УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ЛЕНТОЧНОГО ПОКРЫТИЯ НА ТРУБОПРОВОД

Полезная модель относится к области строительства и ремонта трубопроводов, предназначенных для различных технологических нужд, а более конкретно к установкам для нанесения на трубопровод в полевых условиях изоляционной ленты, предназначенной для защиты от почвенной коррозии магистральных нефтепроводов, газопроводов, канализационных труб и т.п.
Известна установка для нанесения изоляционного ленточного мастичного покрытия на трубопровод, содержащая изолировочный комбайн, имеющий механизм очистки трубопровода, механизм праймирования, наматывающее устройство и ходовой механизм, облучатель, имеющий блок ИК излучателей с параболическими отражателями и привод его перемещения вдоль трубопровода. [Патент РФ №2151942, МПК F16L 1/10, Способ нанесения изоляционного ленточного мастичного покрытия на трубопровод и установка для его осуществления/ Пономарев А.В., Петряков В.В., Ланкин Ю.Я., Черновский В.Н., Пакин Н.Г., Сорокин В.М., Клевко Г.Ф., Зулькорнеев Ю.Ф., Горда В.Г., Груздев А.А., Тарабрин Г.Г., Осипов В.А..; Заявлено 30.04.1999; Опубл.: 27.06.2000].
Недостатком данной установки являются то, что инфракрасное излучение имеет глубину проникновения в материал порядка длины волны, составляющий диапазон длин волн 0,74÷2000 мкм частоты излучения 300 ГГц ÷ 429 ТГц, т.е. несколько микрон, а остальная энергия излучения преобразуется в тепловую энергию. Таким образом, инфракрасное излучение взаимодействует только с поверхностным слоем вещества и не приводит к изменению структуры полимерного материала и межмолекулярных взаимодействий.
Полезная модель позволяет решить техническую задачу создания установки для нанесения изоляционного покрытия, обеспечивающей достижение следующего технического результата: улучшение качества изоляционного покрытия непосредственно в момент нанесения на трубопровод при воздействии электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона.
Сущность изобретения заключается в том, что установка для нанесения изоляционного ленточного покрытия на трубопровод содержит изолировочный комбайн, имеющий механизм очистки трубопровода, механизм праймирования, наматывающее устройство и ходовой механизм, облучатель, содержащий магнетроны, являющиеся источниками электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона мощностью от 0,85 до 4,3 кВт/кг и привод его перемещения вдоль трубопровода.
На фиг.1 представлена общий вид заявляемой установки.
На фиг.2 представлена принципиальная схема облучателя.
На фиг.3 представлен вид спереди облучателя.
Установка для нанесения изоляционного ленточного полимерного покрытия на трубопровод в полевых условиях содержит изолировочный комбайн 1, имеющий механизм 2 очистки и трубопровод 3, механизм 4 праймирования, наматывающее устройство 5 и ходовой механизм 6, облучатель 7, имеющий привод 8 его перемещения вдоль трубопровода 3.
Облучатель 7 для модификации ленточного изоляционного покрытия на трубопровод представляет конструкцию, которая надевается на трубопровод, представляет из себя корпус 9 с роликами 10, которые плотно прилегают и катятся по поверхности трубы 3. Металлическое кольцо корпуса 9 представляет из себя стальной лист с дополнительным бикерамическим покрытием.
К корпусу конструкции крепятся магнетроны 11 с требуемой выходной излучающей мощностью, ходовой механизм 6, состоящий из двигателя 12, привода 8, состоящего из зубчатых и цепной передач, роликов 10, установленных под определенным углом для поступательного движения вдоль трубопровода.
Движение осуществляется за счет передачи вращательного движения зубчатого колеса 13, на котором крепятся ролики. В процессе движения происходит облучение изолированной поверхности трубы. За счет воздействия электромагнитного излучения микроволнового диапазона повышается надежность сцепления между лентой и поверхностью трубопровода, повышается адгезионный параметр, а также улучшаются эксплуатационные характеристики изоляционного покрытия.
Работа предлагаемой установки осуществляется следующим образом.
Сначала поверхность участка трубопровода 3 очищают с помощью механизма 2 очистки, затем на очищенную поверхность с помощью механизма 4 праймирования наносят праймер, после чего на подготовленную поверхность наматывают изоляционное покрытие.
После этого намотанное на трубопровод 3 изоляционное покрытие модифицируют при помощи магнетронов 11 облучателя 7, перемещаемых вдоль трубопровода 3 приводом 8 с определенной (зависит от оптимальной удельной энергии электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона, определяемой экспериментальным путем и природы изоляционного покрытия) скоростью, обеспечивающей необходимое время обработки изоляционного покрытия. При этом равномерность облучения обеспечивается геометрическим расположением магнетронов, а интенсивность прогрева - количеством и мощностью магнетронов, а также скоростью перемещения облучателя 7 вдоль трубопровода 3.
Магнетроны создают электромагнитное излучение с частотой 2450 МГц и защищены мембраной, проницаемая для СВЧ-излучения, которая предохраняет его от попадания испаряемой влаги.
Оптимальную удельную энергию излучающей системы можно определить из экспериментальных исследований по известной удельной мощности облучения по формуле:
уд
где P - оптимальная удельная мощность, кВт/кг;
τ - время экспозиции, с
Скорость движения установки и мощность излучения для процесса сушки определяется производительностью аппарата.
где l - длина трубопровода, м;
G - производительность, кг/с;
d - ширина облучателя, м;
b - толщина изоляционного материала, м;
3
ρ - плотность материала, кг/м.
где D - диаметр трубопровода, м;
Эффективность предлагаемой сверхвысокочастотной электромагнитной установки для нанесения и модификации изоляционных материалов, а также диапазон мощности электромагнитного сверхвысокочастотного излучения подтверждается экспериментальными исследованиями, в результате которых было получено, что при удельной мощности излучения от 0,85 до 4,3 кВт/кг механическая прочность увеличивается до двух раз, водопоглощение снижается до трех раз, электрическое сопротивление возрастает до двух раз.
Предлагаемая полезная модель позволяет улучшить эксплуатационные характеристики изоляционных материалов.