Спосіб ремонту протяжного трубопроводу та рухомий опорний пристрій для його реалізації

1 Спосіб ремонту протяжного трубопроводу, який включає його різання, поворот навколо поздовжньої осі та з'єднання стиків зварюванням, що відрізняється тим, що з трубопроводу вирізують дефектну ділянку, під неї установлюють рухомі опорні пристрої, на яких здійснюють поворот ділянки навколо поздовжньої осі та и поздовжнє переміщення до стику, а зварювання ведуть після видалення рухомих опорних пристроїв, при цьому вирізування ділянок проводять послідовно уздовж довжини трубопроводу 2 Рухомий опорний пристрій, який містить основу 3 установленими на ній поворотним механізмом з фіксуючими елементами і механізмом поздовжнього переміщення труби, осі симетрії яких взаємно перпендикулярні, який відрізняється тим, що поворотний механізм виконаний у вигляді пари підшипникових вузлів, розміщених по обидві сторони основи з можливістю поперечного зміщення, кожний з яких містить корпус з жорстко установленою на ньому віссю і насадженими на ній підшипниками, при цьому фіксуючий елемент виконаний у вигляді пари - упорний гвинт-гайка, де гайка з'єднана з основою, а упорний гвинт сполучений з корпусом ВІДПОВІДНОГО підшипникового вузла, а механізм поздовжнього переміщення виконаний у вигляді пари роликових опор, розташованих у середній частині основи О Винахід відноситься до галузі промислового будівництва та може бути використаний при поточному та капітальному ремонті магістральних або технологічних трубопроводів, зокрема пульпопроводів великого діаметра у наземному виконанні Відомим Є спосіб ремонту трубопроводу, який включає виділення спрацьованих ділянок та їх відновлення (див а з Японії, №55-47276, заявл 07 10 77, опубл 26 11 80, М Кп 2 3 F16R55/16)/ Для відновлення спрацьованих ділянок на дно труби заливають цементний розчин, що при твердінні утворює плоску поверхню На цю поверхню кладуть половину пластмасової труби, яка розрізана по осьовій площині та має бути розміщена площиною розрізу уверх Порожнину між трубою, що потрібно відремонтувати, та пластмасовою трубою заповнюють цементним розчином так, щоб розчин, коли затвердіє, утворював схил у напрямку до пластмасової труби Відомий спосіб характеризується низькою ефективністю ремонту, тривалим строком його проведення та високими витратами на його здійснення Це обумовлено використанням при ремонті додаткових матеріалів - цементного розчину та пластмасової труби, складністю їх з'єднання з основною трубою трубопроводу та експлуатаційними недоліками одержаної конструкції Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до способу, що пропонується, є спосіб ремонту протяжного трубопроводу, який включає його різання, поворот навколо поздовжньої осі та з'єднання стиків зварюванням (див а с СРСР №1451423, заяв 08 06 87, опубл 15 01 89, М Kn4F16L55/18) При реалізації відомого способу трубопровід демонтують, піднімають його на визначену висоту за допомогою спеціального обладнання (трубоукладачів, кранів або лебідок), розрізають його з одного кінця, до якого прикладають крутний момент, для цього використовують також спеціальне обладнання Далі здійснюють поворот одного кінця у крайнє верхнє положення При цьому відбувається поворот у крайнє верхнє положення частини трубопроводу на довжину, яка визначається пружними властивостями матеріалу трубопроводу Відомий спосіб характеризується низькою ю ю 51745 ми за допомогою металевого пальця Вузол з'єднання зазнає значних вертикальних навантажень, в наслідок чого в ньому виникають великі дефорМІВНІ зусилля В процесі експлуатації опорного пристрою наявність найменшого дисбалансу у важільній системі призводить до появи згинального моменту, що дестабілізує роботу опорного пристрою Таким чином, відомий пристрій із-за утворення деформівних