ЛИНИЯ ДЛЯ БАЛЛАСТИРОВКИ ТРУБЫ В ОБОЛОЧКЕ

Полезная модель относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов по дну водоемов и по заболоченной местности.
Известна линия для нанесения теплоизоляционного покрытия на трубу, установленную в оболочку концентрично с образованием кольцевого пространства, ограниченного кольцевыми заглушками (патент RU №2258173 от 10.07.2003). Линия включает рольганг и конвейеры, один из которых является наклоняемым на заданный угол, а также специальный нагреватель трубы. Предварительно нагретую трубу в сборе с оболочкой транспортируют на наклоняемый конвейер и заполняют вспенивающимся теплоизоляционным материалом с верхнего конца. После затвердевания материала кольцевые заглушки демонтируют, а теплоизолированную трубу транспортируют на стеллаж. В этой поточной линии трубы перемещаются в направлении, совпадающем с продольной осью трубы, что обуславливает ее значительную длину.
Недостаток линии - ее большая длина в связи с расположением труб в направлении их перемещения, а также необходимость в специализированном дорогостоящем транспортном оборудовании (рольганг, конвейеры).
Известна линия теплоизоляции труб в оболочках заливкой вспенивающейся композиции в кольцевое пространство между трубой и оболочкой (патент RU №2159387 от 11.01.1999). Линия имеет несколько (не менее 4 штук) ложементов, установленных параллельно; в каждый ложемент уложена оболочка с трубой и закреплена зажимами, придающими оболочке цилиндрическую форму. В линии над каждой трубой в каждом ложементе выполняют следующие действия: нагрев трубы с оболочкой в печи; установку кольцевых заглушек; подъем одного конца ложемента и заливку вспенивающейся композиции
в кольцевое пространство между трубой и оболочкой; технологическую выдержку трубы до затвердевания композиции; раскрытие ложемента; снятие трубы с ложемента и ее транспортировку на стеллаж или склад. Все ложементы имеют колеса и установлены на рельсы, по которым ложементы перемещают вместе с трубами в направлении, перпендикулярном осям ложементов.
Линия является специализированной и используется в условиях поточного производства, обеспеченного заказами большого объема - несколько сотен километров труб в год (при длине трубы около 12 м - производство более 100 труб в смену).
Недостаток линии - использование дорогостоящего специализированного оборудования, что неэффективно в условиях небольшого объема производства (10-50 труб в смену).
В описаниях линии изоляции к указанному выше патенту на изобретение не предусматривается нагнетание в кольцевое пространство балластного материала между трубой и оболочкой. Так как реологические свойства балластного материала существенно отличаются от реологических свойств вспенивающихся композиций, образующихся после затвердевания теплоизолирующий материал, линия нанесения на трубу в оболочке изоляционного покрытия существенно отличается от установки для нанесения на трубу балластного покрытия.
Существенная разница во времени заполнения объема кольцевого пространства материалом, а также во времени выдержки материала до затвердевания: 30 мин. - для пенополиуретана и 6-8 часов - для балластного материала, обуславливает существенное отличие в конструкции линии. Кроме того, теплоизолирующие материалы из вспенивающихся композиций требуют нагрева трубы перед заливкой в нее композиции, поэтому в линии необходимо устанавливать нагревательное устройство.
Известна установка для балластировки трубы в оболочке (патент RU №2257503 С1 от 22.10.2003), состоящая из ложемента для укладки трубы, собранной
с оболочкой с образованием кольцевого пространства и с кольцевыми заглушками, закрывающими кольцевое пространство с торцов, бетоносмесителя для подготовки смеси балластного материала на водной основе и бетонного насоса для балластного материала, подаваемого от бетоносмесителя к бетонному насосу для его нагнетания через отверстие в заглушке.
В описании к патенту приведена лишь конструкция установки для балластировки труб в оболочке и описан цикл работы при реализации способа по патенту: укладка и закрепление трубы в сборе с оболочкой в ложемент, присоединение бетонопровода к отверстиям в заглушках, нагнетание бетона в кольцевое пространство, отсоединение бетонопровода и выдержка до затвердевания балластного материала.
Недостаток установки - в ее низкой производительности, так как в течение времени снятия забалластированной трубы и укладки следующей трубы в сборе имеется перерыв в процессе заполнения трубы балластным материалом.
