КОМПЛЕКТ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ТЕПЛО-ГИДРОИЗОЛИРОВАННОГО ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области машиностроения и применяется при изготовлении предварительно тепло-гидроизолированных изделий для трубопроводов различных диаметров, предназначенных для транспортировки текучих сред в подземных теплотрассах, в частности, в системах горячего и/или холодного водоснабжения.
Из предшествующего уровня техники известен способ производства трубопровода, преимущественно для канальной, тоннельной и надземной прокладки тепловых сетей, включающий металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную гидроизоляционную оболочку. Теплоизоляционное покрытие стальной трубы выполнено из пенополиуретана с коэффициентом теплопроводимости при 20°С 0,023-0,033 Вт/м ОК, а гидроизоляционная оболочка - из оцинкованной стальной ленты, кроме того, на стальной трубе установлены проводники-индикаторы (RU 2000128120 A, F16L 59/02, 27.10.2002).
Известны изделия для трубопровода, включающие металлическую трубу с теплоизоляционным покрытием заливочного типа и наружную неразъемную полимерную гидроизоляционную оболочку, причем теплоизоляционное покрытие выполнено из пенополиуретана на основе озононеразрушающих фреонов с объемной долей закрытых пор после вспенивания и отверждения пены не менее 88%, причем композиция пенополиуретана до вспенивания содержит воду, озононеразрушающий мягкий фреон и полиизоцианат, а гидроизоляционная оболочка выполнена из полиэтилена низкого давления трубных марок (RU 2249754 C2, F16L 59/00, 10.04.2005).
Известно также теплоизолированное звено трубопровода, содержащее, по меньшей мере, одну внутреннюю трубу, теплоизоляционный слой на основе вспененного полиуретана или полиизоцианурата и наружную оболочку из термопластичной пластмассы, в котором между теплоизоляционным слоем и наружной оболочкой расположена пластмассовая пленка, отличающееся тем, что пластмассовая пленка состоит из нескольких слоев, причем, по меньшей мере, один слой выполнен непроницаемым для содержащегося в ячейках вспененного полиуретана или полиизоцианурата вспенивающего газа, а другой слой приклеен как к наружной оболочке, к которой он обращен, так и к теплоизоляционному слою, к которому он также обращен (DE 20303698 U, F16L 59/147, 15.05.2003).
Кроме того, известен трубопровод для транспортировки горячих и холодных текучих сред, содержащий внутреннюю несущую трубу, по меньшей мере, один слой теплоизолирующего материала и внешнюю обсадную трубу, установленную коаксиально на несущую трубу, отличающийся тем, что между внутренней поверхностью обсадной трубы и внешней поверхностью теплоизолирующего материала и/или между внешней поверхностью несущей трубы и внутренней поверхностью теплоизолирующего материала имеется пленка нелипкого смазывающего материала, обеспечивающего достижение условия скольжения с контролируемым трением между теплоизолирующим материалом и внутренней поверхностью внешней обсадной трубы и/или между теплоизолирующим материалом и наружной поверхностью внутренней несущей трубы, причем теплоизолирущим материалом является пенополиуретан (WO 2005058573 A1, B29C 44/12, 30.06.2005.)
Задачей, на решение которой направленно заявленное техническое решение, является создание комплекта изделий для прокладки тепло-гидроизолированных трубопроводов, обеспечивающих снижение тепловых потерь и повышение надежности объемной огражденное тепло- и гидроизоляцией, а также обеспечение технологической простоты и экономичности производства предварительно тепло-гидроизолированной трубы.
Поставленная задача решается за счет того, что согласно полезной модели, комплект изделий для трубопровода, включает тепло-гидроизолированные трубы, фитинги, в том числе тепло-гидроизолированные Z и П-образные элементы, переходы, отводы, ответвления, например, тройники, а также тепло-гидроизолированную запорную арматуру и муфты гидроизоляции, причем, по крайней мере, одна тепло-гидроизолированная запорная арматура из комплекта выполнена с гидроизоляцией из полимерных или полимерсодержащих материалов в виде трубы-оболочки составной формы из заготовок труб-оболочек большего и меньшего диаметра путем вырезания в заготовке большего диаметра проема для пропуска элемента арматуры, а также вырезания в приторцевых зонах заготовки большего диаметра цилиндрических неплоских клиньев в форме условного цилиндрического треугольника, преимущественно, равнобедренного, с условным основанием в плоскости торца заготовки, оставления между каждыми двумя ближайшими вырезами цилиндрического лепестка в виде усеченного, преимущественно, поперечно усеченного клина, причем высота лепестка выполнена достаточной для образования раструба перехода от заготовки большего диаметра к меньшему, смыкания и соединения, преимущественно, сваркой боковых граней смежных лепестков и присоединения, преимущественно, сваркой к заготовкам меньшего диаметра, при этом сумма длин усеченных торцов лепестков в сомкнутом положении боковых граней соответствует периметру трубного торца соединяемой с ними заготовки меньшего диаметра.
3
По крайней мере, часть тепло-гидроизолированных изделий из комплекта может содержать, по крайней мере, одну рабочую трубу, предпочтительно, металлическую, например, стальную, один слой гидроизоляции из полимерного или полимерсодержащего материала в виде трубы-оболочки или трубы-заготовки для фитинга или заготовки гидроизоляции для запорно-регулировочной арматуры, изготовленной не ранее, чем за сутки перед сборкой изделия, а также один слой теплоизоляции из пенополиуретана, имеющий в середине слоя расчетную плотность не менее 60 кг/м.
Каждая тепло-гидроизолированная труба из комплекта, выполнена в виде конструкции труба в трубе и содержит, по крайней мере, одну рабочую трубу, предпочтительно, металлическую, например, стальную и один слой гидроизоляции в виде металлической, предпочтительно, стальной трубы-оболочки или трубы-оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала и один слой теплоизоляции из пенополиуретана, причем тепло-гидроизолированные изделия изготовлены в диапазоне значений диаметров рабочей трубы от 25 до 230, преимущественно, от 32 до 219 мм с обеспечением объемной огражденное теплоизоляционным материалом с удельным объемом последнего, отнесенным к единице полезного объема погонного метра рабочей трубы, лежащим в диапазоне значений от 1 до 20, причем объемная огражденность теплоизоляцией количественно возрастает с уменьшением внешнего диаметра рабочей трубы, например, металлической, предпочтительно, стальной трубы для набора теплоизолируемых рабочих труб с диаметрами от 219/207 до 32/26, где значение в числителе в дробном обозначении диаметров соответствует внешнему диаметру рабочей трубы, а знаменатель - внутреннему, определяющему полезный объем рабочей трубы.