зусиль на елементи трубопроводу не дозволяє забезпечити ефективний ремонт трубопроводу та підвищити його ресурс Строк проведення ремонту трубопроводу з використанням відомого пристрою є тривалим, а сам ремонт потребує великих витрат В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу ремонту протяжного трубопроводу, у якому уведення нових операцій, нова ПОСЛІДОВНІСТЬ їх виконання, а також використання нового приладдя, дозволяють виключити негативну дію деформаційних навантажень, за рахунок чого підвищуються ефективність ремонту та ресурс трубопроводу, а також зменшуються строк проведення ремонту та витрати на нього В основу винаходу поставлено також задачу удосконалення рухомого опорного пристрою для Найбільш близьким за технічною суттю та ререалізації способу ремонту, у якому нове конструзультатом, що досягається, до пристрою, що проктивне виконання окремих його вузлів дозволяє понується для реалізації способу за винаходом, є виключити деформаційні зусилля шляхом більш рухомий опорний пристрій (див а с СРСР рівномірного розподілу вертикальних наванта№663943, М К л 2 3 F16L3/16, заявл 290475, жень, за рахунок чого підвищуються ефективність опубл 25 05 79) Пристрій включає основу з устаремонту та ресурс трубопроводу, а також зменновленими на ній поворотним механізмом із фікшуються строк проведення ремонту та витрати на суючими елементами та механізмом поздовжнього нього переміщення труби, осі симетрії яких взаємно перпендикулярні Поставлена задача вирішується тим, що у віУ відомому пристрої поворотний механізм видомому способі ремонту протяжного трубопровоконаний у вигляді циліндричних роликів обертанду, що включає його різання, поворот навколо поня, установлених на основі за допомогою повороздовжньої осі та з'єднання стиків зварюванням, тних важелів та споряджених приводами згідно з винаходом, новим є те, що з трубопроводу зближення Механізм поздовжнього переміщення вирізують дефектну ділянку, під неї установлюють являє собою пару конічних роликів з механізмом їх рухомі опорні пристрої, на яких здійснюють пововисування рот ділянки навколо поздовжньої осі та и поздовжнє переміщення до стику, а зварювання ведуть Відомий пристрій характеризується складністю після видалення рухомих опорних пристроїв, при конструкції та низькою експлуатаційною надійнісцьому вирізування ділянок проводять послідовно тю уздовж довжини трубопроводу Поворотний механізм пристрою, а також механізм поздовжнього переміщення труби споряПоставлена задача вирішується також тим, що джені складною важільно-гвинтовою системою з у відомому рухомому опорному пристрої, який місбагатьма кінематичними зв'язками При роботі тить основу з установленими на ній поворотним пристрою, особливо при роботі з трубами великих механізмом з фіксуючими елементами і механіздіаметрів (більше, ніж 720 мм), коли опора зазнає мом поздовжнього переміщення труби, осі симетрії значних горизонтальних навантажень, в даній сисяких взаємно перпендикулярні, згідно з винахотемі виникає великий згинальний момент Це придом, новим є те, що поворотний механізм виконазводить до зменшення СТІЙКОСТІ опорного приний у вигляді пари підшипникових вузлів, розміщестрою, що знижує його надійність в процесі них по обидві сторони основи з можливістю експлуатації Крім того, при поздовжньому перепоперечного зміщення, кожний з яких містить корміщенні труби, коли труба розташована лише на пус з жорстко установленою на ньому віссю і наконічних роликах, а поворотні важелі циліндричних садженими на ній підшипниками, при цьому фікроликів обертання відведені від труби, спостерігасуючий елемент виконаний в вигляді пари ються бокові відведення труби, перекоси, що таупорний гвинт - гайка, де гайка з'єднана з основою, кож ускладнює умови експлуатації опорного приа упорний гвинт сполучений