УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗОГРЕВА И ПОДАЧИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ БИТУМНЫХ МАСТИК

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к установкам для приготовления строительных материалов, а более конкретно - к установкам для разогрева и подачи многокомпонентных мастик на битумной основе, применяемых для гидроизоляционных работ при ремонте нефтегазопроводов.
Известна установка для разогрева и подачи битума (авт. свид. СССР №1004514, М., кл. Е 01 С 19/08, 1983 г.), содержащая основание с установленными на нем термоизолированными емкостями, соединенными в нижней части трубопроводом, и снабженными нагревателями. Одна из емкостей имеет люк для загрузки кускового битума и является емкостью плавления, а вторая - емкость готового материала, снабжена насосом, всасывающая полость которого соединена с всасывающим патрубком, размещенным в донной части емкости, а нагнетательная полость насоса соединена с битумопроводом, соединенным с потребителем.
Описанное устройство обеспечивает достаточно высокую производительность за счет возможности непрерывной работы установки. Однако, при этом установка не обеспечивает достаточного качества готового материала в случае использования многокомпонентных мастик. Причина недостатка заключается в отсутствии средств перемешивания мастики в процессе ее плавления и дальнейшего разогрева до рабочей температуры.
Известна также установка для разогрева и подачи многокомпонентных битумных мастик (авт. свид. СССР №1815301, М., кл. Е 01 С 19/08, 1993 г.). Эта установка содержит мобильное основание, выполненное в виде тележки, установленную на нем термоизолированную емкость, соединенную краном с раздаточным патрубком, снабженную загрузочным люком и нагревателем. Кроме того, емкость снабжена средством перемешивания мастики, выполненным в виде системы ее циркуляции, состоящей из насоса, всасывающая и нагнетающая полости которого соединены, соответственно, с всасывающим патрубком и патрубком возврата мастики. Последние расположены в диагонально расположенных друг относительно друга точках емкости, максимально удаленных друг от друга. Система циркуляции дополнена лопастной мешалкой с электромеханическим приводом.
Описанная установка обеспечивает высокое качество мастики за счет обеспечения ее циркуляции в процессе разогрева до рабочей температуры. Однако, при этом известная установка не может обеспечить непрерывной работы, т.к. подача мастики потребителю
невозможна до полного расплавления кускового материала и достижения рабочей температуры.
Перспективным способом изоляции трубы при ремонте магистральных нефтегазо-проводов является нанесение на трубу слоя мастики с обмоткой армирующей сеткой. Комплекс машин, в который входит и изолировочная машина, должен двигаться вдоль ремонтируемой трубы практически непрерывно, с короткими остановками на замену шпулей с армирующей сеткой. С этой точки зрения, аналог, описанный первым, может обеспечивать такой режим работы. Однако при гидроизоляции нефтегазопроводов используются многокомпонентные мастики, требующие перемешивания в процессе их разогрева для обеспечения ее качества. Этому требованию удовлетворяет аналог (авт. свид. СССР №1815301), описанный вторым, имеющий систему циркуляции мастики в процессе ее разогрева. Однако эта установка не удовлетворяет требованию непрерывности работы, обеспечиваемому первым аналогом.
Таким образом, обобщая сказанное, можно отметить, что развитие установки для разогрева и подачи битумных мастик сдерживается техническим противоречием. Его суть заключается в том, что известная установка, обеспечивая непрерывную работу, не обеспечивает достаточного качества мастики, или, обеспечивая достаточное качество, не обеспечивает непрерывной работы,
Задачей создания новой установки для разогрева и подачи битумной мастики является устранение сформулированного технического противоречия, а именно, обеспечение достаточного качества мастики и возможность непрерывной работы.
За прототип заявляемого технического решения принята установка по авторскому свидетельству СССР №1815301.
Поставленная задача решается тем, что установка для разогрева и подачи многокомпонентных битумных мастик, содержащая мобильное основание, установленную на нем термоизолированную емкость, соединенную краном с раздаточным патрубком, снабженную загрузочным люком, нагревателем и средством перемешивания в виде системы циркуляции мастики, состоящей из насоса, всасывающая и нагнетательная полости которого соединены соответственно с всасывающим патрубком и патрубком возврата мастики, расположенными в максимально удаленных друг от друга точках емкости.
Новым в установке является то, что на основании дополнительно установлена вторая термоизолированная емкость, имеющая загрузочный люк, нагреватель и систему циркуляции, аналогичную первой емкости. При этом нагнетательная линия системы циркуляции первой и второй емкостей снабжена трехходовым краном, входной канал которого соединен с нагнетательной полостью одноименного насоса. Кроме того, первый из
выходных каналов каждого крана соединен с патрубком возврата одноименной с краном емкости, второй выходной канал крана первой емкости соединен с раздаточным патрубком, а второй выходной канал крана второй емкости - с патрубком возврата системы циркуляции первой емкости и/или раздаточным патрубком.
Система циркуляции мастики в емкости, в зависимости от конкретного состава мастики и уровня требований к ее качеству, может иметь дополнительные средства ее перемешивания (лопастную мешалку или другие известные устройства), которые к сути заявленного технического решения не относятся и в данной заявке не описаны.
Техническим результатом, достигаемым заявленным устройством, является возможность непрерывной выдачи готовой мастики потребителю при обеспечении ее достаточного качества за счет перемешивания системой циркуляции.