Слой теплоизоляции, по крайней мере, части изделий выполнен адгезионно связывающим между собой рабочую трубу и слой гидроизоляции с обеспечением совместной работы всех слоев и рабочей трубы.
Для повышения степени адгезии слоя теплоизоляции и рабочей трубы, последняя может быть предварительно высушена и очищена путем дробеструйной обработки с использованием, по меньшей мере, одной дробеструйной установки, предназначенной для обработки рабочих труб диаметром до 230 мм, включающей дробеметную камеру с установленным в ней рабочим агрегатом, имеющим, по меньшей мере, одну, предпочтительно, не менее двух турбин с метательными лопатками, систему очистки и регенерации состава рабочего тела, а также подающий в дробеметную камеру на очистку и принимающий очищенную трубу конвейеры, причем дробеструйная обработка выполнена путем ударного воздействия на очищаемую поверхность дискретным рабочим телом в виде потока направленно бомбардирующих трубы абразивных частиц, например, металлической дроби или смеси, содержащей целую металлическую дробь в количестве не менее 45%, с образованием ориентированного навстречу движению трубы спирально перемещающегося по ее поверхности пятна экспонирования ударов указанных частиц принимающего за период Т углового смещения на ширину метательной лопатки турбины в проекции на цилиндрическую поверхность спирально вращающейся рабочей трубы форму скошенного цилиндрического квазипараллелограмма с проекционной высотой в условной плоскости, касательной к образующей очищаемой поверхности рабочей трубы и нормальной среднему вектору потока упомянутых частиц, составляющей не менее ширины метательной лопатки, а длину основания в осевом направлении трубы не менее расстояния между осями крайних турбин, лопатками которых обеспечивают метательную обработку абразивными частицами поверхности трубы, причем за время процесса очистки один и тот же участок поверхности трубы подвергают п-кратной обработке, количественно определяемой из условия n≤L/A, где L - расстояние между упомянутыми осями турбин; A - шаг поступательного смещения трубы за один спиральный оборот трубы.
2
Для повышения степени адгезии слоя теплоизоляции и слоя гидроизоляции в виде трубы-оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала, внутренняя поверхность последней при производстве трубы-оболочки может быть подвергнута коронной электроискровой обработке разрядом мощностью 90-135 Вт с увеличением значения поверхностного натяжения до не менее 50 дин/см.
По крайней мере, часть тепло-гидроизолированных труб из комплекта могут быть выполнены со слоем гидроизоляции в виде трубы-оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала, произведенной с использованием экструзионной технологической линии, из полиэтилена низкого давления, предпочтительно, композиции полиэтилена светостабилизированной трубной марки черного цвета, содержащей 2,0-2,5% сажи с добавлением отходов полиэтилена той же марки от собственного производства в количестве не более 10% по массе.
По крайней мере, часть тепло-гидроизолированных труб из комплекта может быть выполнена со слоем гидроизоляции в виде металлической, предпочтительно, стальной трубы-оболочки, изготовленной с использованием, по меньшей мере, одной установки для изготовления металлической, предпочтительно, стальной гидроизоляции путем свивания из тонколистового металла, предпочтительно, стальной оцинкованной ленты герметичной трубы-оболочки с обеспечением в процессе производства обжатия и герметизации замковых соединений.
По меньшей мере часть тепло-гидроизолированных труб из комплекта со слоем гидроизоляции в виде трубы-оболочки из полимерного или полимерсодержащего материала может быть выполнена с обеспечением для каждого изделия объемной огражденное рабочей трубы гидроизоляционным материалом, вычисляемым из отношения удельного объема гидроизоляции к единице полезного объема условного погонного метра рабочей трубы не менее 0,09.
По крайней мере, часть отводов из комплекта может быть выполнена с обеспечением для каждого изделия объемной огражденности рабочей трубы гидроизоляционным материалом, вычисляемым из отношения удельного объема гидроизоляции к единице полезного объема условного погонного метра рабочей трубы не менее 0,09, причем объемная огражденность гидроизоляцией количественно возрастает с уменьшением внешнего диаметра рабочей трубы, например, металлической, предпочтительно, стальной трубы для набора гидроизолируемых рабочих труб с диаметрами от 1020/1000 до 32/26, где значение в числителе в дробном обозначении диаметров соответствует внешнему диаметру рабочей трубы, а знаменатель - внутреннему, определяющему полезный объем рабочей трубы.
По меньшей мере, часть изделий из комплекта может быть выполнена с армированным армокаркасами слоем полимерной теплоизоляции, причем армокаркасы выполнены в виде центрирующих опор из полипропилена или полиэтилена с технологическими отверстиями и стягивающих опоры поясов из металлической или полимерной ленты, при этом в технологические отверстия центрирующих опор пропущены не менее двух проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля.
Переходы могут быть изготовлены со слоем гидроизоляции в виде круглоцилиндрической оболочки постоянного, по меньшей мере внешнего диаметра не более 140 мм или со слоем гидроизоляции в виде оболочки составной формы с малыми внешними диаметрами гидроизоляции лежащими в диапазоне от 120 до 600 мм и большими внешними диаметрами гидроизоляции от 135 до 750 мм, с общей длиной гидроизоляционной оболочки от 750 до 1050 мм, а переходы с малыми внешними диаметрами гидроизоляции лежащими в диапазоне от 120 до 1100 мм и большими внешними диаметрами гидроизоляции от 160 до 1250 мм, с общей длиной гидроизоляционной оболочки от 750 до 1550 мм изготовлены в том числе методом раскроя и сварки заготовки гидроизоляции.
