка УБК81. а — общий вид; б — котел в разрезе; Г — котел БК45; II — агрегат питания; III — котел БК44; 1 — корпус котла; 2 — топка; з — боковой газоход; 4 — горелка; 5 — заборный патрубок; в — люк для очистки; 7 — битумопроводы циркуляционной системы; 8 — люк для загрузки; 9 — дымовая труба; 10 — камера с насосом и краном

Система подогрева котлов состоит из систем топливо- и воздухо- снабжения. Система топливного снабжения котла типа УБ (рис. 173, а) состоит из топливного бака 1, крана 2, фильтра 3, насоса 4, регуля­тора давления 5, коллектора 6, манометра 7, кранов 8 подачи топлива к форсункам, двух форсунок 9 и крана 10 подачи топлива к поддону- жаровне 11, расположенному под корпусом битумного насоса и слу­жащему для подогрева последнего путем сжигания в поддоне топлива.

Система воздухоснабжения состоит из центробежного вентиля­тора 12, воздухопровода 13, воздушной заслонки 14 и воздухозавих- рителя 15, образующего вместе с форсунками горелку.

Система подогрева котлов УБК81 (рис. 173, б) имеет те же эле­менты, что и система УБ, но обслуживает сразу два котла, каждый из которых имеет горелку (рис. 173, в) с форсункой (рис. 173, г).

В процессе приготовления мастику необходимо перемешивать .Для этого котлы-смесители оборудуются механическими мешалками

Рис. 175. Общий вид бнтумозаправщика:

а — типа БВ41; б — БВ42; в — БКЩ.

ВспОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГРУНТОВКИ

К устройствам для приготовления грунтовки (праймера) в полевых условиях относится грунтовочный смеситель ГС (рис. 177).

Рис. 177. Грунтосмеситель ГС: