КОМПЛЕКС ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА НАРУЖНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБОПРОВОДА И ЕГО УСТРОЙСТВА

Полезная модель (ПМ) относится к трубопроводному транспорту и используется при ремонте трубопроводов для их защиты от коррозии, а также для восстановления антикоррозионных покрытий трубопроводов при их ремонте в трассовых условиях без остановки транспорта продукта.
Известен комплекс (прототип) для нанесения изоляционного покрытия на трубопровод в полевых условиях, содержащий механизм очистки трубопровода, устройство для нанесения на трубопровод изоляции, устройство нагрева (cм. RU 2151942 C1, 27.06.2000). Все устройства комплекса размещены на трубопроводе, снабжены приводными механизмами для их перемещения по наружной поверхности трубопровода.
Недостатками комплекса являются значительная энергоемкость способа из-за необходимости в разогреве мастики до 200 град. C и нагреве поверхности трубопровода. При использовании битумно-полимерных мастик необходимо армирование изоляционного слоя стеклосеткой для предотвращения стекания мастики со стенок трубопровода. Кроме того, срок службы битумных покрытий не превышает 15 лет, что в 2 раза меньше срока службы трубопроводов. Кроме того, известный комплекс характеризуется низкой производительностью при ремонте изоляционного покрытия трубопровода. Следует учесть, что битумно-полимерные мастики пожароопасные и токсичны при их нанесении.
Известен комплекс для изоляции сварных стыков труб, в состав которого входит устройство для очистки наружной поверхности трубопровода с использованием пескоструйной установки (см. RU 2267692, C1, 10.01.2006). Известное устройство содержит подключенный к компрессору пескоструйный агрегат с насадкой, раму с ходовыми колесами, механизмом ее поступательного перемещения и является наиболее близким к заявленному устройству для очистки наружной поверхности трубопровода. Недостатком известного решения является ограниченная область применения, а также низкая производительность из-за отсутствия комплексной механизации и автоматизации процесса нанесения покрытия.
Известно устройство для нанесения на наружную поверхность трубопровода сплошного слоя отверждаемого из жидкого состояния материала, например, полиуретанового компаунда (см. RU 2338117 С1, 10.11.2008).
Однако, известное решение обладает рядом недостатков:
- ограниченная область применения;
- низкая производительность из-за отсутствия комплексной механизации и автоматизации процесса нанесения покрытия;
- высокая цена покрытия из-за высокой стоимости компонентов и значительных трудозатрат, что препятствует массовому применению.
Наиболее близким к заявленному устройству для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода является известное устройство, используемое при строительстве трубопровода или его ремонте в трассовых условиях (см. RU 2303743 С1, 27.07.2007). Известное устройство содержит разъемный поворотный ротор с опорными роликами, раму с электроприводом, снабженную ходовыми колесами, при этом на приводной раме закреплен поворотный ротор. Недостатком известного решения является возможность нанесения на трубопровод только однокомпонентного жидкого материала - праймера при низкой производительности. Срок службы такого покрытия значительно меньше срока службы трубопровода. Кроме того, устройство имеет сложную кинематическую схему и при сборке на трубопроводе разъемных сборочных единиц устройства требуется высокая точность регулировок.
Полезная модель решает задачу комплексной автоматизации процесса от предварительной очистки поверхности трубопровода от старой изоляции, праймера до подготовки поверхности и нанесения на нее покрытия, а также решает задачу повышения надежности наружного защитного покрытия трубопровода за счет повышения защитных свойств покрытия, устранения развития подпленочной и стресс-коррозии на трубопроводе в течение времени, сопоставимого со сроком амортизации трубопровода.
Достигаемым техническим результатом при реализации заявленной полезной модели является замена изоляции с получением в трассовых условиях покрытия с заданными антикоррозионными и диэлектрическими свойствами, высокой бензостойкостью, атмосфероустойчивостью, устойчивостью к истиранию; а также увеличение срока службы покрытия до сопоставимого со сроком службы нового трубопровода, повышение производительности процесса нанесения покрытия в трассовых условиях на трубопроводы, в том числе больших диаметров (1200 мм и более) за счет автоматизации и синхронизации по производительности процессов подготовки наружной поверхности трубопровода и нанесения на нее покрытия.
