УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ НА ТРУБЫ

Полезная модель относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использована при нанесении полимерного защитного покрытия, например лент типа "Поликен", "Полилен", "ЛИАМ", "РАМ", "ЛИТКОР" и "ТЕРМА", на стальные трубы большого и среднего диаметров с продольными, спиральными и поперечными швами.
Известно устройство для ручного нанесения полимерных липких лент на стальные трубы большого диаметра, содержащее кольцевую раму с опорными и прикаточными роликами и валы для установки рулонов лент (свидетельство №17303, В 29 С 63/06, опубл. 27.03.2001). Устройство опирается на трубу через опорные самоустанавливающиеся и прикаточные ролики, последние из которых выполнены с возможностью разворота и фиксации положения. Угол разворота прикаточных роликов задает шаг поступательного осевого перемещения устройства по трубе.
Недостатком этого устройства является то, что не обеспечивается равномерная прикатка покрытия по периметру трубы.
Наиболее близким устройством, принятым за прототип, является устройство для нанесения полимерного покрытия на трубы большого диаметра, содержащее кольцевую раму с установленными на ней валами с механизмами натяжения рулонов покрытия, равномерно размещенными опорными и прикаточными роликами, выполненными с возможностью
разворота и фиксации положения и снабженными механизмом прижима роликов к трубе, который выполнен с возможностью одновременного прижатия всех роликов к трубе (свидетельство №36298, В 29 С 63/06, опубл. 10.03.2004).
Однако известное устройство не обеспечивает равномерность прикатки покрытия по всему периметру трубы, поскольку на верхней образующей трубы на формирование удельного давления на покрытие влияют усилия, создаваемые механизмом прижима роликов к трубе и весом самого устройства, а на нижней образующей - только усилие, создаваемое механизмом прижима. Кроме того, негативную роль играет ручное управление рабочего устройством, которое приводит к неравномерному движению устройства по трубе с различно прилагаемым усилием.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в получении равномерной адгезии мастичных и термоусаживающихся лент на трубах большого и среднего диаметров и исключении недопустимого утонения (раскатки) покрытия в районе верхнего сектора трубы, за счет обеспечения равномерного удельного давления по периметру трубы при нанесении и прикатке покрытия.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для нанесения полимерного покрытия на трубы, преимущественно большого и среднего диаметров, методом спиральной намотки лент, содержащем разъемную кольцевую раму с установленными на ней валами с механизмами натяжения рулонов покрытия, опорно-прикаточными роликами,
выполненными с возможностью разворота и фиксации положения и снабженными механизмом прижима роликов к трубе, согласно полезной модели, опорно-прикаточные ролики расположены на концах двуплечих рычагов, попарно закрепленных на осях, шарнирно установленных на кольцевой раме, при этом ось каждой пары рычагов подпружинена.
Кроме того, кольцевая рама дополнительно снабжена кареткой с приводом, установленной на кольцевых направляющих рамы и соединенной со штангой с возможностью опоры на грунт, а также разъемным зубчатым колесом - звездочкой, соединенным посредством цепной передачи с приводом.
Обеспечение равномерного удельного давления при прикатке покрытия по периметру трубы достигается за счет того, что сверху трубы, в области действия на покрытие собственного веса устройства, дополнительно к усилию, создаваемому механизмом прижима, устройство опирается на все опорные для данного положения ролики. Это ведет к нейтрализации усилия от веса устройства, то есть к уменьшению удельного давления на покрытие. Снизу трубы, в той области периметра, где на формирование удельного давления на покрытие влияет только усилие, создаваемое механизмом прижима роликов к трубе, на покрытие воздействует только один ролик из пары, так как под действием пружины к трубе прижат только один ролик. Таким образом, удельное давление на покрытие формируется только под действием усилия, создаваемого механизмом прижима опорно-прикаточных роликов к трубе.
Кроме того выполнение устройства с электромеханическим приводом, расположенным на каретке, установленной на кольцевых направляющих рамы и соединенной со штангой с возможностью опоры на грунт, обеспечивает вращательно-поступательное движение кольцевой рамы с равномерно прилагаемым к покрытию усилием.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено поперечное сечение предлагаемого устройства, на фиг.2 - вид А устройства на фиг.1, фиг.3 - разрез Б-Б устройства на фиг.2: двуплечий рычаг с опорно-прикаточными роликами.
