УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ

Полезная модель относится к устройствам нанесения жидких полимерных композиций на внутренние поверхности труб, предназначенных для строительства трубопроводов различного назначения: водоводов высокого и низкого давления, газопроводов, нефтепроводов.
Известно устройство для нанесения полимерного покрытия на внутреннюю поверхность трубы (патент GB №954828 от 12.10.1961 г.), состоящее из:
- установленного на основании рольганга для труб, имеющего пару роликов с приводом их вращательного движения, а также устройство для нагрева трубы,
- полой стрелы с соплами на ее конце, служащими для напыления на внутреннюю поверхность трубы полимерного порошка, подаваемого через полость стрелы,
- установки для подачи порошка в полость стрелы воздухом под давлением,
- привода стрелы для ее ввода в трубу и вывода из трубы. Недостаток установки - необходимость нанесения на внутреннюю поверхность трубы слоя полимерного материала толщиной 6-10 мм для обеспечения сплошности полимерного покрытия и отсутствия непокрытых участков поверхности трубы, а также значительные затраты энергии на нагрев трубы до температуры 190°С-230°С для расплавления порошка полимерного материала.
Известно устройство для окрашивания внутренней поверхности трубы (патент JP публ. №57091780 от 26.11.80 г.), нагретой до 180°С-270°С.
Устройство имеет средства вращения и поступательного движения трубы и неподвижную полую стрелу с тремя соплами на ее конце с подведенными к ним трубами, через которые подаются краски для формирования трехслойного покрытия.
Недостаток устройства - значительные затраты энергии на нагрев трубы и высокая инерционность ее поступательного движения при надвигании на стрелу с соплами для нанесения покрытия и при обратном движении.
Известно устройство для нанесения однослойного эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубы (патент KR №100141653 от 30.05.1994 г.), состоящее из пары направляющих рельсов, тележки, совершающей возвратно-поступательное движение по рельсам, соединенной с полой стрелой, со шлангом внутри стрелы, присоединенным к источнику краски, через который подается эпоксидная краска; опор и направляющих стрелы; сопла, присоединенного к концу стрелы, направленного к поверхности трубы, привода движения тележки по направляющим рельсам, являющегося приводом возвратно-поступательного движения стрелы; роликовых блоков, установленных на основании и служащих для установки труб с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод вращательного движения роликов; стрелы, установленной на опорах с возможностью возвратно-поступательного движения внутри трубы; шлангов, размещенных внутри стрелы и служащих для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников к соплу; опоры, закрепленной у конца стрелы;
- системы управления приводами вращения трубы и перемещения тележки со стрелой в процессе нанесения эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубы.
Недостаток данного устройства - в сложности и большой инерционности привода тележки и тележки с присоединенной к ней стрелой, что не позволяет вводить стрелу в трубу с большой скоростью и за небольшое время.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - создание устройства для нанесения однослойного покрытия на внутреннюю поверхность стальной трубы длиной до 12 м и с наружным диаметром до 1420 мм, позволяющего за одно рабочее перемещение стрелы с соплом наносить покрытие толщиной не менее 300 мкм при экономии эпоксидной композиции и при высокой производительности.
Техническая задача решена в устройстве, состоящем из
- роликовых блоков, установленных на основании и служащих для установки труб с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод вращательного движения роликов;
- стрелы, установленной на опорах, закрепленных на основании с возможностью возвратно-поступательного движения внутри стальной трубы, шлангов, размещенных внутри стрелы и служащих для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников к соплу; опоры, закрепленной у конца стрелы; привода возвратно-поступательного движения стрелы,
при этом
стрела является телескопической и включает неподвижную часть, установленную на опорах, закрепленных на основании, и подвижную часть с размещенными в ней шлангами и соплом на ее конце, а привод подвижной части телескопической стрелы установлен на ее неподвижной части.
Шланги присоединены к смесителю, установленному на конце стрелы перед соплом. Такое расположение смесителя сокращает время очистки смесителя и сопла от остатков эпоксидной композиции, а также позволяет экономить как эпоксидную композицию, так и очиститель.
Опоры телескопической стрелы имеют устройство регулирования их высоты. При настройке на нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубы другого диаметра роликовые блоки могут иметь устройства регулирования их положения по высоте и устройства регулирования их взаимного положения (не показаны).
