Устройство для правки овальности труб и отводов

Полезная модель относится к обработке металлов давлением и может быть использована для исправления овальности труб и отводов по всей длине.
Известно устройство для правки овальности торцев труб, которое состоит из верхней и нижней опор, домкрата гидравлического, опорной стойки, насоса гидравлического и рукава высокого давления (Руководящий документ ОАО «АК «Транснефть» «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов», РД-25.160.00-КТН-011-10, ОАО «АК «Транснефть», М., 2009, с.184-186 или интернет-ресурс: http://www.kvazar-ufa.com/f_articles/109.pdf).
Недостатком устройства является невозможность увеличения максимальной величины раздачи трубы без разборки устройства и смены опор, необходимость его применения строго в вертикальном положении и на торце трубы, что требует соответствующей установки трубы.
Наиболее близким решением, принятым за прототип, является устройство для правки овальности концов труб (патент РФ №139682, В21С 37/30, опубл. 20.04.2014), которое содержит установленные телескопически верхнюю опору, домкрат гидравлический с полым штоком и нижнюю опору, а также насос гидравлический и рукав высокого давления. Устройство предназначено для правки овальности концов труб.
Недостатком устройства является невозможность правки овальности по всей длине трубы ввиду конструктивной сложности устройства, большого веса и трудности его перемещения.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, состоит в создании мобильного устройства для исправления овальности труб и отводов по всей длине в соответствии с нормативной документацией.
Технический результат заключается в повышении точности диаметров и качества труб и отводов по всей длине за счет расширении арсенала технических средств для исправления овальности.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для правки овальности труб и отводов, содержащем последовательно расположенные верхний сектор, гидравлический механизм с полым штоком и нижний сектор, согласно полезной модели, устройство снабжено опорой, с одной стороны которой установлен гидравлический механизм, выполненный в виде гидроцилиндра, на штоке которого установлен и закреплен верхний сектор, с другой стороны опоры жестко закреплен нижний сектор, при этом опора снабжена средством для перемещения устройства, выполненным с возможностью регулирования положения по высоте. Кроме того, средство для перемещения устройства выполнено в виде установленных на опоре со стороны нижнего сектора колесных пар, снабженных регулировочными болтами.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 схематично показано предлагаемое устройство, установленное в трубе, на фиг. 2 показан вид А на фиг. 1.
Устройство для правки овальности труб включает гидроцилиндр 1 с полым штоком 2, верхний сектор 3, установленный на штоке и закрепленный, в частности при помощи винта 4, опору 5 с фиксирующими винтами 6, нижний сектор 7, средство для перемещения, включающее колеса 8, установленные на оси 9, и регулировочные болты 10.
В соответствии с ГОСТ 550-75 «Трубы стальные бесшовные для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности» овальность труб может достигать ±1,25% от номинального диаметра DN.
Согласно РД-25.160.00-КТН-011-10 «Сварка при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов» допуск на овальность труб (отношение разности между наибольшим и наименьшим диаметрами к номинальному диаметру) не должен превышать 1% по концам труб с толщиной стенки менее 20 мм и 0,8% по концам труб с толщиной стенки 20 мм и более.
В соответствии с ГОСТ 24950-81 «Отводы гнутые и вставки кривые на поворотах линейной части стальных магистральных трубопроводов. Технические условия» требования к овальности в неторцевом сечении составляют до 2,5% от номинального значения диаметра изделия.
Устройство предназначено для исправления овальности труб и отводов, в частности диаметром 1220÷1420 мм с толщиной стенки до 32 мм, класса прочности К48-К60 для приведения труб к нормативным требованиям.
Устройство для правки овальности работает следующим образом.
На опоре 5 устанавливают гидроцилиндр 1 и закрепляют при помощи фиксирующих винтов 6. Шток 2 гидроцилиндра 1 опускают в нижнее положение, и закрепляют на штоке верхний сектор 3, в частности, при помощи винта 4. Опорные поверхности верхнего 3 и нижнего 7 секторов выполнены с кривизной, соответствующей внутреннему диаметру ремонтируемой трубы, для передачи радиального усилия на трубу. Затем устройство устанавливают внутри отвода, например диаметром 1420 мм, непосредственно за торцем без перекосов по отношению к трубе. Далее необходимо отрегулировать положение по высоте средства для перемещения устройства, в частности - положение колес 8, установленных на оси 9, при помощи регулировочных болтов 10. Закручиванием регулировочных болтов 10 необходимо опустить колеса 8 до размещения нижнего сектора 7 на 1÷2 см выше относительно внутренней поверхности отвода. После этого оператор перемещает устройство до места расположения овального сечения отвода, которое требует правки, выкручивает регулировочные болты 10 и поднимает колеса 8. При этом нижний сектор 7 упирается в поверхность отвода, а шток 2 гидроцилиндра поднимается до упора верхнего сектора 3 в поверхность отвода, происходит раздача сечения отвода до необходимого допустимого значения овальности.
Затем шток 2 гидроцилиндра движется вниз до упора, оператор опускает колеса 8 закручиванием регулировочных болтов 10, при этом нижний сектор 7 поднимается на 1÷2 см от внутренней поверхности отвода. Оператор производит замеры трубы и при удовлетворительных результатах перемещает устройство в обратном направлении и демонтирует устройство.
При неудовлетворительных результатах правки повторно производят регулирование положения устройства по высоте внутри отвода и за счет перемещения штока гидроцилиндра осуществляют исправление овальности отвода при помощи верхнего 3 и нижнего 7 секторов.
При проведении правки овальности труб и отводов перемещение устройства внутри труб и отводов возможно осуществлять на расстояние до 12 м от торца, угол отклонения устройства для правки от вертикальной оси может достигать 15°.
Предлагаемое устройство было опробовано при исправлении овальности отводов диаметром 1220 и 1420 мм с толщиной стенки 30 мм и с углом развала 15°, изготовленных для трубопровода «Сила Сибири». С использованием предлагаемого устройства сечения отводов, овальность которых составляла 3%, были доведены до требуемых размеров в пределах допусков, овальность не превысила 1%. Отводы прошли контроль и приняты потребителем.
Предлагаемое устройство для правки овальности расширяет арсенал технических средств, являясь простым в изготовлении, мобильным и дешевым, имеет небольшой вес и не требует периодического обслуживания.
Использование устройства обеспечивает повышение точности диаметров и качества труб и отводов за счет исправления овальности по всей длине в соответствии с нормативными требованиями.