Устройство содержит кольцевую раму 1, состоящую из двух половин, соединенных, например, с помощью замков патефонного типа и болтовых соединений. На раме шарнирно установлены, по меньшей мере, три оси 2 с закрепленными на них рычагами 3. На концах осей 2 попарно закреплены двуплечие рычаги 4, по концам которых смонтированы с возможностью разворота и фиксации положения опорно-прикаточные ролики 5. Рычаги 3, соединенные с рамой 1 с помощью пружин с регулируемым поджатием 6, образуют механизм прижима опорно-прикаточных роликов к трубе. На раме 1 закреплено разъемное зубчатое колесо-звездочка 7, кольцевые направляющие 8, на которых размещена каретка 9 с приводом 10. Привод 10 с помощью звездочки 11 и цепной передачи 12 соединен с зубчатым колесом 7. К каретке 9 шарнирно прикреплена регулируемая по длине штанга 13, на конце которой шарнирно закреплена стойка 14 с лыжей для опоры на грунт. На раме 1 смонтированы валы 15, 16 и 17 для рулонов
покрытия и оберточного материала на клеевой основе с механизмами натяжения лент и валами для намотки разделительных лент.
Устройство работает следующим образом. Раму 1 собирают из двух половин на участке трубы, подлежащем изоляции. Устанавливают углы разворота опорно-прикаточных роликов 5, задавая тем самым шаг осевого перемещения устройства за один оборот вокруг трубы. Затем устанавливают на раме 1 каретку 9 с приводом 10, монтируют штангу 13 со стойкой 14, соединяют зубчатое колесо-звездочку 7 с приводом 10, например, с помощью втулочно-роликовой цепи 12. Настраивают по шаблону поджатие пружин 6 для обеспечения прижима опорно-прикаточных роликов 5 к трубе. На верхней образующей трубы рама опирается на оба ролика, закрепленных на двуплечем рычаге 4, так как вес конструкции устройства преодолевает сопротивление пружины 6. На нижней образующей трубы к ней прижат только один ролик из пары, потому что вес устройства уже не действует, рычаг 4 под действием пружины 6 развернут, и прижимает к трубе только один ролик из пары.
Далее на валы 15, 16 и 17 надевают рулоны основного материала покрытия и оберточного материала на клеевой основе. По шаблону настраивают требуемый угол разворота валов к трубе, а концы покрытия и разделительных лент, соответственно, закрепляют на трубе и на валах для смотки лент, создавая необходимое натяжение лент покрытия. При включении привода 10 (мотор-редуктор) вращающий момент посредством втулочно-роликовой цепи 12 передается на зубчатое колесо-звездочку 7, и
кольцевая рама 1 с закрепленными на ней валами с рулонами лент совершает вращательно-поступательное движение, тем самым осуществляется намотка лент на трубу с нахлестом, который определяется шагом осевого перемещения устройства. При этом каретка с приводом находится все время на верхней половине кольцевой рамы, двигаясь своими роликами по кольцевым направляющим 8 навстречу движению рамы 1. Каретка удерживается в этом положении с помощью штанги 13, закрепленной со стойкой 14 с лыжей, так как рабочий, прижимая данную конструкцию к земле, создает реактивный момент со стороны земли, который уравновешивает опрокидывающие моменты со стороны кольцевой рамы и от веса каретки с приводом. Опорно-прикаточные ролики 5, перемещаясь по покрытию, обеспечивают его прикатку с обеспечением равномерного удельного давления.
Предлагаемое устройство было опробовано при переизоляции участка магистрального газопровода Бухара-Урал диаметром 1200 мм битумно-полимерными лентами "РАМ" и "ЛИТКОР". Покрытие нанесено без недопустимого утонения и образования воздушных прослоек между трубой и материалом покрытия за счет обеспечения равномерного удельного давления по периметру трубы при прикатке.
Использование устройства для переизоляции участков магистральных газопроводов обеспечивает равномерное удельное давление по периметру трубы при нанесении и прикатке мастичных и термоусаживающихся лент, что позволяет получить равномерную адгезию покрытия к трубе и
исключить недопустимое утонение (раскатку) покрытия в районе верхнего сектора трубы.