Указанная задача решается тем, что комплекс для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода в трассовых условиях, содержащий устройство для очистки наружной поверхности трубопровода, нагревательное устройство, устройство для нанесения на предварительно подготовленную наружную поверхность трубопровода сплошного слоя отверждаемого из жидкого состояния материала и получения изоляционного покрытия, характеризуется тем, что содержит устройство или устройства предварительной очистки наружной поверхность трубопровода от изоляции и праймера, устройство очистки осуществляет очистку (подготовку) наружной поверхности трубопровода в автоматическом режиме абразивным материалом равнорасположенными по окружности трубопровода полосами с перекрытием их концов посредством, по меньшей мере, двух насадок, обеспечивает их колебательное в поперечном и непрерывное движение в продольном направлении относительно трубопровода, при этом насадки расположены в одной поперечной трубопроводу плоскости, а в устройстве для нанесения изоляционного покрытия в качестве указанного материала используется полиуретановая двухкомпонентная смесь, ее компоненты перед их смешиванием нагреваются до температуры 40…80 град. C, нанесение покрытия в автоматической режиме осуществляется равнорасположенными по окружности трубопровода полосами с помощью, по меньшей мере, двух распылительных пистолетов высокого давления, и обеспечивается их колебательным в поперечном и непрерывным движением в продольном направлении относительно трубопровода, при этом распылительные пистолеты высокого давления расположены в одной поперечной трубопроводу плоскости, причем количество насадок указанного устройства очистки не менее количества распылительных пистолетов высокого давления в устройстве для нанесения изоляционного покрытия.
Устройства предварительной очистки наружной поверхность трубопровода от изоляции и праймера осуществляют удаление изношенной, поврежденной изоляции и слоя праймера вращающимися резцами, иглофрезами или струями воды, подаваемой под высоким давлением (например, см. Incal Rehabilitation Equipment? Inc/ 4610 Banning Dr. Houston, Texas, 77027, Предложение №9R032F00 Rev, 27.11.2009). В зависимости от типа изоляции (нормальная, усиленная) устройство предварительной очистки наружной поверхность трубопровода от изоляции и праймера может быть выполнено в виде двух машин - для очистки от ленточной изоляции и машины для удаления праймера.
При напылении материала покрытия посредством сопла каждого указанного пистолета формируют плоский мелкодисперсный факел с менее насыщенной зоной разброса наносимого материала по периферии, обеспечивают частичное в окружном направлении перекрытие концов указанных полос с образованием равномерного по толщине покрытия, каждый указанный факел ориентируют перпендикулярно наружной поверхности трубопровода, при этом плоскость факела направляют вдоль образующей трубопровода, сопла указанных пистолетов располагают в одной перпендикулярной оси трубопровода плоскости, при этом размер факела вдоль образующей трубопровода превышает величину его продольного перемещения за период колебательного движения. Последнее соотношение обеспечивает нанесение покрытия тонкими слоями по типу «мокрое по сухому», чему способствует подогрев компонентов материала покрытия. Известно, что скорость отверждения покрытия зависит от толщины слоя и температуры материала. Таким образом, указанные признаки обеспечивают повышение физико-механических свойств покрытия. Расстояние от сопла до наружной поверхности трубопровода составляет 0,3…0,4 его наружного диаметра, а расход материала покрытия составляет при толщине покрытия 1 мм - 2,4…2,5 кг/кв.м, при толщине покрытия 2 мм - 4,5…4,9 кг/кв.м. Синхронизация необходимой производительности процесса очистки наружной поверхности трубопровода и процесса нанесения покрытия на нее обеспечиваются количеством указанных насадок и пистолетов.
