ТРУБОСВАРОЧНАЯ БАЗА

Полезная модель относится к полевым трубосварочным базам, используемым при строительстве магистральных нефтегазопроводов. С их помощью отдельные трубы длиной 12 и 18 метров свариваются в двухтрубные или трехтрубные секции длиной от 24 до 36 м, с применением двухсторонней автоматической сварки под слоем флюса.
Технологический процесс работы трубосварочной базы осуществляется следующим образом: укладка труб на приемную покать - поштучная передача труб с приемной покати на линию обработки торцов труб - обработка торцов труб специальными станками - передача труб с обработанными торцами с помощью промежуточной покати на линию сборки и сварки - перемещение труб по линии сборки и сварки на пост сварки - стыковка и центровка труб с помощью вращающегося центратора, закрепленного на конце штанги - сварка стыков труб с помощью наружной и внутренней сварочных головок под слоем флюса на вращающейся трубе - освобождение от центратора сваренной секции- перемещение готовой секции в зону выгрузки - выгрузка готовой секции на покать скатывания для последующей погрузки с помощью крана или трубоукладчика на транспортное средство.
Все многообразие выпускаемых трубосварочных баз определяется способом сварки, применяемым сварочным оборудованием и сварочными материалами, размерами труб (диаметр, толщина стенки) и другими требованиями заказчиков.
Из уровня техники известна трубосварочная база, содержащая механизированную трубосварочную линию и полевую автосварочную установку (см. В.Л.Березин, А.Ф.Суворов «Сварка трубопроводов и конструкций», М., «Недра», 1976 г., рис.110, стр.187-188).
Предварительно трубоукладчик укладывает трубы на приемочный стеллаж-накопитель, откуда отсекателем одна из труб рольгангами продольного перемещения смещается влево, надвигаясь на центратор механизированной трубосварочной линии, который вводится в трубу и фиксирует ее. На освободившееся место подобным образом подается вторая труба, которая перемещается по роликам до соприкосновения с первой трубой и после установки требуемого зазора также фиксируется центратором. Далее осуществляется поворотная прихватка стыка труб, после чего секция из двух труб освобождается от центратора и сдвигается вправо, освобождая место для приема третьей трубы. Третья труба вместе с двухтрубной секцией перемещается на позицию сварки, где осуществляется центровка, прихватка и сварка первого слоя на двух стыках. Сваренная трехтрубная секция перемещается вправо на позицию сбрасывания на промежуточный стеллаж-накопитель, откуда поступает на полевую автосварочную установку, где осуществляется наружная сварка последующих слоев швов под слоем флюса двумя сварочными автоматами при вращении секции торцовыми или роликовыми вращателями. Подварка стыков внутри секции выполняется после окончания предыдущих работ.
Известная трубосварочная база имеет длительный и трудоемкий технологический процесс сборки и сварки одиночных труб в секции.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели по максимальному количеству одинаковых с ней признаков является трубосварочная база БТС-142В (см. каталог оборудования компании ООО «НГС Групп», раздел «Трубосварочные базы», электронный ресурс www.ngsgroup.ru)
В состав известной базы входят:
- покать приемная с отсекателем;
- линия обработки торцов труб, включающая пост обработки торцов труб с двумя станками обработки, находящимися в общем укрытии; приводные роликоопоры расположенные по оси рам линии, для перемещения труб вдоль линии;
- промежуточная покать для передачи обработанных труб с линии обработки торцов на линию сборки и сварки труб;
- линия сборки и сварки труб в секции в составе: штанга с центратором и сварочной головкой внутренней сварки и постом управления внутренней сварочной головкой, роликоопоры приводные и холостые для подъема и вращения трубы при сварке;
- пост наружной сварки, в котором установлена сварочная головка наружной сварки и пост управления всем оборудованием, расположенным на линии сборки и сварки;
- другое вспомогательное оборудование;
- покать скатывания.
Поскольку с помощью известной базы осуществляют сварку двухтрубных или трехтрубных секций с применением двухсторонней автоматической сварки под слоем флюса, технологический процесс ее работы описан выше.
Трубосварочная база БТС-142В обеспечивает требуемое качество сварных швов и высокий уровень механизации технологических операций.
Недостатки трубосварочной базы БТС-142В заключаются в следующем:
- при значительных габаритах базы (общая протяженность обеих линий около 90 м) и общей массе 115 т производительность базы сравни тельно мала;
- пост обработки торцов труб нетехнологичен по показателям металлоемкости и трудоемкости как при изготовлении, так и при монтаже и демонтаже на трассе, а также проблематичен при перебазировании;
- все трубы проходят через пост обработки торцов труб последовательно одна за другой к сварочному посту, работа на котором не может начаться, пока последняя труба не будет подана на пост сборки, т.е. на отрезке пути от станка до сварочного поста нет накопителя труб для подачи на пост сварки, что вызывает вынужденные простои либо на посту сварки из-за задержки труб с поста обработки, либо простой станков из-за невостребованных постом сварки обработанных труб.
Задачей полезной модели является модернизация трубосварочной базы путем рациональной компоновки ее элементов, конструктивного усовершенствования отдельных сборочных единиц, введения второго поста сборки и сварки аналогично существующему.
Технический результат заключается в создании на приемной покати двух зон накопления труб, которое исключает возможность сбоя в доставке труб постам сборки и сварки, что в целом повышает производительность заявленной базы, при этом каждый станок обработки торцов труб постоянно находится в индивидуальном укрытии, что создает комфортные условия труда для работающих (отопление, освещение, вентиляция).