Ответвления могут быть изготовлены, предпочтительно, тройниковыми, в том числе параллельными, с переходами, с установленными запорно-регулировочной арматурой и/или воздушниками в диапазоне диаметров, соответствующем диапазону диаметров изготавливаемых в комплекте тепло-гидроизолированных труб.
Тепло-гидроизолированная запорно-регулировочная арматура может быть изготовлена в диапазоне диаметров, соответствующем диапазону диаметров изготавливаемых в комплекте тепло-гидроизолированных труб.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в создании комплекта изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода, использование которого обеспечивает долговременную надежную работу трубопровода, в том числе на участках с запорно-регулировочной арматурой при общем обеспечении надежной гидроизоляции и снижении тепловых потерь на трубопроводе, за счет использования изделий с заявляемыми параметрами гидроизоляции, а также использования в составе комплекта заявленных изделий запорно-регулировочной арматуры, гидроизоляционная оболочка которых отличается высоким качеством при обеспечении технологической простоты и экономичности производства.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг.1-8 комплект изделий для трубопровода;
на фиг.9-10 схематичное изображение комплекса;
на фиг.11 стальная труба, прошедшая дробеструйную обработку, вид сбоку;
на фиг.12 труба-оболочка, вид сбоку;
на фиг.13 конструкция труба в трубе, вид сбоку;
на фиг.14 конструкция труба в трубе, вид с торца;
на фиг.15 вид с торца тепло-гидроизолированного изделия;
на фиг.16 труба, прошедшая дробеструйную обработку с установленными на нее точечными маяками-центраторами и проводами системы оперативного дистанционного контроля (СОДК);
на фиг.17 тепло-гидроизолированная труба со срезом, вид в аксонометрии
на фиг.18 тепло-гидроизолированная запорно-регулировочная арматура, вид сбоку с разрезом по теплоизоляции и гидроизоляции;
на фиг.19 - схема раскроя гидроизоляционной оболочки из полимерных или полимерсодержащих материалов для запорно-регулировочной арматуры;
на фиг.20 - схема установки раскроенной гидроизоляционной оболочки из полимерных или полимерсодержащих материалов на запорно-регулировочную арматуру;
на фиг.21 - схема сборки оболочки запорно-регулировочной арматуры.
Комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода производят с использованием комплекса для его изготовления, который содержит смонтированные на фундаменте, последовательно расположенные и сообщенные между собой по технологическим переделам объединенного процесса производства изделий технологические посты 1, в том числе образующие, не менее, чем две технологических линии 2.
Комплекс для изготовления комплекта изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода содержит также пост 3 подготовки рабочих труб, например, металлических, предпочтительно, стальных труб 4, пост 5 сбора конструкции труба в трубе и пост 6 заливки отверждаемой заливочной смеси, состоящей, по меньшей мере, из полиольного компонента и изоцианата.
Комплекс имеет для входящих в него технологических линий 2 общий пост 7 сушки и подачи исходного сырья - полимерных гранул закоммутирован с ними, в том числе с использованием системы пневмотранспорта.
Каждая технологическая линия 2 содержит, по крайней мере, пост 8 разогрева и экструдирования полимерной массы, пост 9 формования и калибровки, пост 10 охлаждения и стабилизации формы, пост 11 протяжных устройств, снабженный электродами пост 12 коронной электроискровой обработки внутренней поверхности изготавливаемых изделий и пост 13 их резки под заданный размер. Технологические линии 2 предназначены для выпуска набора труб-оболочек 14, заготовок гидроизоляции запорно-регулировочной арматуры 15 трубопроводов, заготовок муфт (на чертежах условно не показано), труб-заготовок Z и П-образных элементов 16 и 17 трубопроводов, переходов 18, отводов 19, ответвлений 20, а также в диапазоне диаметров от 700 до 1250 мм, в том числе с частично перекрываемым внутренним диапазоном от 850 до 1050 мм.
Каждый пост каждой технологической линии 2 адаптирован под заданный размер и требуемые параметры изготавливаемого на ней изделия, в том числе путем частичной замены или подключения/отключения установленного оборудования, при этом, по крайней мере, одна линия дополнительно содержит систему пуска, включающую неподвижно заякоренное за постом протяжных устройств автономное тянущее устройство 21, сменный подвижный пост 22 в виде трубы-спутника, соответствующей по диаметру, выпускаемому на линии изделию, и натяжной трос 23. Технологическая длина трубы-спутника принята меньшей расстояния от поста разогрева и экструдирования полимерной массы до поста протяжных устройств указанной линии, по крайней мере, в полтора раза.
Одна технологическая линия 2 комплекса выполнена с обеспечением возможности автоматического и/или корректируемого достижения динамического баланса пропускаемой через оборудование постов массы производимого изделия, варьирования температуры и скорости прохождения до значений, необходимых и достаточных для формирования, поддержания и стабилизации требуемых параметров, предусмотренных у изготавливаемого изделия, для чего пост 8 разогрева и экструдирования полимерной массы снабжен, по меньшей мере, сменным раздаточным устройством 24 с выходной, преимущественно кольцевой, щелью, адаптированной к функции подготовки и первичного формования расплавленной полимерной массы под геометрические параметры производимого изделия, а пост формования и калибровки изделия снабжен системами вакуумирования и охлаждения и, не менее, чем одним калибрующим устройством 25, совмещенным с ними, выполненным сменным под диаметр каждого изготавливаемого на технологической линии изделия.
Одна технологическая линия 2 выполнена с обеспечением возможности экструдирования со скоростью от 0,3 до 1,1 м/мин с возможностью ее корректировки в зависимости от параметров изготавливаемого на линии изделия - труб-оболочек 14, труб-заготовок для фитингов (на чертежах условно не показано) и заготовок гидроизоляции (не показано) запорно-регулировочной арматуры трубопроводов из полимерного или полимерсодержащего материала, типа полиэтилена низкого давления, предпочтительно, композиции полиэтилена светостабилизированной трубной марки черного цвета, содержащей 2,0-2,5% сажи, а также отходы полиэтилена той же марки от собственного производства на любой технологической линии в количестве не более 10% по массе.
