УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ И СВАРКИ Российский патент 1997 года по МПК B23K37/00 

Изобретение относится к устройствам для ремонта магистральных нефтепродуктопроводов, а более конкретно к устройствам для ремонта трубопроводов установкой на дефектное место муфты, состоящей из двух половин, которые сваривают между собой продольными швами, а с трубопроводом - кольцевыми /1/.

Плотное прилегание муфты к ремонтному трубопроводу, т.е. обеспечение совместной работы муфты и трубопровода под действием рабочего давления, можно выполнить обжатием полумуфт при сборке с трубопроводом радиальной нагрузкой, равномерно распределенной по наружной поверхности полумуфт. Кроме того, радиальное приложение нагрузки необходимо для того, чтобы исключить сплющивание трубопровода при обжатии полумуфт.

Известен ряд устройств для обжатия оболочек нагрузкой, приложенной к цилиндрической поверхности.

Известен ряд устройств для сборки и сварки.

Устройство для сборки под сварку бандажей с обечайками /2/, содержащее основание с ложементом (неподвижной опорной губкой) для обечайки с бандажом и две зажимные губки для прижатия бандажа к обечайке в зоне продольного стыка бандажа. При обжиме обечайка с бандажом перемещаются до упора в неподвижную губку.

Устройство для прижима полуколец к цилиндрическим поверхностям Дагиса /3/, содержащее основание с неподвижной опорной головкой и подвижной зажимной головкой. При обжиме обечайка перемещается до упора в неподвижную головку.

Устройство для сборки цилиндрических оболочек внахлестку /4/, содержащее основание с неподвижно закрепленным на основании многокулачковым патроном. При обжиме обечайка перемещается до совмещения осей обечайки и патрона.

Устройства /2,3/ не обеспечивают приложения радиальной и равномерно распределенной нагрузки, что не гарантирует плотное прилегание муфты к трубопроводу и провидит к образованию эллипсности и появлению в трубопроводе местных напряжений растяжения. Кроме того, использование указанных устройств для ремонта нефтепродуктопроводов существенно усложняет технологию ремонта, так как для исключения напряжений растяжения от изгиба трубопровода при значительном весе основания необходимо устанавливать устройство соосно трубопроводу. Напряжения растяжения при ремонте без остановки перекачки крайне нежелательны, так как в сочетании с концентраторами напряжений в местах дефектов могут привести к трещинообразованию и разрушению трубопровода в процессе ремонта.

Недостаток устройства /4/, наиболее близкого к предлагаемому, - необходимость соосной установки на трубопроводе, а неразъемный корпус обжимного патрона исключает его применение при ремонте реальных трубопроводов.

Цель изобретения создание устройства для ремонта магистральных нефтепродуктопроводов, обеспечивающего плотное прилегание муфты к трубопроводу и исключающего разрушение трубопровода при установке муфт из-за несанкционированного появления напряжений растяжки от веса устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем основание с размещенным на нем многокулачковым патроном, патрон состоит из двух частей, выполненных с возможностью перемещения по направляющей относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной оси патрона, и содержит фиксаторы для соединения частей патрона между собой в единое целое, а направляющая с механизмом сведения и разведения частей патрона для обезвешивания соединены с основанием через упругие элементы. При обжиме "обезвешенный" патрон перемещается до совмещения осей патрона и трубопровода, без нагружения трубопровода весом устройства.

Существенные отличия предлагаемого устройства от известного /4/ заключаются в следующем:
патрон выполнен из двух частей и содержит фиксаторы для соединения частей в единое целое;
обе части патрона установлены на направляющей и имеют возможность перемещения относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной оси патрона;
направляющая для перемещения частей патрона соединена с основанием через упругие элементы.

Использование предлагаемого устройства позволит:
обеспечить плотное прилегание муфты к трубопроводу;
исключить за счет "обезвешивания" патрона разрушение трубопровода при установке муфт из-за несанкционированного появления напряжений растяжения от веса устройства вследствие несоосности патрона и трубопровода.

На фиг. 1 изображено устройство, основной вид; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1.

Патрон 1, состоящий из двух полуколец с двумя рядами силовых гидроцилиндров 2, смонтирован на направляющей 3 и связан с ней ходовым винтом 4 с левой и правой резьбой. Направляющая 3 через пружины 5 опирается на тяги 6, шарнирно подвешенные к основанию 7 с проушиной 8. Основание 7 установлено на стойках 9 через штыри 10. На стойках с рядами отверстий под штыри имеются домкраты 11. Кулачки 12, закрепленные на штоках гидроцилиндров, обработаны по диаметру муфты 13, состоящей из полуколец, установленных на трубопроводе 14. Полукольца патрона 1 имеют фиксаторы 15.

Устройство работает следующим образом.

Полукольца патрона 1 разводят ходовым винтом 4 по направляющей 3 на величину, большую диаметра муфты 13. Кулачки 12 находятся в исходном положении. Муфту 13 устанавливают на трубопроводе 14. За проушину 8 основания 7 поднимают все устройство и совмещают визуально ось патрона 1 с осью трубопровода 14. С помощью штырей 10 и домкратов 11 устройство устанавливают на опорную поверхность стойками 9. Ходовым винтом 4 полукольца патрона 1 по направляющей 3 сводят до соприкосновения торцев и стягивают фиксаторами 15 в единое целое.

С помощью гидроцилиндров 2 сводят кулачки 12 до соприкосновения с муфтой 13 и обжимают ее на трубопроводе 14. При этом патрон 1 с направляющей 3, опирающейся через пружины 5 на тяги 6, шарнирно подвешенные к основанию 7, самоустанавливается соосно с трубопроводом 14, и его масса, уравновешенная пружинами 5, не нагружает трубопровод 14, предохраняя его от повреждений и разрушений.

Изобретение относится к устройствам для ремонта магистральных трубопроводов путем установки на дефектное место муфты, состоящей из двух половин, которые свариваются между собой продольными швами, а с трубопроводом - кольцевыми. Устройство содержит основание 7 с размещенным на нем многокулачковым патроном 1. Патрон 1 состоит из двух частей, имеющих возможность перемещаться по направляющей 3 относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной оси патрона 1. Фиксаторы 15 предназначены для соединения частей патрона между собой в единое целое. Направляющая 3 соединена с основанием через упругие элементы 5. Устройство обеспечивает плотное прилегание муфты к трубопроводу и исключает его разрушение из-за появления напряжений растяжения, возникающих при сплющивании трубопровода и изгибе от веса устройства. 2 ил.

Устройство для сборки и сварки, содержащее основание и многокулачковый патрон, выполненный из двух частей, отличающееся тем, что на основании смонтирована направляющая, части патрона установлены на направляющей с возможностью перемещения относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной оси патрона, и снабжены фиксаторами для соединения частей патрона между собой в единое целое, при этом направляющая смонтирована на основании посредством упругих элементов.