УСТАНОВКА КОНДЕНСАТОРНОЙ СВАРКИ ВЫВОДОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к сварочному оборудованию, в частности к установкам для контактно-точечной конденсаторной приварки выводов электрохимической защиты трубопровода.
Согласно п. 10.9.1.1 Инструкции по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов, СТО Газпром 2-2.2-136-2007 Сварку (приварку) выводов ЭХЗ к газопроводам следует выполнять: ручной дуговой сваркой покрытыми электродами; термитной сваркой; конденсаторной.
Наиболее широкое применение имеет метод термитной приварки выводов ЭХЗ, однако для получения качественного соединения он требует соблюдения более высоких требований к подготовке свариваемых поверхностей и условий хранения термитной смеси.
Известна установка К 747МВ ИЭС им. Е.О. Патона для конденсаторной сварки выводов электрохимической защиты трубопроводов, рекомендуемая РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах, состоящая из передвижного источника тока и сварочного пистолета, соединенных сварочным и управляющим. Сварочный пистолет имеет съемную рукоятку и может быть использован не только при работе в монтажных условиях в качестве ручного инструмента, но и как сварочная головка в стационарной установке (http://www.gosthelp.ru/text/RD55897Rukovodyashhijdoku.html).
конструкция известной установки обеспечивает регламентированное минимальное проплавление металла до 0,3-0,5 мм, но не позволяет обеспечить высокое качество приварки в более широком диапазоне размеров трубопровода.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является установка для контактно-точечной конденсаторной приварки выводов для электрохимической защиты трубопровода, выполненных с клеммой, содержащая блок источника питания, гибкий токоподвод с концевым фиксатором, при этом блок источника питания содержит размещенные в корпусе выпрямительный блок, включающий, по крайней мере, один инвертор, накопительный блок, включающий, по крайней мере, один аккумулятор, а также цепь подзарядки аккумулятора, при этом она дополнительно содержит устройство фиксации упомянутой клеммы, состоящее из соединенных между собой двух секций, причем первая секция устройства фиксации упомянутой клеммы выполнена в виде металлического полого корпуса со съемной крышкой, в полости корпуса установлен механизм перемещения магнитного прижима с ручным приводом, расположенным на внешней поверхности корпуса, вторая секция устройства фиксации упомянутой клеммы выполнена в виде неметаллического полого корпуса со съемной крышкой, при этом на торцевой стороне корпуса, противоположной крышке, выполнено отверстие, внутри корпуса вдоль продольной оси расположена пружина, одной стороной упирающаяся в крышку, а другой стороной - в двухступенчатый прижимной шток, выступающий из корпуса через отверстие в его нижней торцевой стороне, при этом блок источника питания дополнительно содержит разрядный блок, выполненный в виде секции емкостных конденсаторов, и блок управления, гибкий токоподвод выполнен в виде двух гибких кабелей, при этом один кабель подключен к отрицательному полюсу разрядного блока источника питания и закреплен на наружной поверхности боковой стороны корпуса первой секции устройства фиксации упомянутой клеммы, а другой кабель подключен к положительному полюсу разрядного блока источника питания и выполнен с концевым фиксатором, выполненным в виде металлического корпуса с продольным пазом для размещения оголенной части вывода электрохимической защиты и фиксирующего элемента, установленного в резьбовом отверстии корпуса и предназначенного для фиксации оголенной части вывода электрохимической защиты в корпусе концевого фиксатора (см. патент РФ №129035, МПК B23K 11/11, B23K 11/28, опубл. 20.06.2013 г.).
В известной конструкции в качестве приварного элемента используют клемму, размещенную на гибком токопроводе, что создает условия для ее неустойчивого расположения на трубопроводе, что, за счет снижения генерирования дугового разряда и образования недостаточных параметров сварочной ванны снижает качество приварки.
Кроме того использование в качестве приварного элемента клеммы в виде медного кабельного наконечника также снижает качество приварки, так как свариваются разнородные материалы - «сталь -медь».
Задачей настоящей полезной модели является повышение качества приварки выводов для электрохимической защиты трубопровода.
Техническим результатом, достигаемым в результате решения поставленной задачи, является обеспечение регулирования усилия прижима приварного элемента за счет возможности изменения усилия сжатия пружины.