Задача решается также тем, что устройство для очистки наружной поверхности трубопровода, содержащее подключенный к компрессору пескоструйный агрегат с насадкой, раму с ходовыми колесами, механизмом ее поступательного перемещения, характеризуется тем, что для использования в трассовых условиях устройство снабжено ротором и дополнительными пескоструйными агрегатами с насадками, рама выполнена разъемной с возможностью охвата трубопровода и фиксации на нем с опиранием на трубопровод ходовыми колесами ее поступательного перемещения, по меньшей мере, на одном торце рамы, предпочтительно, на переднем по ходу движения, расположен и посредством опорных и приводных роликов зафиксирован ротор с возможностью колебательного движения, поперечного относительно направления поступательного движения устройства, в рабочей положении совпадающего с продольной осью трубопровода, ротор снабжен реверсивным приводом колебательного движения, расположен поперечно продольной оси рамы, выполнен кольцевым и разъемным с возможностью охвата трубопровода с образованием кольцевого зазора, при этом каждая из насадок соединена абразивоструйным рукавом с пескоструйным аппаратом, насадки рвнорасположены в окружном направлении и закреплены посредством кронштейнов на торце ротора, предпочтительно, на переднем по ходу движения, продольная ось каждой насадки располагается в диаметральной плоскости ротора, составляет с плоскостью ротора угол 30…60 градусов, при этом сопло каждой насадки направлено от ротора вперед по ходу движения, угол поворота ротора при его колебательном движении не менее центрального угла, образованного любыми смежными насадками, при этом сопла указанных насадок располагают в одной поперечной трубопроводу плоскости,
В частных случаях выполнения устройства ротор снабжен механизмами регулировки кольцевого зазора. Кроме того, рама снабжена вертикальными опорными стойками, что позволяет размещать устройство на грунте при подготовке устройства к монтажу на трубопровод, а также при его хранении. Длина устройства составляет 0.7…1,0 диаметра трубопровода, что позволяет выполнять работу на углах поворота трубопровода.
В качестве абразивного материала при очистке наружной поверхности трубопровода используется купер-порошок или отходы металлургического процесса получения никеля, абразивные частицы которого имеют крупность 0,5…3 мм.
В частном случае выполнения устройства расстояние от сопла насадки до обрабатываемой наружной поверхности трубопровода составляет 0,1…0,3 его диаметра. Очистка наружной поверхности трубопровода ведется полосами с перекрытием их концов в окружном направлении при непрерывном поступательном движении устройства вдоль оси трубопровода. Щирина очищаемых полос, их количество зависят от диаметра трубопровода, необходимой производительности процесса и обеспечиваются количеством насадок, углом наклона оси сопла насадок по отношению к продольной оси их поступательного движения (то есть, относительно образующей наружной поверхности трубопровода), а также выбором скоростей их колебательного и поступательного движения, что обеспечивает необходимые технологические и технико-экономические показатели очистки наружной поверхности трубопровода.
Сопло насадки должно находиться на определенном расстоянии от обрабатываемой поверхности трубопровода и располагаться под определенным углом наклона к ней, поскольку по мере удаления струи от сопла увеличивается боковое рассеяние и снижается скорость абразивных частиц вследствие сопротивления воздуха, что снижает эффективность процесса очистки. Если струя абразива перпендикулярна обрабатываемой поверхности, то ее очищающее действие уменьшается, увеличивается наклеп поверхности трубопровода и происходит внедрение частиц абразива в поверхность трубопровода (шаржирование).
Выбор материала, формы и размера абразива произведен в соответствии со свойствами материала очищаемого трубопровода и в соответствии с требованиями к качеству его поверхности, что обеспечивает необходимые технологические и технико-экономические показателей процесса очистки наружной поверхности трубопровода.
Задача решается также тем, что устройство для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода, содержащее разъемный поворотный ротор с опорными роликами, раму с электроприводом, снабженную ходовыми колесами, при этом на приводной раме закреплен поворотный ротор, характеризуется тем, что для его использования в трассовых условиях оно снабжено емкостями для подачи компонентов наносимого материала покрытия, смесителем указанных компонентов с возможностью их подогрева до температуры 40-80 град. C и устройствами их безвоздушного распыления, рама выполнена с возможностью охвата трубопровода и фиксации на нем с опиранием на трубопровод ходовыми колесами ее поступательного перемещения, а ротор выполнен кольцевым, с возможностью охвата трубопровода с образованием кольцевого зазора, размещен на одном из торцов рамы, предпочтительно, на заднем по ходу движения, поперечно ее продольной оси и зафиксирован на раме посредством опорных и приводных роликов с возможностью колебательного движения, поперечного относительно направления поступательного движения устройства, совпадающего в рабочем положении с продольной осью трубопровода, ротор снабжен реверсивным приводом колебательного движения, на торце ротора, предпочтительно, на заднем по ходу движения, равнорасположены и радиально закреплены посредством кронштейнов с возможностью ориентирования факела распыления материала вдоль образующей трубопровода не менее двух пистолетов высокого давления, каждый из которых соединен рукавом с аппаратом безвоздушного распыления, причем колебательном движении не менее центрального угла, образованного любыми смежными указанными пистолетами, сопла указанных пистолетов располагаются в одной плоскости, перпендикулярной оси трубопровода, при этом размер факела вдоль образующей трубопровода превышает величину его продольного перемещения за период колебательного движения ротора.