Одна технологическая линия для изготовления труб-оболочек 14, труб-заготовок (на чертежах условно не показано) для фитингов - Z и П-образных элементов трубопровода 16 и 17 соответственно, переходов 18, отводов 19, ответвлений 20, а также заготовок муфт и заготовок гидроизоляции 15 запорно-регулировочной арматуры трубопроводов диаметрами от 700 до 1100 мм, предназначена предпочтительно, под диаметры 710, 800, 900 и 1000 мм, а другая технологическая линия предназначена для изготовления перечисленных изделий диаметрами от 900 до 1200 мм, предназначена предпочтительно, под диаметры 900, 1000, 1100, 1200.
Комплекс также дополнительно оснащен, по меньшей мере, одной технологической линией для изготовления труб - оболочек, труб-заготовок для фитингов - Z и П-образных элементов трубопровода, переходов, отводов, ответвлений, а также заготовок муфт и заготовок гидроизоляции запорно-регулировочной арматуры 15 трубопроводов диаметрами от 120 до 350 мм, предпочтительно, под диаметры 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280 и 315 мм, а также по меньшей мере, одной технологической линией для изготовления труб - оболочек, труб-заготовок для фитингов - Z и П-образных элементов трубопровода, переходов, отводов, ответвлений, а также заготовок муфт и заготовок гидроизоляции запорно-регулировочной арматуры 15 трубопроводов диаметрами от 300 до 750, предпочтительно, под диаметры 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710 мм.
Технологические линии выполнены с обеспечением мощности электроискровой обработки на посту коронной электроискровой обработки равной 90-135 Вт, причем, по крайней мере, один из электродов указанного поста выполнен в виде охватывающего трубу пояса с шириной 140-160 мм. Пост коронной электроискровой обработки, по меньшей мере, одной линии конструктивно выполнен обеспечивающим двойную коронную электроискровую обработку.
Для обеспечения двойной коронной электроискровой обработки на посту коронной электроискровой обработки, по меньшей мере, одной из технологических линий, по крайней мере, один из электродов выполнен в виде охватывающего трубу двойного пояса с шириной разнесенных между собой полос 140-160 мм.
Кроме того, по крайней мере, одна технологическая линия включает пост 11 протяжных устройств, снабженный, по крайней мере, шестью гусеничными движительными органами 26, расположенными для равномерного обхватывания изделия по окружности с возможностью его осевого перемещения.
Пост 3 подготовки рабочих труб 4, предпочтительно, содержит, по меньшей мере, две, снабженные подающими и отводящими конвейерами, установки 27 дробеструйной обработки - одну для обработки рабочих труб 4 малого диаметра до 230 мм, включительно, и вторую - для труб диаметром от 210 до 1100 мм включительно, причем каждая из указанных установок выполнена с обеспечением возможности проведения дробеструйной обработки спирально вращающейся рабочей трубы 4 смесью из круглой и колотой дроби за время, варьируемое в зависимости, например, от диаметра, несоответствия стандарту геометрической формы, степени загрязненности и подверженности коррозии в пределах от четырех до сорока пяти минут.
Для изготовления входящих в комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода фитингов, например, Z и П-образных элементов 16 и 17 соответственно и отводов 19 трубопроводов, пост 3 подготовки рабочих труб 4 дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним участком (на чертежах не показано) нарезки рабочей трубы на патрубки требуемой длины для изготовления фитингов трубопровода, причем для резки рабочей трубы 4 диаметром 25-165 мм участок снабжен, по крайней мере, одним ленточным отрезным станком (на чертежах не показано), для резки рабочей трубы диаметром 260-750 мм участок снабжен, по крайней мере, одной машиной (не показано) для резки стальных труб и снятия фаски, для резки рабочей трубы диаметром 210-1100 мм участок снабжен станком (не показано) газоплазменной резки.
А для получения требуемой фаски, притупления кромок, обработки торцов, в том числе и устранения неперпендикулярности торцов нарезанных патрубков рабочей трубы 4 участок (на чертежах условно не показано) снабжен ручными шлифовальными машинами (не показано) со шлифовальными кругами.
Кроме того, комплекс дополнительно оснащен постом (на чертежах не показано) сбора и сварки рабочей трубы отвода и Z и П-образных элементов, содержащим сварочные манипуляторы (не показано) и аппараты сварки (не показано), постом (не показано) безотходного раскроя на патрубки трубы - заготовки для фитингов, причем для раскроя труб-заготовок для фитингов диаметром 120-330 мм на патрубки пост снабжен ленточным отрезным станком (не показано), а для раскроя труб-заготовок для фитингов диаметром 390-1250 мм - планетарной пилой (не показано).
Для изготовления входящих в комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода фитингов, например, Z и П-образных элементов трубопровода и отводов трубопроводов, пост 5 сбора конструкции труба в трубе содержит монтажный стол (не показано), форма и конструкция которого обеспечивает возможность размещения прошедших безотходный раскрой и сварку патрубков рабочей трубы 4, установки на них точечных пластиковых или металло-пластиковых маяков-центраторов 28, пропуска через их технологические отверстия 29, по меньшей мере, двух, предпочтительно, трех проводов 30 системы оперативного дистанционного контроля - проводников-индикаторов изолируемых, по крайней мере, в зоне сварки патрубков рабочей трубы поливинилхлоридными трубками - кембриками, установки раскроенных патрубков трубы-заготовки для фитингов и их сварки с образованием конструкции труба в трубе.
Причем для сварки встык пост 5 сбора конструкции труба в трубе снабжен термозеркалами, а для заливки швов расплавом полиэтилена снабжен, по крайней мере, одним ручным экструдером (не показано).
