МАШИНА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМНЫХ МАСТИК В УСЛОВИЯХ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕМОНТА МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к машинам непрерывного действия для расплавления битумных мастик горячего применения и автоматического поддержания температуры мастики, необходимой для выполнения технологического процесса нанесения расплавленной битумной мастики на поверхность магистрального газопровода в условиях строительства и ремонта.
Известна установка для приготовления и нанесения гидроизоляционных материалов типа мастик, содержащая прицеп с рамой, емкость с трубопроводом, всасывающий патрубок, выпускной кран, насос с электромотором, шланги. Непосредственно в емкости установлена лопастная мешалка, выполненная с отверстиями в корпусе, а под днищем емкости расположены теплонагреватели, каждый из которых помещен в отражатель, имеющий в поперечном сечении форму гиперболы, обращенной вогнутой частью в сторону днища емкости (Авт. св. СССР №285021, 1970).
Недостатком известной установки являются необходимость частой чистки системы трудопроводов (внутренней магистрали и внешней шланги с распылителями) специальным промывочным материалом, усложненная конструкция теплонагревателей. Все это свидетельствует о высоких трудозатратах на эксплуатационное обслуживание. Кроме того, данная установка совершенно не пригодна для использования при ремонте кровель повышенной этажности, так как предназначена в основном для наземного передвижения и нанесения гидроизоляционных материалов, в частности дорожных покрытий.
Известна установка - электрокотел, содержащий установленную на опоре емкость с терморегулятором, торцовым сливным краном, крышкой и термоизолирующим кожухом, горизонтально расположенные в нижней части емкости нагревательные элементы с коробчатыми защитными ограждениями, битумный насос, систему автоматического управления. Днище емкости выполнено с параллельно расположенными в нем проемами, а коробчатые ограждения открытыми снизу и соединенными торцами стенок с кромками соответствующих проемов в днище емкости, образуя в поперечном сечении последнего зигзагообразный профиль, отношение суммарного объема коробчатых ограждений к объему емкости составляет 0,03-0,05 объема емкости, а торцы ограждений со стороны сливного крана расположены относительно стенки емкости с промежутком, причем емкость выполнена съемной, имеет опертые на термоизолирующий кожух борта и расположена в последнем с зазором, равным 1,5-2,0 толщины ее стенки (Авт. св. СССР №1296658, 1987).
Недостатком известного устройства является то, что оно громоздко. Кроме того, оно характеризуется сложностью монтажа и демонтажа конструкции, повышенным весом. Наличие системы внутренних трубопроводов создает вероятность их засорения и необходимость периодической чистки промывочным материалом. К тому же наличие внутри емкости системы трубопроводов, коробчатых ограждений для нагревательных элементов затрудняет чистку емкости, а на ее демонтаж требуется много времени (снятие насоса с крышки, отсоединение системы трубопроводов, подводящих электропроводов и т.д.). Стационарное положение электрокотла и зигзагообразный профиль днища емкости затрудняют полный слив битума из емкости, что требует дополнительных трудозатрат на очистку. Известное устройство не надежно при эксплуатации в виду частого выхода из строя нагревательных элементов (перегорают), которые, находясь в коробчатых ограждениях испытывают повышенные электрические нагрузки, а открытость последних снизу в совокупности с зазором между кожухом и емкостью делает возможным попадание битума к нагревательным элементам, так как прокладки, находясь в зоне высоких температур, деформируются и быстро изнашиваются, что снижает степень изоляции нагревателей.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков и достигаемому положительному результату является устройство для разогрева и плавления вязких материалов (П RU №2076166, 1995, прототип). Для разогрева и плавления битума используется устройство, которое содержит корпус, установленную с помощью опорных бортов с зазором съемную емкость с торцевым сливным устройством и крышкой с загрузочным люком. Под днищем емкости расположены кварцевые трубки с нитью накала. Внутренняя поверхность корпуса в основании выполнена изогнутой и обращена вогнутой частью в сторону днища емкости. Корпус смонтирован на ходовой части, состоящей из трубчатого каркаса с рукоятью и колес.
Недостатком известного устройства является то, что оно громоздко. Кроме того, оно характеризуется сложностью монтажа и демонтажа конструкции, повышенным весом. Использование устройства является весьма трудоемким, что вызывает определенные трудности в процессе выполнения строительно-монтажных операций в различных природно-климатических и инженерно-геологических условиях производства работ при строительстве и ремонте магистральных газопроводов.
Технический результат на достижение которого направлена полезная модель заключается в снижении трудозатрат на эксплуатационное обслуживание и энергоемкости устройства, повышении его надежности и производительности с одновременным повышением качества приготовления мастики, уменьшении потерь материала, что обеспечит экологическую безопасность производства работ при строительстве и ремонте магистральных газопроводов путем отсутствия загрязнения окружающей среды.
Для достижения указанного технического результата предлагается машина для расплавления битумных мастик горячего применения в условиях строительства и ремонта магистральных газопроводов, содержащая раму, установленную на ходовые колеса, котел для расплава мастики, котел готовой мастики, форсунки, пульт автоматического управления работой котлов, битумные насосы для перекачки жидкой фракции мастики из одного котла в другой и подачи мастики к изоляционной машине, места подогрева рабочего запаса рулонных армирующих материалов и хранения брикетов битумной мастики, консольной балки для подъема рулонных материалов и брикетов битумной мастики.