В частных случаях выполнения устройства ротор снабжен механизмами регулировки кольцевого зазора. Расстояние от сопла пистолета высокого давления до наружной поверхности трубопровода составляет 0,3…0,4 его наружного диаметра. Рама снабжена вертикальными опорными стойками, что позволяет размещать на грунте при подготовке устройства к монтажу на трубопровод, а также при его хранении. Длина устройства составляет 0.7…1,0 диаметра трубопровода, что позволяет выполнять работу на углах поворота трубопровода.
Для обеспечения необходимой производительности устройства осуществляется подогрев компонентов смеси перед их смешиванием и последующем напылении, что обеспечивает требуемую скорость отверждения (до «отлипа») путем полимеризации материала покрытия каждой нанесенной полосы. Нанесение покрытия полосами с перекрытием их концов в окружном направлении при непрерывном поступательном движении вдоль оси трубопровода обеспечивает высокие технологические и технико-экономические показатели нанесения покрытия. Ширина полос наносимого материала, их количество зависят от диаметра изолируемого трубопровода, требуемой производительности процесса и обеспечиваются количеством распылительных пистолетов высокого давления, углом наклона оси сопла распылительных пистолетов высокого давления по отношению к продольной оси поступательного движения устройства, содержащего указанные пистолеты, а также выбором скоростей колебательного и поступательного их движения. Постепенное уменьшение насыщенности напыляемого материала по краям полосы необходимо во избежание подтеков и разнотолщинности покрытия при наложении одной полосы на другую. Наличие кольцевого зазора между трубопроводом и ротором, а также возможность радиальной регулировки положения рабочего органа устройств-насадок пескоструйных аппаратов и пистолетов-рапспылителей установки безвоздушного распыления, а также регулировка величины кольцевого зазора обеспечивает ведение работ на трубопроводах смежных диаметров, например, 530-630 мм, 720-820 мм, 1000-1200 мм.
Заявленная группа устройств иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 изображен комплекс для нанесения покрытия на наружную поверхность трубопровода, вид сбоку; на фиг.2 - устройство для очистки наружной поверхности трубопровода, вид сбоку; фиг.3 - то же, вид спереди; фиг.4 - оборудование устройства для очистки, размещенное на передвижной платформе; фиг.5 - устройство для нанесения покрытия на наружную поверхность трубопровода, вид сбоку; фиг.6 - оборудование устройства для нанесения покрытия методом безвоздушного распыления, размещенное на передвижной платформе.
При этом позициями обозначены следующие элементы:
- комплекса для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода:
1 - трубопровод;
2 - устройство предварительной очистки трубопровода от изоляции и праймера;
3 - устройство для очистки наружной поверхности трубопровода;
4 - устройство для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода;
5 - рабочий орган устройства предварительной очистки трубопровода от изоляции и праймера;
- устройство для очистки наружной поверхности трубопровода;
6 - рама;
7 - ходовые колеса;
8 - механизм поступательного перемещения;
9 - опорные стойки;
10 - опорные и приводные ролики;
11 - ротор;
12 - привод колебательного движения;
13 - насадка;
14 - абразивоструйные рукава;
15 - пескоструйный аппарат;
16 - кронштейн;
17 - передвижная платформа;
18 - охладитель воздуха;
19 - ресивер компрессора;
20 - компрессор;
21 - бункер для абразивного материала;
- устройство для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода:
22 - емкости компонентов композиции;
23 - смеситель;
24 - устройство безвоздушного распыления;
25 - опорные стойки;
26 - ходовые колеса;
27 - рама;
28 - электропривод поступательного перемещения;
29 - ротор;
30 - опорные и приводные ролики;
31 - привод колебательного движения;
32 - кронштейн;
33 - пистолет высокого давления;
34 - рукав;
35 - передвижная; платформа;
36 - загрузочные насосы;
37 - установка подачи и дозирования компонентов композиции;
38 - электростанция.