Для изготовления входящих в комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода, например, муфт (на чертежах условно не показано) гидроизоляции для тепло-гидроизолированного трубопровода, комплекс дополнительно оснащен постом (на чертежах не показано) предварительного нагрева материала заготовки до температуры пластичности, постом (не показано) приложения давления равномерного диаметрального растяжения, достаточного для создания необратимых термопластических деформаций неразрушающего прироста диаметра на величину от 2 до 25%, по крайней мере, на большей части длины заготовки с, по меньшей мере, частично компенсирующим уменьшением толщины стенки перераспределением материала в деформируемой зоне заготовки муфты, а также постом обрезки в размер готовой муфты, причем пост приложения давления конструктивно выполнен обеспечивающим возможность создания в нем и поддержания в течение не менее девяти секунд давления воздуха не менее 1,3 бар для воздействия давления на заготовку муфты и ее необходимой растяжки, последующей выдержки и охлаждения изготавливаемой муфты.
Для изготовления входящих в комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода фитингов, например, переходов 18 для тепло-гидроизолированного трубопровода, комплекс дополнительно оснащен постом (не показано) предварительного нагрева материала заготовки до температуры пластичности, постом (не показано) приложения давления равномерного диаметрального растяжения, достаточного для создания необратимых термопластических деформаций неразрушающего прироста диаметра участка длины заготовки перехода с, по меньшей мере, частично компенсирующим уменьшением толщины стенки за счет перераспределения материала в деформируемой зоне заготовки фитинга - перехода. А для изготовления переходов путем раскроя и сварки заготовки, комплекс снабжен оборудованным для этого постом (на чертежах условно не показано).
Для изготовления фитингов, например, ответвлений и переходов трубопроводов, пост 3 подготовки рабочих труб дополнительно оснащен, по меньшей мере, одним участком (не показано) нарезки рабочей трубы на патрубки требуемой длины для изготовления переходов и ответвлений трубопровода, выреза в рабочей трубе проема для присоединения патрубка ответвления.
Для резки на патрубки рабочей трубы диаметром 25-165 мм участок снабжен, по крайней мере, одним ленточным отрезным станком, для резки на патрубки рабочей трубы диаметром 260-750 мм участок (не показано) снабжен, по крайней мере, одной машиной (не показано) для резки стальных труб и снятия фаски, а для резки на патрубки рабочей трубы диаметром 210-1100 мм участок снабжен станком газоплазменной резки (не показано).
Кроме того, для получения требуемой фаски, притупления кромок, обработки торцов, в том числе и устранения в случае необходимости неперпендикулярности торцов нарезанных патрубков рабочей трубы участок снабжен ручными шлифовальными машинами (не показано) со шлифовальными кругами, помимо того, комплекс дополнительно оснащен постом (не показано) сбора и сварки патрубков и соединительных деталей рабочей трубы перехода и патрубков рабочих труб ответвления, содержащий сварочные манипуляторы (не показано) и аппараты сварки (не показано) и выполненный с обеспечением проведения сварки нарезанных патрубков с соединительными деталями и/или патрубками ответвления для получения рабочей трубы 4 фитинга, в том числе ответвления 20, перехода 18, ответвления с переходом от одного диаметра к другому.
Комплекс дополнительно оснащен постом (не показано) раскроя на патрубки трубы - заготовки для фитинга, в том числе и выреза в заготовке для фитинга, например, заготовке под переход, проема для присоединения патрубка ответвления - нарезанной трубы - заготовки для фитинга, причем для раскроя трубы-заготовки для фитингов на патрубки для диаметров 120-330 мм пост оборудован ленточным отрезным станком (не показано) и снабжен, по крайней мере, одной планетарной пилой (не показано) для раскроя заготовок диаметром 390-1250 мм, а для дальнейшего раскроя патрубков пост оборудован, по меньшей мере, одним электрическим лобзиком (не показано).
Для изготовления запорно-регулировочной арматуры, входящей в комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода, пост 3 подготовки рабочих труб дополнительно оснащен участком нарезки рабочей трубы 4 на патрубки требуемой длины, причем для резки на патрубки рабочей трубы 4 диаметром 25-165 мм участок снабжен, по крайней мере, одним ленточным отрезным станком (не показано), для резки на патрубки рабочей трубы 4 диаметром 260-750 мм участок снабжен, по крайней мере, одной машиной для резки стальных труб (не показано) и снятия фаски, а для резки на патрубки рабочей трубы 4 диаметром 210-1100 мм участок снабжен станком газоплазменной резки (не показано). А для получения требуемой фаски, притупления кромок, обработки торцов, в том числе и устранения в случае необходимости неперпендикулярности торцов нарезанных патрубков рабочей трубы участок снабжен ручными шлифовальными машинами (не показано) со шлифовальными кругами.
Для изготовления запорно-регулировочной арматуры 15, входящей в комплект изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода, комплекс дополнительно оснащен постом (не показано) сбора и сварки нарезанных патрубков рабочей трубы и запорно-регулировочной арматуры трубопровода, постом (не показано) раскроя на патрубки и выреза фасонной оболочки из заготовки гидроизоляции для запорно-регулировочной арматуры, причем для раскроя заготовок диаметром 120-330 мм пост снабжен ленточным отрезным станком (не показано), а для раскроя заготовок диаметром 390-1250 мм пост снабжен, по крайней мере, одной планетарной пилой (не показано), а для дальнейшего раскроя фрагментов заготовок гидроизоляции запорно-регулировочной арматуры пост оборудован, по меньшей мере, одним электрическим лобзиком (не показано).
Для изготовления фитингов, например, ответвлений 20 и переходов 18 трубопроводов, а также запорно-регулировочной арматуры (не показано) пост 5 сбора конструкции труба в трубе содержит монтажный стол (не показано), форма и конструкция которого выполнена обеспечивающей возможность размещения прошедших раскрой и сварку патрубков рабочей трубы 4, или раскроенных и сваренных патрубков рабочей трубы и соединительных деталей рабочих труб переходов 18, или раскроенных и сваренных патрубков рабочей трубы и запорно-регулировочной арматуры, установки на них точеных пластиковых или металло-пластиковых маяков-центраторов 28, пропуска через их технологические отверстия 29, по меньшей мере, двух, предпочтительно, трех проводов 30 системы оперативного дистанционного контроля - проводников-индикаторов изолируемых, по крайней мере, в зоне сварки патрубков рабочей трубы поливинилхлоридными трубками - кембриками (не показано), установки раскроенных патрубков заготовок для фитингов или патрубков заготовок гидроизоляции для запорно-регулировочной арматуры и их сварки или надвижки уже готовой гидроизоляции, например, перехода с образованием конструкции труба в трубе. Для сварки патрубков трубы-заготовки для фитинга пост 5 сбора конструкции труба в трубе снабжен термозеркалами (не показано), осуществляющими сварку встык или ручным экструдером (не показано), производящим сварку путем заливки швов расплавом полиэтилена.