Основание заявленной установки может быть выполнено, как и в прототипе, в виде колесной тележки. Однако более рациональной транспортной базой для нее в условиях нефтегазопровода являются тракторные сани. При этом емкости установлены на них параллельно друг другу поперек саней и снабжены общей площадкой обслуживания.
Такое выполнение установки обеспечивает наилучшее удобство работы, простоту и компактность конструкции.
На фиг.1 показана установка для разогрева и подачи многокомпонентных битумных мастик, вид сбоку; на фиг.2 - схема установки; на фиг.3 - схема установки, вариант; на фиг.4 - схема установки, вариант.
Установка для разогрева и подачи многокомпонентных битумных мастик (фиг.1, 2) содержит емкость 1 и емкость 2, установленные на основании, выполненном в виде тракторных прицепных саней 3 (дышло не показано). Емкости имеют цилиндрическое поперечное сечение, расположены параллельно друг другу поперек саней 3, снабжены загрузочными люками 4 и общей площадкой обслуживания 5.
Емкости устроены аналогично друг другу и выполнены следующим образом. Каждая из них имеет термоизоляцию 6, нагреватель 7 и систему циркуляции мастики, предназначенную для перемешивания мастики. Система циркуляции состоит из всасывающего патрубка 8, насоса 9, трехходового крана 10, патрубка возврата мастики 11. Всасывающий патрубок 8 соединен с всасывающей полостью насоса 9, нагнетательная полость которого соединена с входным каналом трехходового крана 10. Первый из его выходных каналов соединен с патрубком возврата мастики 11. Второй выходной канал крана 10 емкости 1 соединен с раздаточным патрубком 12 установки, а второй выходной канал крана 10 емкости 2 соединен с патрубком возврата 11 емкости 1.
Описанное устройство работает следующим образом. Установку для разогрева и подачи позиционируют рядом с установленной на трубе изолировочной машиной в готовности к их совместному движению и соединяют раздаточный патрубок 12 установки битумопроводом с расходной емкостью изолировочной машины (не показаны). Емкости 1 и 2 загружают кусковой мастикой и включают нагреватели 7. После достижения разогреваемой массой вязкости, достаточной для циркуляции мастики, краны 9 обоих емкостей переключают на патрубки возврата 11 и включают насосы 9. В каждой емкости между патрубком возврата 11 и всасывающим патрубком 8 происходит циркуляция мастики и ее перемешивание в процессе дальнейшего нагрева до рабочей температуры. После ее достижения трехходовой кран 10 емкости 1 переключают на раздаточный патрубок 12, заполняя расходную емкость изолировочной машины. После этого комплекс машин начинает свое движение вдоль трубы. Во время расходования готовой мастики из емкости 1, трехходовой кран 10 емкости 2 переключают на патрубок возврата 11 емкости 1, восполняя расход мастики из нее. При этом, по мере расходования мастики из емкости 2, ее пополняют кусковой мастикой, которая, обладая меньшим удельным весом, чем жидкая, находится на поверхности в зоне загрузки под струей горячей мастики из патрубка возврата 11, что ускоряет плавление кусков.
В промежутках между периодическим пополнением расходной емкости машины-потребителя, трехходовой кран 10 емкости 1 переключают на патрубок возврата 11, обеспечивая за счет циркуляции мастики ее перемешивание и поддержание однородности состава и температуры мастики в объеме емкости.
В другом возможном варианте (фиг.3) выполнения заявленной установки, в отличие от описанного первым, оба вторых выходных канала трехходовых кранов 10 емкостей 1 и 2 соединены с раздаточным патрубком 12. При этом загрузка, разогрев и доведение мастики до требуемой кондиции по температуре и однородности в этом варианте производится аналогично описанному выше.
Отличие в работе этого варианта установки заключается в возможности поочередного расходования готовой мастики из емкостей с их периодической дозагрузкой кусковым материалом.
Преимущество упомянутого варианта выполнения устройства заключается в его большей надежности по сравнению с первым. Так, например, отказ привода насоса 9 емкости 1 в первом варианте приведет к остановке работы всего изолировочного комплекса. Во втором варианте, при возникновении неисправности в одной из емкостей, их полное дублирование относительно раздаточного патрубка позволяет в течение достаточно
большого времени обеспечивать изолировочную машину мастикой, исключая простой комплекса и обеспечивая резерв времени для устранения неисправности.
С другой стороны, первый вариант выполнения установки может обеспечить более высокое качество перемешивания мастики, чем второй, за счет того, что одна из емкостей выделена в качестве плавильной с предварительным перемешиванием, а вторая обеспечивает окончательное перемешивание мастики.
Третий вариант (фиг.4) выполнения заявленного устройства сочетает в себе возможности первых двух, описанных выше. Его отличие заключается в том, что емкость 2 снабжена дополнительным трехходовым краном 13, входной канал которого соединен со вторым выходным каналом крана 10 емкости 2, первый выходной канал крана 13 соединен с патрубком возврата 11 емкости 1, а его второй выходной канал - с раздаточным патрубком 12 установки.
Работа установки в последнем варианте происходит аналогично первым двум, в зависимости от направления включения крана 13 - на патрубок 11 емкости 1, или на раздаточный патрубок 12 установки.
Последний вариант выполнения установки является наиболее предпочтительным, т.к. он обеспечивает наибольшую, в сравниваемых вариантах, надежность работы установки и качество мастики.
Таким образом, заявленная установка обладает новизной, промышленной применимостью и обеспечивает получение технического эффекта - возможность непрерывной выдачи готовой мастики при обеспечении ее достаточного качества.