Предлагаемое изобретение пояснено чертежами, на которых:
- на фиг.1 изображена принципиальная схема машины для расплавления битумных мастик горячего применения в условиях строительства и ремонта магистральных газопроводов;
- на фиг.2 изображено сечение по А-А заявляемой машины для показа расположения функциональных устройств внутри котла с расплавленной мастикой;
- на фиг.3 изображено сечение по Б-Б заявляемой машины для показа расположения функциональных устройств внутри котла с расплавленной мастикой.
Примечание: На всех чертежах детали и узлы одинакового назначения обозначены одними и теми же номерами позиций.
Машина работает следующим образом. Машина устанавливается на месте производства работ по строительству или ремонту линейной части магистрального газопровода рядом с изоляционной машиной по нанесению битумной мастики на поверхность газопровода и сцепляется с краном-трубоукладчиком, сопровождающим изоляционную машину.
Машина для расплавления битумных мастик горячего применения в условиях строительства и ремонта магистральных газопроводов имеет устройство для разогрева и плавления вязких материалов (10) под воздействием нагревательного элемента (18), съемную емкость с торцевым сливным приспособлением, которая установлена в корпусе с утеплителем (16) с зазором с помощью опорных бортов и которая оборудована крышкой с загрузочным люком (11).
Машина состоит из рамы (12), установленной на ходовые колеса (14), двух котлов, котел готовой мастики (3) и котел расплава мастики (10), места для подогрева рабочего запаса рулонных армирующих материалов (1), консольной кран-балки (2) для подъема рулонных армирующих материалов и брикетов битумной мастики (7). Котлы оборудованы: специальными соплами (4) и (13) для расплава мастики и поддержания рабочей температуры жидкой фракции мастики, распределительным электрическим щитом (6), пультом автоматического управления работой котла (5), автоматизированным устройством регулировки подачи газа в форсунку (20) в зависимости от температуры мастики и устройством обеспечения непрерывного циркулирования мастики в котлах (21). Для удаления продуктов, выделяющихся при расплаве мастики и создания необходимой тяги, устанавливается вытяжная труба (9). На поверхности котлов смонтированы ограждения (8) и люки (11) для загрузки мастики в котел.
Основные рабочие инструменты-котлы расположены на раме машины и связаны между собой технологическими битумопроводами, для запуска работы котлов применяется таймерное устройство и система автоматизированной перекачки жидкой фракции из одного котла в другой. Для хранения и подогрева запаса брикетов мастики и рулонного материала (армирующий, изоляционный) при производстве работ в зимнее время на машине имеется специальное место -площадка на поверхности котлов под ограждением (8), а также емкость для хранения рулонного материала (1).
Перед началом запуска котлов в работу, мастика, поступающая с завода в отвержденном состоянии в брикетах массой 3-5 кг очищается от упаковки и загружается в котел расплава мастики. Общий объем мастики на должен превышать 2/3 емкости котла. Включается система расплава мастики.
С помощью форсунки (13) во внутреннюю поверхность жаропрочной трубы (18), установленной внутри котла на опорах (19), впрыскивается топливо. Длина пламени регулируется таким образом, чтобы температура на поверхности жаропрочной трубы составила 200°С, а количество подачи газа в форсунку в зависимости от температуры автоматически регулируется устройством (20). Непрерывное циркулирование мастики обеспечивается устройством (21). Происходит расплав мастики. Как только жидкая фракция мастики поднимется до нижней образующей поверхности жаропрочной трубы (18), автоматически включаются битумные насосы (15), установленные в разных частях основания котла (10), обеспечивающие циркуляцию жидкой фракции мастики. Делается это с целью предотвращения возможного шлакования мастики на поверхности жаропрочной трубы. По мере наполнения котла расплавленной мастикой жидкая фракция перекачивается в другой котел. Для уменьшения потерь тепла корпус котла (17) облицован специальным утеплителем (16). При выключенной форсунке температура жидкой фракции мастики понижается на 6-8°С за 24 часа.
Разогретую до 170-190°С мастику приготавливают в течении 2-4 часов, перекачивают в котел готовой мастики и выдерживают при температуре 160-180°С не более 3-х часов до полного выпаривания влаги. Готовая мастика с помощью битумных шлангов подается битумными насосами в изоляционную машину и с ее помощью наносится на поверхность ремонтируемого трубопровода. Дальнейшая работа котлов может осуществляться какое угодно время без технологических остановок, что позволяет значительно увеличить производительность производства изоляционно-укладочных работ на магистральных газопроводах.
Преимущество машины для расплавления битумных мастик горячего применения в условиях строительства и ремонта магистральных газопроводов заключается в том, что машина состоит из двух битумоплавильных котлов, соединенных между собой технологическими битумопроводами при этом по мере расплава в одном из котлов твердой мастики жидкая фракция постепенно перекачивается специальными насосами в другой котел, в котором постоянно поддерживается та температура жидкой фракции, которая регламентирована в технологическом регламенте ее применения. При этом процесс расхода жидкой фракции тут же пополняется из другого котла.
Основные рабочие инструменты-котлы расположены на раме машины и связаны между собой технологическими битумопроводами, для запуска работы котлов применяется таймерное устройство и система автоматизированной перекачки жидкой фракции из одного котла в другой. Для подогрева рулонного материала (армирующий, кровельной и т.д.) при производстве работ в зимнее время на машине имеется специальное место подогрева, запас брикетов мастики хранится на площадке на поверхности котлов.