Пост 6 заливки отверждаемой заливочной смеси содержит, по крайней мере, один наклонный заливочный стол (на чертежах не показано), выполненный с возможностью регулировки угла наклона, например, с помощью гидравлического пресса (не показано), по крайней мере, одну заливочную машину (не показано) и набор торцевых технологических заглушек (не показано), снабженных технологическими отверстиями и кольцевыми резиновыми уплотнениями для предотвращения вытекания заливаемой отверждаемой смеси при вспенивании.
Пост 6 заливки отверждаемой заливочной смеси содержит, по крайней мере, два наклонных заливочных стола (не показано), каждый из которых выполнен с возможностью регулировки угла наклона, например, с помощью гидравлического пресса (не показано), и, по меньшей мере, две заливочные машины (не показаны) - одну для изготовления тепло-гидроизолированных труб малого диаметра до 300 мм включительно и вторую - для труб диаметром от 250 до 1250 мм включительно, производительностью 100 л/с и 250 л/с соответственно.
Для изготовления фитингов, например, отводов 19, Z и П-образных элементов 16 и 17 соответственно, переходов 18, ответвлений 20, в том числе тройников, а также запорно-регулировочной арматуры (не показано) пост 6 заливки отверждаемой заливочной смеси дополнительно оснащен обжимной оснасткой (не показано), причем, по крайней мере, одна заливочная машина (не показано) выполнена с не менее, чем двумя заливочными головками (не показано).
Комплекс дополнительно оснащен, по крайней мере, одним постом (не показано) контроля и маркировки готовых тепло-гидроизолированых изделий для трубопровода, выполненный с обеспечением возможности проведения внешнего осмотра готового изделия, входящего в комплект, контроля полноты заполнения торцов и произведения замера длины неизолированных концов рабочей трубы, а также осуществления контроля установленных на посту сбора конструкции труба в трубе проводов системы оперативного дистанционного контроля - проводников-индикаторов и их маркировки, а также маркировки прошедших контроль готовых тепло-гидроизолированных изделий для трубопровода.
Производство комплекта изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода на описанном комплексе осуществляют следующим образом:
Посты, образующие технологические линии 2 для производства гидроизоляции, адаптируют под выпуск конкретного диаметра труб-оболочек, труб заготовок для фитингов - Z и П-образных элементов трубопроводов, переходов, отводов, ответвлений, а также заготовок муфт и заготовок гидроизоляции запорно-регулировочной арматуры для трубопроводов, в том числе путем частичной замены или подключения/отключения установленного оборудования, замененное оборудование подготавливают к работе, в частности производят разогрев сменных раздаточных устройств постов 8 разогрева и экструдирования полимерной массы, после достижения указанными устройствами температуры плавления полимерной массы производят пуск каждой технологической линии.
Для этого используют систему пуска, включающую неподвижно заякоренное за постом протяжных устройств автономное тянущее устройство 21 и сменный подвижный пост 22 в виде трубы-спутника и натяжного троса 23.
При этом трубу-спутник с размещенным внутри нее электродом поста 12 коронной электроискровой обработки один концом присоединяют к начальному торцу изготавливаемой гидроизоляции, например, трубы-оболочки сразу после ее первичного формования на посту 8 разогрева и экструдирования, а другой конец через натяжной трос 23 тянут с использованием тянущему устройства 21 до поста 11 протяжных устройств включительно.
После прохождения поста 11 протяжных устройств, на посту 12 коронной электроискровой обработки осуществляют размещение внутреннего электрода в изолированном пространстве внутри производимого изделия в положении, ответном внешнему электроду, после чего на посту резки труба-спутник отсоединяют от изготавливаемого изделия.
При этом перед подачей полимерных гранул на пост 8 разогрева и экструдирования производят их сушку, совмещенную с предварительным разогревом, разогрев на посту 8 разогрева и экструдирования производят до температуры плавления исходного материала, экструдирование под избыточным давлением совмещают с первичным формованием, а на посту 9 формования и калибровки изделие подвергают вакуумному трехосному растяжению с одновременным охлаждением, преимущественно, водой.
2
Затем изготавливаемую гидроизоляцию подвергают принудительному охлаждению и одноосному растяжению на отрезке от поста 9 калибровки до поста 11 протяжных устройств включительно, после чего, на посту 12 коронной обработки производят коронную электроискровую обработку внутренней поверхности изготавливаемой трубы-оболочки или заготовки для фитинга или запорно-регулировочной арматуры до значения поверхностного натяжения не менее 50 дин/см, а гидроизоляцию с диаметром от 300 мм подвергают двойной электроискровой обработке, путем пропуска коронного электроискрового заряда мощностью 90-135 Вт через электроды в виде двойного пояса с шириной разнесенных между собой полос 140-160 мм и оказания двойного воздействия на каждую точку гидроизоляции через малый промежуток времени, что увеличивает адгезионные способности внутренней поверхности гидроизоляции.
Затем производят резку гидроизоляции под заданный размер и перемещение по выходному конвейеру (на чертежах условно не показан).
Изготовленные трубы-оболочки, заготовки для фитингов и заготовки для запорно-регулировочной арматуры подвергают дальнейшей обработке на различных постах комплекса, в том числе путем раскройки на патрубки, растяжения.
На посту подготовки рабочих труб, содержащем, по меньшей мере, две, снабженные подающими и отводящими конвейерами, установки дробеструйной обработки - одну для обработки рабочих труб малого диаметра до 230 мм, включительно, и вторую - для труб диаметром от 210 до 1100 мм включительно, проводят дробеструйную обработку спирально вращающейся рабочей трубы смесью из круглой и колотой дроби за время, варьируемое в зависимости, например, от диаметра, несоответствия стандарту геометрической формы, степени загрязненности и подверженности коррозии в пределах от 4 до 45 мин.