Описание работы ПМ.
Группа устройств ПМ предназначена для комплексной автоматизации процесса от предварительной очистки наружной поверхности трубопровода 1 от изоляции, например, ленточной, и праймера до очистки (подготовки) поверхности трубопровода для нанесения на нее покрытия, а также и нанесения покрытия на наружную поверхность трубопровода. Устройства группы работают как единый комплекс в составе колонны, производящей ремонт трубопровода 1. Конструктивное выполнение устройств обеспечивает выполнение работ непосредственно в траншее или вне траншеи, при этом трубопровод удерживается трубоукладчиками по известной схеме, предотвращающей повреждение трубопровода.
В зависимости от типа изоляции трубопровода 1 (нормальная, усиленная, весьма усиленная) устройство для предварительной очистки 2 наружной поверхности трубопровода от изоляции и праймера может, быть выполнено в виде двух машин: машины для очистки от ленточной изоляции и машины для удаления праймера.
Чтобы избежать влияния вибрации и пыли на наносимое покрытие, работающие устройства предварительной очистки 2, устройство очистки 3 и устройство нанесения изоляции 4 располагают с технологическим разрывом вдоль трубопровода на расстояний около 100-150 м.
Устройство (устройста) предварительной очистки 2 наружной поверхность трубопровода от изоляции и праймера осуществляет удаление изношенной, поврежденной изоляции, и слоя праймера рабочим органом 5 - вращающимися резцами, иглофрезами или струями воды, подаваемой под высоким давлением.
Очистка наружной поверхности трубопровода 1 предшествует нанесению покрытия на нее, при этом разрыв по времени в операциях очистки и нанесения покрытия не превышает двух часов.
Для выполнения; работ,. на трубопроводах различного диаметра, например, от 530 мм до 1400 мм устройства выполняют в виде комплектов, способных вести работу на трубопроводах смежных диаметров, например, 530-630 мм, 720-820 мм, 1000-1200 мм, чему способствует наличие кольцевого зазора между трубопроводом и ротором, а также возможность радиальной регулировки положения рабочего органа устройств -, резцов, насадок пескоструйного аппарата и пистолетов-рапспылителей установки безвоздушного распыления.
Выполнение отдельных сборочных единиц устройств разъемными позволяет монтировать, их на «бесконечный» трубопровод без его разделения на части. Скорость поступательного перемещения устройств для очистки и нанесения покрытия регулируется путем частотного преобразования напряжения питающей сети тока, а для ведения работ на уклонах до 15-20 градусов их привода поступательного движения снабжены соответствующими тормозными устройствами.
Устройство для очистки 3 наружной поверхности трубопровода 1 содержит раму 6 с ходовыми колесами 7, механизм ее поступательного перемещения 8 (см. фиг.2-3). Рама 6 снабжена вертикальными опорными стойками 9, выполнена разъемной с возможностью охвата трубопровода 1 и фиксации на нем с опиранием на трубопровод ходовыми колесами 7 ее поступательного перемещения, при этом линейная скорость рабочего хода устройства составляет от 0,1 до 1,5 м/мин.
На переднем по ходу движения торце рамы 6 посредством опорных и приводных роликов 10 зафиксирован ротор 11 с возможностью его колебательного движения относительно направления поступательного движения устройства, в рабочем положении совпадающего с продольной осью трубопровода 1. Ротор 11 снабжен реверсивным приводом колебательного движения 12, расположен поперечно продольной оси рамы 6, выполнен кольцевым и разъемным с возможностью охвата трубопровода 1 с образованием кольцевого зазора и снабжен механизмами регулировки кольцевого зазора. Насадки 13 соединены абразивоструйными рукавами 14 с пескоструйными аппаратами 15, рвнорасположены в окружном направлении и закреплены посредством кронштейнов 16 на роторе 6.
На передвижной платформе 17 смонтированы пескоструйные аппараты 15, подключенные через охладитель воздуха 18 к ресиверу 19 компрессора 20, а также бункеры 21 для абразивного материала. Платформа 17 транспортируется трактором или любым подходящим для этого средством.