з корпусом ВІДПОВІДстрою НОГО підшипникового вузла Механізм поздовжнього переміщення виконаний у вигляді пари роликоУ відомому пристрої передача тиску від вертивих опор, розташованих у середній частині основи кальних навантажень на основу здійснюється чеефеїсгивністю ремонту, тривалим строком його проведення та високими витратами на його здійснення Це пояснюється таким чином Трубопровід при прикладанні крутного моменту до одного з його КІНЦІВ знаходиться у складному напруженому стані у межах пружних деформацій Найбільших деформацій зазнають зони на протилежному КІНЦІ трубопроводу При незначному збільшенні згинального моменту, що прикладається у даній зоні трубопроводу, спостерігається перехід пружного стану у пластичний, при якому інтенсивність напруг у даній зоні трубопроводу досягає межі текучості матеріалу трубопроводу, особливо у спрацьованих частинах Це призводить до необоротних деформаційних процесів, структурних змін матеріалу трубопроводу та помітних змін його геометричних параметрів Внаслідок виникнення деформівних зусиль і пов'язаного з цим зниження МІЦНОСТІ трубопроводу ефективність його ремонту є низькою, низьким залишається і ресурс трубопроводу Крім того, використання громіздкого та складного обладнання при демонтажі, повороті та монтажі трубопроводу, що ремонтують, призводить до тривалих строків проведення ремонтних робіт та великих витрат на їх здійснення рез вертикальну підставку, споряджену цапфою, яка в свою чергу з'єднана з поворотними важеля Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак та технічним результатом, що до 51745 фіг 1 наведений рухомий опорний пристрій за висягається, заключаешься у такому находом, - вертикальний розріз, на фіг 2 - вигляд Те, що з трубопроводу вирізують дефектну дізверху лянку, а це звичайно довгомірна ділянка довжиРухомий опорний пристрій містить основу 1, ною 100 - 150м, під неї періодично установлюють яка виконана у вигляді металевої несуцільної прярухомі опорні пристрої спеціальної конструкції та мокутної плити На основі 1 установлені на різних вже по них здійснюють спочатку поворот ділянки рівнях взаємно перпендикулярно поворотний менавколо поздовжньої осі, а тоді вже поздовжнє ханізм 2 з фіксуючими елементами 3 та механізм 4 переміщення ділянки до кінця трубопроводу, з поздовжнього переміщення труби 5 Поворотний яким и надалі з'єднують сваркою, дозволяє здійсмеханізм 2 виконаний як пара підшипникових вузнити ремонт дешево, швидко й надійно, а отже лів 6, що розміщені по обидві сторони основи 1 ефективно вздовж и менших боків Кожен з підшипникових При такій ПОСЛІДОВНОСТІ операцій та з викорисвузлів 6 містить корпус 7 з жорстко встановленою танням приладдя, що заявляється, ділянка трубона ньому віссю 8, на яку насаджені підшипники 9 проводу не зазнає деформівних навантажень, які ковзання Основа 10 корпусу 7 встановлена на призвели б до ушкодження труби, а поєднання основі 1 з можливістю поперечного зміщення та КІНЦІВОК у стик для сварки, що здійснюють після поєднується з ним за допомогою кріпильних елевидалення рухомих опорних пристроїв, провоментів 11 Фіксуючий елемент 3 поворотного медиться з високою точністю та надійністю ханізму 2 виконаний у вигляді пари упорних гвинт Послідовне вирізування ділянок трубопроводу, 12 - гайка 13 Механізм 4 поздовжнього переміїх поворот навколо поздовжньої осі та точне суміщення труби 5 виконаний у вигляді пари роликощення стиків за допомогою рухомих опорних привих опор 14, розташованих у середній частині осстроїв, що заявляються, без деформуючих наваннови 1 опорного пристрою ВІСІ роликових опор 14 тажень забезпечує збереження механічної спрямовані перпендикулярно осям підшипникових тривкості, а отже підвищення ресурсу трубопрововузлів 6 та знаходяться у різних поперечних плоду та високу ефективність