Установка для контактно-точечной конденсаторной приварки выводов для электрохимической защиты трубопровода, содержащая сварочную цепь, один вывод которой соединен с прижимным устройством приварного элемента, а второй - с трубопроводом, при этом прижимное устройство приварного элемента содержит металлический полый корпус с размещенным в нем магнитом, и неметаллический полый корпус с размещенной в нем пружиной поджима приварного элемента, отличающееся тем, что неметаллический корпус в его верхней части снабжен установленной с возможностью возвратно-поступательно перемещения относительно оси прижимного устройства нажимной втулкой и электромагнитом, в нижней части неметаллического корпуса размещена цанга, при этом пружина поджима приварного элемента размещена в полости нажимной втулки, один ее конец контактирует с дном нажимной втулки, а второй - с сердечником электромагнита, нижняя часть которого жестко соединена со штоком, с размещенной на нем цангой, а приварной элемент установлен в цанге.
При этом приварной элемент выполнен в виде стальной шпильки с запальным стержнем.
Заявляемая совокупность признаков позволяет обеспечить регулирование усилия прижима приварного элемента путем изменения величины рабочей нагрузки на штоке и далее на приварном элементе за счет возможности изменения степени сжатия пружины, задаваемой ходом нажимной втулки.
Это способствует образованию стабильной электрической дуги обеспечивая надежную приварку выводов для электрохимической защиты трубопровода.
Кроме того, размещение приварного элемента в цанге позволяет осуществить его надежное удержание и центровку, способствуя повышению качества приварки.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 представлены примеры выполнения устройства.
Позиции на чертежах означают следующее: 1 - зарядный блок; 2 - блок управления; 3 - сварочные конденсаторы; 4 - тиристор; 5 - прижимное устройство; 6 - трубопровод; 7 - металлический корпус; 8 - электромагнит; 9 - неметаллический корпус; 10 - электромагнит неметаллического корпуса 9; 11 - нажимная втулка; 12 - пружина; 13 - сердечник электромагнита 10; 14 - шток; 15 - цанга; 16 - приварной элемент.
Установка для контактно-точечной конденсаторной приварки выводов для электрохимической защиты трубопровода содержит (блок источника питания) сварочную цепь, включающую зарядный блок 1, блок управления 2, сварочные конденсаторы 3 и тиристор 4.
Один вывод сварочной цепи соединен с прижимным устройством 5, а второй - с трубопроводом 6 (фиг. 1).
Прижимное устройство 5 состоит из металлического корпуса 7, в полости которого размещен электромагнит 8 и неметаллического корпуса 9 с установленным в нем электромагнитом 10.
В верхней части неметаллического корпуса 9 с возможностью возвратно-поступательно перемещения относительно оси прижимного устройства 5 размещена нажимная втулка 11, в полости которой установлена пружина 12.
Один конец пружины 12 контактирует с дном нажимной втулки 11, а второй - с сердечником 13 электромагнита 10, нижняя часть которого жестко соединена со штоком 14.
В нижней части штока 14 установлена цанга 15 для удержания и центровки приварного элемента 16 (фиг. 2).
Приварной элемент 16 выполнен в виде стальной шпильки с запальным стержнем.
Нажимной втулкой 11 до начала процесса сварки осуществляется предварительная установка степени сжатия пружины 12, что позволяет обеспечить требуемое усилие прижима приварного элемента 16 путем передачи не него усилия сжатой пружины 12 через шток 14.
Степень сжатия пружины 12 определяется эмпирическим путем в зависимости от диаметра приварного элемента.
Параметры настройки пружины 12 могут быть занесены в карту наладки оборудования.
Приварка осуществляется следующим образом.
Вручную, согласно карты наладки, поворотом на определенное количества делений, нажимной втулкой 11 выставляется необходимое усилие прижима пружины 12.
Прижимное устройство 5 устанавливается на трубопровод 6, включается электромагнит 8.
Посредством сварочной цепи устанавливается зарядное требуемое напряжение.
Пультом дистанционного управления дается команда на приварку.
После запуска сварочного процесса возникает электрическая дуга между привариваемым элементом 16 и привариваемой поверхностью трубопровода 6.
В этот момент происходит подъем привариваемого элемента 16, что обеспечивает расплавление нижней границы привариваемого элемента и основания привариваемой поверхности, к которой он будет приварен, происходит создание сварочной ванны.
После плавления крепежного элемента он под силой пружины прижимного устройства внедряется в сварочную ванну, образованную на привариваемой поверхности.
Установка конденсаторной приварки выводов ЭХЗ предназначена для приварки контактной точечной (конденсаторной) приварки выводов электрохимической защиты промысловых и магистральных газопроводов, а также к другим объектам нефтегазодобывающего оборудования, требующим защиты от коррозии, изготовленных из трубных сталей в условиях промышленного применения.