АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТРУБ Российский патент 1996 года по МПК C21D11/00 

Изобретение относится к автоматизации термической обработки и может использоваться для обработки труб, установленных непосредственно на технологическом объекте, что исключает необходимость их демонтажа.

Известна система автоматического управления нагревом заготовок в проходной индукционной печи, содержащая в частности датчик температуры заготовок, установленный после печи, соединенный с системой управления изменением мощности печи [1]
Недостатками известной системы являются:
невозможность термической обработки труб непосредственно на месте их установки на технологическом объекте;
измерение температуры заготовки после печи, т.е. когда заготовка в месте измерения температуры уже вышла из печи, что приводит к снижению качества термообработки в целом по длине заготовки.

Известно устройство для нагрева изделий при поточном производстве, содержащее в частности индуктор, соединенный с источником питания и через контактор и реле времени с датчиком перемещения изделия [2]
Недостатками известного устройства являются:
необходимость демонтажа трубы для ее обработки, так как индуктор не приспособлен для перемещения вдоль трубы (в известном устройстве труба перемещается через индуктор);
управление нагревом по времени подвода к индуктору мощности и отсутствие датчика температуры трубы, позволяющего измерять температуру трубы непосредственно при ее обработке, что в конечном итоге приводит к снижению качества термообработки трубы;
возможность окисления внутренней поверхности части трубы, которая подвергается термической обработке.

Наиболее близким к изобретению является устройство индукционного нагрева ферромагнитного материала, содержащее индуктор, установленный на тележке и соединенный через регулятор с источником питания и выходом процессора. Вход процессора соединен с датчиком температуры изделия. Указанное измерение возможно за счет использования световода, пропущенного одним концом сквозь витки катушки и подведенного другим концом к датчику температуры (цветовым пирометром). Кроме того, известное устройство содержит привод, соединенный с подвижной катушкой для измерения ее положения [3]
Недостатками известного устройства являются:
необходимость демонтажа трубы для ее обработки, поскольку устройство в целом стационарно;
возможность окисления внутренней поверхности части трубы, которая подвергается термообработке.

Задачей, решаемой изобретением, является автоматизированная термическая обработка трубы по ее длине, осуществляемая без демонтажа трубы на ее как прямолинейных, так и криволинейных участках.

Кроме того, в изобретении предусмотрены средства для защиты внутренней поверхности части трубы, которая подвергается термической обработке, от окисления.

Поставленная задача решается за счет того, что автоматическая система для термической обработки труб, содержащая индуктор, установленный на подвижном средстве и соединенный с источником питания, датчик температуры трубы, соединенный с блоком управления, привод, соединенный механически с подвижным средством, снабжена вторым датчиком температуры, форвакуумным насосом, датчиком разрежения, средством для герметизации внутренней поверхности обрабатываемого участка трубы, причем второй датчик температуры и датчик разрежения соединены с блоком управления, а средство для герметизации соединено вакуум-проводами с форвакуумным насосом, причем оба датчика температуры установлены в зоне индуктора на заданном по технологии расстоянии, выходы блока управления соединены с управляющим входом источника питания и управляющим входом привода.

На чертеже представлена автоматическая система для термической обработки труб.

Система содержит трубу 1 (гиб трубы), подвижное устройство 2, несущее теплоизолирующее покрытие (на чертеже не показано), водоохлаждаемый индуктор 3, намотанный на термоизолирующее покрытие. Перемещение устройства 2 вдоль трубы осуществляется с помощью тянущего механизма (привода) 4 через систему тросов 5. Управление движением механизма 4 и всей системы в целом осуществляется блоком управления 6. К обоим концам участка трубы 1, которая подвергается термической обработке, привариваются трубы 7, которые устанавливаются только на период проведения восстановительной термической обработки (ВТО). На открытых концах труб 7 установлены заглушки 8 со штуцерами (патрубками), к которым подсоединены вакуум-проводы 9. Вакуум-проводы 9 соединены с форвакуумным насосом 10. Перед насосом 10 или на трассе вакуум-провода 9, или на одной из труб 7 установлен датчик 11 разрежения (давления).

Контроль температуры внешней поверхности трубы 1, подвергаются ВТО, осуществляется датчиками 12 температуры, соединенными с блоком управления 6. На подвижном устройстве 2 установлен датчик 13 пути, проходимым устройством 2, который может быть выполнен в виде курвиметра. Датчик 13 соединен с блоком управления 6. Блок управления 6 может содержать измерительные приборы, соединенные с датчиками 11-13. В этом случае система в целом функционирует в ручном режиме. При автоматическом режиме блок 6 имеет регуляторы, выполненные в виде агрегатов или программным образом.

Система работает следующим образом.

Перед началом ВТО трубы 1 она разрезается в местах, между которыми расположен участок, выделенный для ВТО. На трубу устанавливается индуктор 3, расположенный на подвижном устройстве 2, которое в зависимости от конкретного исполнения может быть расположено непосредственно на трубе 1 или рядом с ней. К обоим концам разрезанной трубы 1 подсоединяются (привариваются) трубы 7 с заглушками 8. Штуцера, выполненные в заглушках 8, соединяются с вакуум-приводами 9, вторые концы которых соединяются с форвакуумным насосом 10. После включения насоса 10 и набора определенного, заданного по технологии, разрежения (давления), измеряемого датчиком 11, производится подключение индуктора 3 с источнику питания (на чертеже не показан) и включение блока управления 6.

В блоке 6 заложена программа ВТО по температуре и по суммарному расстоянию, на которое должно переместиться подвижное устройство 2. Реальное перемещение устройства 2 контролируется датчиком 13. При несоответствии текущей температуры трубы, измеряемой в двух точках датчиками 12, производится или изменение скорости перемещения устройства 2, или изменение мощности, подводимой к индуктору (на чертеже не показано).

Использование изобретения позволяет производить термическую обработку труб без их предварительного демонтажа с места технологической установки и позволяет повысить качество ВТО за счет исключения окисления внутренней поверхности трубы.

Изобретение относится к автоматизации термической обработки и может использоваться для обработки труб, установленных непосредственно на технологическом объекте, что исключает необходимость их демонтажа. Существо изобретения заключается в том, что индуктор 3, установленный на подвижном устройстве 2, перемещается по трубе 1 за счет соединения тележки гибкой связью с приводом 4. В процессе термообработки датчиками 12 и 13 измеряется текущая температура трубы в зоне термообработки, сравнивается с заданием и в случае отклонения заданной температуры от текущей изменяются или мощность, подводимая к индуктору 1, или скорость перемещения подвижного устройства 2. Кроме того, для предотвращения окисления внутренней поверхности трубы предусмотрено средство для герметизации, соединенное вакуум-проводами 9 с форвакуумным насосом 10. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Автоматическая система для термической обработки труб, содержащая индуктор, установленный на подвижном средстве и соединенный с источником питания, первый датчик температуры трубы, соединенный с блоком управления, привод, соединенный механически с подвижным средством, отличающаяся тем, что она снабжена вторым датчиком температуры, форвакуумным насосом, датчиком разрежения, средством для герметизации внутренней поверхности обрабатываемого участка трубы, причем второй датчик температуры и датчик разрежения соединены с блоком управления, а средство для герметизации соединено вакуум-проводами с форвакуумным насосом, причем оба датчика температуры установлены в зоне индуктора на заданном по технологии расстоянии, выходы блока управления соединены с управляющими входами источника питания и привода. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что на подвижном составе установлен датчик пути, соединенный с блоком управления.