Пост подготовки рабочих труб для изготовления фитингов и запорно-регулировочной арматуры дополнительно содержит посты и участки, позволяющие произвести необходимые раскрой, сварку и т.д.
На посту 5 сбора конструкции труба в трубе осуществляют установку пластиковых или метало-пластиковых маяков-центраторов 28 -  центрирующих опор, в технологические отверстия 29 которых пропускают, по меньшей мере, два провода 30 системы оперативного дистанционного контроля - проводника-индикатора.
На рабочие трубы диаметром до 426 мм включительно устанавливают по два проводника-индикатора, а на трубы диаметром от 530 мм и выше устанавливают три проводника-индикатора в положении три девять и двенадцать часов, причем проводники-индикаторы должны быть расположены относительно продольного сварного шва трубы таким образом, чтобы шов находился в положении «12» часов ± «1 час», а концы проводников-индикаторов закрепляют на торцах внутренней металлической, стальной рабочей трубы, после чего трубы с установленными маяками-центраторами (центрирующими опорами) и проводниками-индикаторами передают на пост сбора конструкции труба в трубе.
Сбор конструкций труба в трубе на соответствующем посту осуществляют таким образом: подъемный стол (на чертежах условно не показаны), расположен на одной оси с транспортной тележкой, на которую системой передаточных устройств подают полиэтиленовые внешние трубы-оболочки соответствующего типоразмера, затем производят совмещение осей трубы-оболочки и внутренней металлической рабочей трубы и осуществляют надвиг трубы-оболочки на внутреннюю металлическую, например, стальную рабочую трубу с установленными маяками-центраторами (центрирующими опорами), причем по мере надвига поддерживающие внутреннюю металлическую трубу опоры опускают в автоматическом или ручном режиме (на чертежах условно не показано).
Затем сформированную конструкцию труба в трубе цепным конвейером подают в печь термостатирования, где производят ее прогрев до 24-28°С (на чертежах условно не показано).
После термостатированная конструкция 6 труба в трубе поступает на пост заливки, а именно на наклонный стол для заливки смеси из полиольного компонента и изоцианата, причем угол наклона стола регулируют гидравлическим прессом от 0 до 5° (на чертежах условно не показано)
Ориентирование конструкции труба в трубе производят продольным швом в положение «12 часов», на торцы внутренней металлической, например, стальной трубы устанавливают герметизирующие фланцы, на которые предварительно нанесли антиадгезионную смазку, например, композицию на основе восков и силиконов, причем фланцы устанавливают воздушными отверстиями в положение «12 часов». Для обеспечения наклона поднимают конец трубы, с которого происходит впрыск смеси, при этом упор гидравлического пресса устанавливают под край внутренней металлической трубы или фланец.
Угол наклона определяют экспериментально таким образом, чтобы обеспечить минимальную разницу между заливочной плотностью на торцах трубы, для чего временной интервал заполнения конца трубы, с которого происходит впрыск смеси, на 5-20 секунд должен превышать время заполнения противоположного конца.
После установки трубной конструкции и подъема конца трубы на требуемый угол, после обеспечения необходимого наклона в межтрубное пространство производят заливку смеси из полиольного компонента и изоцианата: форсунку заливочной головки вставляют в межтрубное пространство через отверстие заглушки со стороны поднятого конца трубы, при положении заливочного отверстия - на «3 часа».
Во избежание вылета впрыскиваемой смеси из отверстий для выхода воздуха, последние должны быть закрыты в момент впрыска.
После окончания процесса заливки, продолжительность которой рассчитана заранее и установлена на реле времени заливочной машины, и выемки форсунки, заливочное отверстие в заглушке закрывают, а отверстия для выхода воздуха открывают.
В процессе вспенивания смеси из полиольного компонента и изоцианата и образования пенополиуретана происходит заполнение межтрубного пространства по направлению снизу вверх с одновременным вытеснением из него воздуха через воздушные отверстия в верхней заглушке, через 0,5-1 секунду после начала выхода пены из отверстий для выхода воздуха крышки отверстий закрывают. После заливки требуется определенное время для завершения химических реакций, при протекании которых происходит образование пенополиуретана и его отвердение.
Снятие заглушек и дальнейшее перемещение труб осуществляют не раньше, чем через 10 минут по окончании заливки.
Каждую готовую тепло-гидроизолированную трубу подвергают внешнему осмотру, контролируют полноту заполнения торцов и производят замер длины неизолированных концов внутренней металлической трубы, а также осуществляют контроль установленных проводов системы оперативного дистанционного контроля - проводников-индикаторов и их маркировку, затем прошедшую контроль готовую трубу маркируют согласно ГОСТ 30732-2006 и направляют на хранение.
Подобным же образом изготавливают и другие теплогидроизолированные изделия из комплекта для тепло-гидроизолированного трубопровода, такие как тепло-гидроизолированные Z и П-образные элементы, переходы, отводы, и ответвления, например, тройники, а также с использованием комплекса изготавливают муфты гидроизоляции, используемые при стыковке теплогидроизолированных труб между собой и с другими изделиями из комплекта. Муфты изготавливают в диапазоне диаметров от 135 до 1300 мм с толщиной стенок от 2,8 до 14,0 мм и длинной от 500 до 750 мм, что позволяет производить стыковку между собой теплогидроизолированных изделий из комплекта во всем диапазоне выпускаемых диаметров.
3
Часть тепло-гидроизолированных изделий из комплекта - содержит, одну стальную рабочую трубу, один слой гидроизоляции из полимерного материала в виде трубы-оболочки или трубы-заготовки для фитинга или заготовки гидроизоляции для запорно-регулировочной арматуры, изготовленной не ранее, чем за сутки перед сборкой изделия, а также один слой теплоизоляции из пенополиуретана, имеющий в середине слоя расчетную плотность не менее 60 кг/м.