Задача, поставленная в полезной модели - создание линии, в которой для реализации способа нанесения балластного покрытия на поверхность трубы в оболочке используется универсальное оборудование (бетоносмеситель и бетонный насос), обеспечивающее ее эффективность как при небольшом объеме производства, так и при крупносерийном производстве.
Задача решена в линии для нанесения балластного покрытия на поверхность трубы в оболочке, имеющей множество размещенных параллельно ложементов с закрепляемой в каждом из них трубой в оболочке с кольцевым пространством между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью оболочки, закрытом с торцов кольцевыми заглушками, одна из которых имеет отверстие для нагнетания балластного материала, другая - воздуховыпускное отверстие; бетоносмеситель для подготовки смеси балластного материала на водной основе, бетонный насос для нагнетания балластного материала в кольцевое пространство через нагнетательный бетонопровод и отверстие в заглушке, бетонопровод для подачи балластного материала от бетоносмесителя к бетонному насосу, при этом множество ложементов, расположенные
параллельно и в ряд, являются стационарными; бетоносмеситель и бетонный насос являются подвижными в направлении, перпендикулярном осям ложементов.
Для повышения производительности линия имеет два ряда неподвижных ложементов с трубами в оболочках, при этом бетоносмеситель и бетонный насос расположены между рядами ложементов.
Новая совокупность отличительных признаков линии: «множество ложементов, расположенных параллельно и в ряд, являются стационарными»; «бетоносмеситель и бетонный насос являются подвижными в направлении, перпендикулярном осям ложементов», - обеспечивает достижение высокой производительности балластировки труб при использовании универсального оборудования (как бетонного насоса, так и бетоносмесителя) и является эффективной для балластировки труб в условиях серийного производства. Совокупность признаков линии соответствует критерию «новизна», так как не обнаружен при анализе уровня техники.
На фиг.1 показана линия с одним бетоносмесителем и одним бетонным насосом; на фиг.2 - линия с двумя бетоносмесителями и двумя бетонными насосами.
Линия (фиг.1, 2) имеет множество размещенных параллельно и в ряд ложементов 1 с закрепляемой секторными зажимами 2 в каждом из них трубой 3 в оболочке 4 с кольцевым пространством 5 между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью оболочки, закрытом с торцов кольцевыми заглушками 6 с отверстиями. С одной из торцовых сторон линии имеется бетоносмеситель 7 для подготовки смеси балластного материала на водной основе и бетонный насос 8 для нагнетания балластного материала в кольцевое пространство 5 через нагнетательный бетонопровод 9 и отверстие в заглушке ба, бетонопровод 10 для подачи балластного материала от бетоносмесителя 7 к бункеру 11 бетонного насоса 8; бетоносмеситель 7 и бетонный насос 8 являются подвижными в направлении, перпендикулярном осям ложементов 1.
Для повышения производительности линия имеет (фиг.2) два ряда неподвижных ложементов с трубами в оболочках, при этом подвижные бетоносмеситель и бетонный насос расположены между рядами ложементов.
После размещения и закрепления в ложементах 1 (фиг.1) труб 3 в сборе с оболочками 4 к отверстию заглушки 6а присоединяют нагнетательный бетонопровод 9 от бетонного насоса 8, в бункер 11 подают смесь из компонентов балластного материала через бетонопровод 10 от бетоносмесителя 7, включает бетонный насос 8 и по нагнетательному бетонопроводу 9 через отверстие в заглушке 6а балластный материал поступает в кольцевое пространство 5 и заполняет его, вытесняя воздух через воздуховыпускное отверстие в заглушке 6б (не показано).
После заполнения кольцевого пространства 5 отсоединяют бетонопровод 9 от отверстия в заглушке 6а; отверстие в заглушке 6а и воздуховыпускное отверстие в заглушке 6б при необходимости закрывают пробками (не показаны).
Бетонный насос 8 и бетоносмеситель 7 перемещают ближе к торцу следующего ложемента 1 с закрепленной в нем трубой 3, подсоединяют бетонопровод 9 к отверстию в заглушке 6а следующей трубы 3 и далее повторяют процесс нанесения балластного материала на трубу 3 в оболочки 4 до последней в ряду ложементов трубы.
Трубы с нанесенным балластным материалом оставляют в ложементах на 6-8 часов до его затвердевания, затем вынимают из ложементов и транспортируют на площадку для выдержки до набора прочности, достаточной для их транспортирования заказчику.