Продольная ось каждой насадки 13 располагается в диаметральной плоскости ротора 6 и составляет с плоскостью ротора угол 30…60 градусов, при этом сопло каждой насадки направлено от ротора вперед по ходу движения устройства. Наиболее эффективна очистка наружной поверхности трубопровода, когда струя абразива направлена под углом 40…45 градусов к обрабатываемой поверхности (к образующей трубопровода 1).
Расстояние от сопла насадки 13 до обрабатываемой наружной поверхности трубопровода 1 составляет 0,1…0,3 его диаметра, при этом оптимальное расстояние от сопла до обрабатываемой поверхности составляет 100-250 мм.
В качестве абразивного материала для очистки наружной поверхности трубопровода используют купер-порошок или отходы металлургического процесса получения никеля, абразивные частицы которого имеют крупность 0,5…3 мм.
Выбор материала, формы и размера абразива произведен в соответствии со свойствами материала очищаемого трубопровода и в соответствии с требованиями к качеству его поверхности, что обеспечивает степень очистки 2 по ГОСТ 9.402-80 или степень Sa 2.5 по ИСО 8501-1, а также степень шероховатости (Rz) 65-72 мкм по ISO 8503-2.
Длина устройства составляет 0.7…1,0 диаметра трубопровода, что обеспечивает прохождение устройства по трубопроводу на углах его поворота.
Очистку наружной поверхности трубопровода ведут полосами с перекрытием их концов в окружном направлении при непрерывном поступательном движении устройства вдоль оси трубопровода. Величина угла поворота ротора 11 при его колебательном движении составляет не менее величины центрального угла, образованного любыми смежными насадками, при этом частота двойных колебаний ротора 11 составляет 5-10 в минуту. Колебательное движение ротора 11 осуществляется с торможением в конце хода, а изменение направления его движения - перефазировкой электродвигателя привода колебательного движения 12.
Ширина очищаемых полос, их количество зависят от диаметра трубопровода, необходимой производительности процесса и обеспечиваются количеством насадок. Производительность очистки зависит от скоростей колебательного и поступательного движения насадок. Например, производительность очистки тремя насадками на трубопроводе диаметром 1000 мм составляет 0,5-0,7 погонных м/мин, при обеспечении необходимых показателей очистки наружной поверхности трубопровода.
Устройство для нанесения изоляционного покрытия 4 на наружную поверхность трубопровода 1 (см. фиг.5, 6) снабжено емкостями 22 для подачи компонентов наносимого материала покрытия, смесителем 23 указанных компонентов с возможностью их подогрева до температуры 40-80 град. C и устройством безвоздушного распыления 24.
Устройство для нанесения изоляционного покрытия на наружную поверхность трубопровода 1 содержит снабженную вертикальными опорными стойками 25 и ходовыми колесами 26 раму 27 с электроприводом 28 ее поступательного перемещения по трубопроводу 1. Рама 27 выполнена разъемной с возможностью охвата трубопровода 1 и фиксации на нем с опиранием на трубопровод ходовыми колесами 26 ее поступательного перемещения. На заднем по ходу движения торце рамы 27 поперечно ее продольной оси размещен ротор 29, который зафиксирован на раме посредством опорных и приводных роликов 30 с возможностью колебательного движения относительно направления поступательного движения устройства, совпадающего в рабочем положении с продольной осью трубопровода 1.
Ротор 29 выполнен кольцевым, разъемным с возможностью охвата трубопровода 1 с образованием кольцевого зазора, снабжен механизмами регулировки кольцевого зазора, а также реверсивным приводом колебательного движения 31. На заднем по ходу движения торце ротора 29 рвнорасположены и радиально закреплены посредством кронштейнов 32 не менее двух пистолетов высокого давления 33, которые соединены рукавами 34 со смесителем 23 устройства безвоздушного распыления 24 с возможностью ориентирования факела распыления материала вдоль образующей трубопровода 1. Угол поворота ротора 29 при его колебательном движении не менее центрального угла, образованного любыми смежными указанными пистолетами 33.
Колебательное движение ротора 29 осуществляется с торможением в конце хода, а изменение направления движения - перефразировкой электродвигателя привода колебательного движения 31.
На передвижной платформе 35 смонтированы входящие в состав устройства безвоздушного распыления 24 загрузочные насосы 36, установка подачи и дозирования компонентов композиции 37, а также электростанция 38. Передвижную раму 35 транспортируют трактором или любым подходящим для этого средством.