Поставленная задача может быть реализована, а ее технический результат может быть достигнут посредством заявленной полезной модели трубосварочной базы для двухсторонней автоматической сварки под слоем флюса двухтрубных и трехтрубных секций, включающей приемную покать для накопления труб, пост обработки торцов труб с двумя станками, линию сборки и сварки трубных секций, на которой смонтировано оборудование для центровки труб и автоматической двухсторонней сварки под слоем флюса, роликоопоры для перемещения труб и трубных секций вдоль линии сварки, приводы вращения труб и секций, покать скатывания для выгрузки сваренных секций.
Приемная покать содержит три рабочих зоны, первая из которых включает накопитель труб, требующих обработки торцов, и отсекатель для поштучной передачи труб в следующую зону, вторая зона включает роликоопоры для перемещения трубы к станку в зону обработки торцов и обратно и выгружатель для последующей подачи труб в следующую, а третья зона включает накопитель обработанных труб и отсекатель, установленный в конце зоны для поштучной передачи труб на линию сборки и сварки.
Станки обработки торцов труб размещены по обеим сторонам трубы и установлены каждый стационарно в индивидуальном укрытии, при этом ось трубы и оси центраторов станков расположены соосно друг другу.
Индивидуальные укрытия станков закреплены на общей раме поста обработки торцов труб с роликоопорами, перемещающими трубы к станкам для обработки их торцов.
На линии сборки и сварки дополнительно установлен второй независимый пост сборки и сварки труб, включающий свои штангу с центратором и механизм вращения труб, при этом приемная покать и покать скатывания выполнены общими для обоих постов сварки.
На фиг.1 изображена схема размещения заявленной трубосварочной базы.
Полевая трубосварочная база (фиг.1) для двусторонней автоматической сварки под слоем флюса двухтрубных и трехтрубных секций включает приемную покать 1 для накопления свариваемых труб, пост обработки 14 торцов труб с двумя станками 15 и 16, а также линию 7 сборки и автоматической сварки труб, на которой смонтировано оборудование для центровки труб и автоматической двусторонней сварки под слоем флюса включающее посты 8 и 10 автоматической сварки двух и трехтрубных секций, расположенные в левой части линии 7 автоматической сварки труб, перемещающийся пост 9 управления сваркой внутренней головки, центратор 12, закрепленный на конце вращающейся штанги, роликоопоры 5 для перемещения труб и трубных секций вдоль линии сварки, приводы вращения 6 труб и секций при сварке, покать скатывания 13 для выгрузки и накопления сваренных секций.
Приемная покать 1 содержит три рабочих зоны.
Первая рабочая зона включает накопитель труб, требующих обработки торцов, с отсекателем 2 для поштучной передачи труб в следующую зону.
Вторая зона включает роликоопоры 5, на которые загружается очередная труба для подвода ее к станку 15 или 16 в зону обработки и обратно и выгружатель 3 для последующей подачи обработанных труб в третью зону.
Третья зона является накопителем обработанных труб с отсекателем 4 в конце зоны для поштучной передачи труб на линию 7 сборки и сварки.
Станки обработки торцов труб 15 и 16 размещены по обеим сторонам трубы подлежащей обработке и установлены стационарно, каждый в индивидуальном укрытии. При этом ось трубы и оси центраторов станков 15, 16 расположены соосно друг другу.
Индивидуальные укрытия закреплены на общей раме поста 14 обработки торцов труб с роликоопорами 5, перемещающими трубы к станкам 15, 16 для обработки их торцов.
На линии 7 автоматической сварки труб дополнительно установлен второй независимый пост 10 сборки и сварки труб, содержащий свою штангу 12 с центратором и механизм вращения труб. При этом приемная покать 1 и покать 13 скатывания являются общими для обоих постов сварки.
Принцип работы полевой трубосварочной базы заключается в следующем.
Трубоукладчик загружает трубы в первую зону на приемную покать 1, которые накапливаются перед постом 14 обработки торцов труб. Отсекатель 2 выгружает трубу во вторую зону, где она роликоопорами 5 перемещается к станку 15 или 16 в зону обработки и обратно и выгружателем 3 подается в третью зону, где обработанные трубы накапливаются и подаются отсекателем 4 на линию 7 сборки и сварки труб.
Перемещаясь влево по линии 7 обработанная труба надвигается на центратор 12, который вводится штангой в трубу и фиксирует ее. Затем, подобным образом подается вторая труба, которая перемещается до соприкосновения с первой трубой и после установки требуемого зазора также фиксируется центратором. Далее головками сварочных постов 8 и 10 осуществляется двусторонняя сварка труб, после чего секция из двух труб освобождается от центратора и сдвигается вправо, в зону выгрузки и выгружается на покать скатывания 13.
Таким же образом производится сварка труб и на посту 10, оборудованному такими же сварочными головками и центратором со штангой.
При сварке трехтрубной секции вначале происходит сварка двухтрубной секции как описано выше. Затем она выводится из поста за пределы приемной покати, давая возможность попадания третьей трубе на штангу с центратором.
После этого на пост сварки возвращается двухтрубная секция и производится сварка второго стыка. Затем готовая трехтрубная секция перемещается на покать скатывания.
Использование заявленной полезной модели с дополнительным постом сборки и сварки труб дает увеличение производительности трубосварочной базы в два раза. Станки обработки торцов труб постоянно находятся в индивидуальных укрытиях, в том числе при перевозках всеми видами транспорта. Наличие на приемной покати двух зон накопления труб исключает сбой в доставке труб к постам сборки и сварки.