Технический эффект - экономия эпоксидной композиции и высокая производительность ее нанесения на внутреннюю поверхность трубы, - достигается за счет того, что стрела является телескопической и включает неподвижную часть, установленную на опорах, закрепленных на основании, и подвижную часть с размещенными в ней шлангами и соплом на ее конце; привод подвижной части телескопической стрелы установлен на ее неподвижной части; опоры телескопической стрелы имеют устройство регулирования их высоты; шланги присоединены к смесителю, установленному на конце стрелы перед соплом.
Отличительные признаки или признаки, им эквивалентные, не обнаружены в научно-технической и патентной информации, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию «новизна».
На фиг.1 показана схема устройства нанесения эпоксидной композиции на внутреннюю поверхность трубы.
Устройство (фиг.1) состоит из
- установленных на основании 1 роликовых блоков 2 и служащих для установки труб 3 с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод 4 вращательного движения роликов;
- установленной на опорах 5 с возможностью возвратно-поступательного движения внутри трубы 3 телескопической стрелы 6 с размещенными в ней шлангами 7, 8 для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников 9а, 96 к соплу 10, закрепленному на конце 11 стрелы 6 и имеющей опору 12 у конца 11 стрелы 6;
- стрела 6 включает неподвижную часть 13, установленную на опорах 14, закрепленных на основании 1 и подвижную часть 15 с размещенными в ней шлангами 7, 8 и соплом 10 на ее конце 11; на неподвижной части 13 телескопической стрелы 6 закреплен электромеханический привод 16.
Опоры 5 неподвижной части 13 телескопической стрелы 6 имеют устройство 17 регулирования их высоты.
Роликовые блоки 2 могут иметь устройства регулирования их положения по высоте (не показаны) и их взаимного положения (не показаны).
Шланги 7, 8 присоединены к смесителю 18, установленному на конце 11 подвижной части 16 стрелы 6 перед соплом 10.
Для нанесения эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубу 3 устанавливают на ролики блоков 2.
С помощью привода 16 подвижную часть 15 со смесителем 18 и соплом 10 быстро (за время 0,25 мин - 1 мин) вводят в трубу 3 до ее дальнего от неподвижной части стрелы 6 конца. Трубу 3 приводят во вращательное движение приводом 4 роликов и включают подачу двухкомпонентной эпоксидной композиции от источников 9а и 96 через шланги 7, 8 смесителя 18 и сопла 10. Через сопло 10 эпоксидная композиция распыляется в виде факела и наносится на внутреннюю поверхность трубы 3, образуя винтовые полосы шириной, зависящей от длины факела и шагом, определяемым по формуле:
где S - шаг винтовой полосы на внутренней поверхности трубы, м;
p
υ - скорость рабочего движения подвижной части 13 стрелы 6, м/мин;
mp
-1
n - частота оборотов трубы, мин.
После выхода подвижной части 15 из трубы 3 прекращают подачу эпоксидной композиции, убирают с роликов трубу с нанесенной композицией, устанавливают на ролики следующую трубу и быстро вводят подвижную часть 15 стрелы 6 до дальнего конца трубы. При большой скорости (12 м/мин - 48 м/мин) ввода подвижной части 15 в трубу и небольшом времени смены труб эпоксидная композиция не успевает начать отверждаться в смесителе и сопле, поэтому не требуется их промывка очистителем. Этим достигается повышение производительности устройства и экономия двухкомпонентной эпоксидной композиции и очистителя.
Испытания устройства, изготовленного на ООО «Завод по изоляции труб» показали его работоспособность и высокую производительность при нанесении эпоксидного двухкомпонентного безрастворного покрытия Amercoat 391 PC на трубы прямошовные диаметром от 273 до 1420 мм и спиральношовные диаметром от 530 до 1420 мм.
При испытаниях достигнута скорость ввода малоинерционной подвижной части 15 стрелы 6 в трубу 3 от 12 до 48 м/мин, скорость ее вывода в процессе окраски 0,5 м/мин и более. За счет большой скорости ввода подвижной части 15 стрелы 6 в трубу 3 исключена необходимость очистки смесителя 18 и сопла 10 от эпоксидной композиции, так как до начала покрытия следующей трубы эпоксидная композиция не успеет отверждаться.