Длина устройства составляет 0.7…1,0 диаметра трубопровода, что обеспечивает его прохождение по трубопроводу на углах его поворота. Расстояние от сопла пистолета высокого давления 33 до наружной поверхности трубопровода 1 составляет 0,3…0,4 его наружного диаметра.
Отверждаемое из жидкого состояния материала изоляционное покрытие наносят на предварительно очищенную наружную поверхность трубопровода в автоматическом режиме равнорасположенными по окружности трубопровода полосами с перекрытием их концов. Материал наносят методом безвоздушного распыления посредством устройства, содержащего не менее двух насадок и обеспечивающего их колебательное в поперечном и непрерывное движение в продольном направлении относительно трубопровода. В качестве указанного материала используют полиуретановую двухкомпонентную смесь РПУ 1001 (ТУ 2312-001-60439378-2010), компоненты смеси нагревают до температуры 40…80 град. C и смешивают. Напыление покрытия осуществляют под давлением 150 МПа, не менее. При напылении материала посредством сопла каждого указанного пистолета формируют плоский мелкодисперсный факел с менее насыщенной зоной разброса наносимого материала по периферии и обеспечивают частичное в окружном направлении перекрытие концов указанных полос с образованием равномерного по толщине покрытия. Каждый указанный факел ориентируют перпендикулярно наружной поверхности трубопровода, при этом плоскость факела направляют вдоль образующей трубопровода, размеры и форму выходного отверстия, а следовательно, расход лакокрасочного материала и ширину факела. При использовании подогрева наносимого материала уменьшаются его потери, кроме того, благодаря снижению при нагреве поверхностного натяжения и вязкости появляется возможность распылять материал при значительно меньшем давлении и обеспечивается необходимая скорость отверждения (до «отлипа») путем полимеризации материала покрытия каждой нанесенной полосы. Постепенное уменьшение насыщенности напыляемого материала по краям полосы необходимо для избежания подтеков и разнотолщинности покрытия при наложении одной полосы на другую. Ширина полос наносимого материала, их количество зависят от диаметра изолируемого трубопровода, необходимой производительности процесса и обеспечиваются количеством распылительных пистолетов высокого давления, углом наклона оси сопла распылительных пистолетов высокого давления по отношению к продольной оси поступательного движения устройства, содержащего указанные пистолеты, отношением размера факела вдоль образующей трубопровода и величиной его продольного перемещения за период колебательного движения ротора. а также выбором скоростей колебательного и поступательного движения. При этом частота двойных колебаний ротора составляет 5-10 в минуту. Например, производительность нанесения покрытия двумя пистолетами на трубопроводе диаметром 1000 мм составляет 0,5-0,7 погонных м/мин.
Расход материала покрытия составляет при толщине покрытия 1 мм 2,4…2,5 кг/кв.м, при толщине покрытия 2 мм - 4,5…4,9 кг/кв.м.
ПМ обеспечивает комплексную автоматизацию процесса от предварительной очистки наружной поверхности трубопровода, ее подготовки, до нанесения на нее покрытия, а также синхронизацию по производительности указанных процессов. Заявленная группа устройств обеспечивает высокую степень антикоррозионной защиты подземных трубопроводов, в первую очередь, трубопроводов больших диаметров, до 1400 мм включительно. Защитное покрытие формируется в трассовых условиях непосредственно при ремонте магистральных, промысловых, технологических трубопроводов без остановки их эксплуатации и достигает качества заводских покрытий. Испытания, в полевых условиях показали, что используемый в ПМ материал, режимы его нанесения и заявленные устройства обеспечивают получение покрытия, обладающего необходимой адгезией, высокими физико-механическимим свойствами, в частности, высокой устойчивости к истиранию, что важно при эксплуатации подземных трубопроводов, подверженных эксплуатационным перемещениям.
Повышение надежности наружного защитного покрытия трубопровода обеспечено за счет высоких защитных свойств покрытия, что устраняет развития подпленочной и стресс-коррозии на трубопроводе в течение времени, сопоставимого со сроком амортизации трубопровода.
Заявленная группа устройств может быть использована при коррозионной защите сварных стыков трубопровода, изготовленного из труб с заводской изоляцией.