ремонту Завдяки цьому щинах знижується строк проведення ремонту та витрати на нього Спосіб ремонту протяжного трубопроводу Заявлена конструкція рухомого опорного приздійснюють таким чином строю, який підставляють під ділянку трубопровоВідрізують дефектну ділянку трубопроводу ду для його повороту та поздовжнього переміщендовжиною 100 - 150м Тоді під ділянку через кожні ня, також забезпечує зниження деформівних 15 - 20м встановлюють рухомі опорні пристрої, що навантажень містять поворотний механізм 2 та механізм 4 поздовжнього переміщення Далі за допомогою поВиконання основних функціональних вузлів воротного механізму 2 опорного пристрою поверрухомого опорного пристрою, як заявляється, та тають дефектну ділянку навкруги поздовжньої осі встановлення їх на основі без додаткових проміжтруби 5 на кут, не менший, ніж 120° При цьому них елементів зменшує веропдність їх поламки та нижня зона дефектної ділянки, що зазнала найбіпідвищує ефективність використання пристрою льшого абразивного зносу, переміщується у зону, Так, функціональні елементи поворотного меде умови експлуатації внутрішньої поверхні трубоханізму являють собою підшипники, які насаджені проводу є менш шкідливими За допомогою механа вісь, жорстко з'єднану з корпусом, який нижнізму 4 поздовжнього переміщення опорного приньою частиною скріплений безпосередньо з оснострою кінець ділянки подають у стик до вою рухомого опорного пристрою, і має велику трубопроводу Після ЦЬОГО опорні пристрої виймаопорну поверхню, що сприяє більш рівномірному ють з під ділянки та здійснюють зварку стику Нарозподілу вертикальних навантажень та, як насліступним етапом є те, що відрізають наступну дедок, забезпечує зниження горизонтальних зусиль фектну ділянку та здійснюють вищеназвані на елементи опорного пристрою Завдяки цьому операції у тій ПОСЛІДОВНОСТІ, як заявлено, до повопорний пристрій зберігає у процесі експлуатації ного ремонту трубопроводу високу СТІЙКІСТЬ та надійність і одночасно забезпечує можливість повороту відрізку трубопроводу Рухомий опорний пристрій, що використовубез деформівних зусиль ється для повороту та поздовжнього переміщення ділянки трубопроводу, працює таким чином При поздовжньому переміщенні ділянки трубопроводу по роликових опорах, що розташовані у Рухомий опорний пристрій встановлюють під середній частині основи опорного пристрою, також трубу 5 таким чином, щоб основа 1 була розміщезабезпечується рівномірний розподіл вертикальна у горизонтальному стійкому положенні них навантажень по усій поверхні роликів ПІДШИПНИКОВІ вузли 6 підводять до труби 5 та СТІЙКІСТЬ пристрою підвищується завдяки товстановлюють так, щоб між трубою 5 та роликому, що підшипники виступають як напрямні у провими опорами 14 було утворено щілину Тоді поцесі поздовжнього переміщення труби, запобігавертають упорні гвинти 12 у гайках 13 фіксуючих ють відведенню труби, частково сприймають на елементів 3 та фіксують положення корпусу 7 підсебе горизонтальні зусилля від вертикальних нашипникового вузла 6 При повороті труби 5 підшивантажень та, як наслідок, виключають деформівні пники 9 ковзання повертаються навколо осі 8, та навантаження на ділянки трубопроводу забезпечують обертання труби 5 навколо и поздовжньої осі Далі, розкручують упорні гвинти 12 та Таким чином забезпечується висока ефективослаблюючи кріпильні елементи 11, відводять поність ремонту, зниження строків його здійснення та воротні механізми 2 від труби 5 шляхом переміздешевлення щення основи 10 підшипникового вузла 9, вздовж Суть винаходу пояснюється кресленням, де на основи 1 опорного пристрою Трубу 5 опускають на роликові опори 14 механізму 4 поздовжнього Jf 51745 8 переміщення та здійснюють переміщення труби 5 вздовж и поздовжньої осі / Фіг 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71