Тепло-гидроизолированные трубы изготовлены в диапазоне диаметров рабочих труб от 25 до 1100 мм с гидроизоляционными оболочками выполненными в диапазоне диаметров от 120 до 1250 мм, с обеспечением объемной огражденности гидроизоляцией с удельным объемом последней, отнесенной к единице полезного объема погонного метра рабочей трубы, лежащим в диапазоне значений от 0,09 до 2,3, причем объемная огражденность гидроизоляцией количественно возрастает с уменьшением внешнего диаметра рабочей трубы, например, металлической, предпочтительно, стальной трубы в интервале указанных значений последней для ассортимента гидроизолируемых рабочих труб с диаметрами от 1020/1000 до 32/26, где значение в числителе в дробном обозначении диаметров соответствует внешнему диаметру рабочей трубы, а знаменатель - внутреннему, определяющему полезный объем рабочей трубы.
Переходы изготовлены со слоем гидроизоляции в виде круглоцилиндрической оболочки постоянного, по меньшей мере внешнего диаметра не более 140 мм или со слоем гидроизоляции в виде оболочки составной формы с малыми внешними диаметрами гидроизоляции лежащими в диапазоне от 120 до 600 мм и большими внешними диаметрами гидроизоляции от 135 до 750 мм, с общей длиной гидроизоляционной оболочки от 750 до 1050 мм и длинной растянутой на посту приложения давления равномерного диаметрального растяжения части заготовки гидроизоляции не менее 110 мм, а с малыми внешними диаметрами гидроизоляции лежащими в диапазоне от 120 до 1100 мм и большими внешними диаметрами гидроизоляции от 160 до 1250 мм, с общей длиной гидроизоляционной оболочки от 750 до 1550 мм переходы изготовлены в том числе методом раскроя и сварки заготовки гидроизоляции.
p
max
p
max
max
p
max
-1
Отводы изготовлены с ломанной конфигурацией оси, обеспечивающей изменение направления трубопровода на заданный угол, путем раскроя, в том числе безотходного, и последующей сварки патрубков, полученных из прямолинейного отрезка рабочей трубы, причем для отвода с заданным углом от 0 до 35 градусов с одним изломом оси исходный отрезок прямой рабочей трубы разрезают на патрубки в плоскости, наклонной к диаметральной поперечной плоскости трубы под углом линии наибольшего ската первой и диаметра второй из них, идентичном углу разреза защищаемых трубой-заготовкой образующих аналогично выполненный тот же стык отвода патрубков рабочей трубы и составляющим β градусов, при этом угол β равен кратной доле угла отвода и определен из выражения  где α - угол отвода, n - число наклонных резов, аналогично производят раскрой гидроизоляционной трубы-заготовки и перед сваркой раскроенные элементы трубы-заготовки взаимно разворачивают в плоскости реза на угол π, а перед надвижкой для сварки раскроенных элементов трубы-оболочки на металлическую трубу устанавливают предназначенные для фиксации толщины теплоизоляции и практически коаксиального расположения патрубков точечные маяки-центраторы, закрепляют на них провода системы оперативного дистанционного контроля, производят сбор конструкции труба в трубе, установку торцевых технологических заглушек и заливку упомянутой отверждаемой смеси с образованием слоя полимерной, предпочтительно, пенополиуретановой теплоизоляции толщиной δ равномерной на основной части длины отвода, а на участке с переменной шириной В, примыкающем к периметру стыка, возрастающей в диапазоне от δ до δ=δ·(cos β) с нарастанием изменения δ в экстремальных внешней и внутренней точках излома отвода и ширины В указанного участка, изменяющейся вдоль периметра сечения стыка в диапазоне значений B≥B≥0, где B=δ·tgβ, а максимальная ширина B указанного участка примыкает к тем же экстремальным точкам поперечного сечения соответствующим конечным точкам условной большой оси эллиптического контура сечения стыка, и уменьшается до 0 в диаметральной плоскости стыка в точках концов условной малой оси того же эллиптического контура.
Ответвления изготовлены, предпочтительно, тройниковыми, в том числе параллельными, с переходами, с установленными запорно-регулировочной арматурой и/или воздушниками.
Тепло-гидроизолированная запорно-регулировочная арматура изготовлена в диапазоне диаметров, соответствующем диапазону диаметров изготавливаемых в комплекте тепло-гидроизолированных труб.
Одна тепло-гидроизолированная запорная арматура 15 из комплекта выполнена с гидроизоляцией из полимерных материалов в виде трубы-оболочки составной формы из заготовок 31 и 32 труб-оболочек большего и меньшего диаметра путем вырезания в заготовке 31 большего диаметра проема 33 для пропуска элемента 34 арматуры, а также вырезания в приторцевых зонах заготовки 31 большего диаметра цилиндрических неплоских клиньев 35 в форме условного цилиндрического треугольника, преимущественно, равнобедренного, с условным основанием в плоскости торца заготовки, оставления между каждыми двумя ближайшими вырезами цилиндрического лепестка 36 в виде усеченного, преимущественно, поперечно усеченного клина, причем высота лепестка 36 выполнена достаточной для образования раструба перехода от заготовки 31 большего диаметра к меньшему, смыкания и соединения, преимущественно, сваркой боковых граней смежных лепестков 36 и присоединения, преимущественно, сваркой к заготовкам 32 меньшего диаметра, при этом сумма длин усеченных торцов лепестков 36 в сомкнутом положении боковых граней соответствует периметру трубного торца соединяемой с ними заготовки 32 меньшего диаметра.
Как видно из приведенного материала, поставленная задача решена, создан комплект высококачественных изделий для тепло-гидроизолированного трубопровода, использование которого обеспечит долговременную надежную работу трубопровода, в том числе на участках с запорно-регулировочной арматурой при общем снижении тепловых потерь на трубопроводе, за счет использования в составе комплекта заявленных изделий запорно-регулировочной арматуры, отличающейся высоким качеством изготовленной заявленным образом гидроизоляционной оболочки.
При эксплуатации готовой продукции в составе трубопровода обеспечивается снижение тепловых и повышение надежности работы комплекта предлагаемых изделий, изготавливаемой на постах комплекса.