УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ТРУБ Российский патент 2007 года по МПК F16L1/00 

Изобретение относится к области строительства и ремонта магистральных трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов и предназначено для ремонта трубопроводов с заменой дефектного участка.

Известно устройство-опора для поддержания трубопровода и центрирования труб [1]. Оно содержит основание со стойками, балансирные рычаги со втулками, размещенными на стойках подвижно, с возможностью регулировки по высоте. На балансирных рычагах шарнирно закреплена подвеска с роликами, которые поддерживают трубопровод. Устройство предназначено для фиксации трубопровода и устранения несоосности труб при вырезке дефектного участка.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, значительная металлоемкость, большая трудоемкость монтажа при сборке устройства в котловане, что затрудняет его использование при ремонте трубопроводов. Большое количество деталей, необходимость использования специального оборудования для их изготовления обусловливают значительную стоимость устройства.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для центрирования труб [2], обеспечивающее фиксацию труб перед вырезкой дефектного участка и центрацию труб и ремонтной "катушки" перед проведением сварочных работ.

Перед проведением ремонтных работ на дефектном участке вскрывают грунт и роют котлован для доступа к трубопроводу. Далее на трубопроводе с двух сторон за пределами дефектного участка монтируют устройство для центрирования труб. Оно состоит из двух хомутов, снабженных шарнирами и болтовым креплением для замыкания на трубопроводе и приливов для размещения силовых стрингеров. Силовые стрингеры продеты через отверстия приливов хомутов, которые монтируются на трубопроводе. На стрингерах смонтированы подвижные регулируемые упоры для поддержания ремонтной "катушки". После сборки устройства на трубопроводе достигается фиксация и центрирование труб, остающихся после вырезки дефектного участка.

Устройство имеет следующие недостатки:

1. Сложность конструкции и большое количество деталей, входящих в ее состав.

2. Значительная трудоемкость монтажа устройства, обусловленная наличием большого количества монтируемых деталей.

3. Невысокая точность центрирования труб, вызываемая тем, что устройство не имеет опоры, и под действием его веса наблюдается смещение оси трубопровода книзу, что затрудняет точную разметку ремонтной "катушки". Возможна также несоосность по горизонту.

4. Устройство имеет четыре стрингера и несколько упоров, наличие которых затрудняет доступ к трубопроводу и монтируемой ремонтной "катушке". Это создает трудности при вырезке дефектного участка, монтаже ремонтной "катушки" и проведении сварочных работ, что приводит к снижению производительности.

Предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструкции устройства для центрирования труб, снижение трудоемкости монтажа его на трубопроводе, повышение точности центрирования труб и разметки ремонтной "катушки", повышение производительности труда при разметочных и сварочных работах.

Задача решена тем, что в устройстве для центрирования труб при ремонте магистрального трубопровода, включающем два хомута, устанавливаемых на трубопроводе с двух сторон за пределами дефектного участка, силовой стрингер для соединения хомутов и упор для поддержания ремонтной "катушки", стрингер выполнен в виде U-образной скобы, располагаемой несоосно с трубопроводом ниже его оси, при этом хомуты жестко закреплены на концах стрингера с обеспечением их соосности; на внешней стороне стрингера дополнительно смонтированы выдвижные упоры для опирания устройства на дно котлована, а на боковых сторонах - упоры для опирания на его стенки.

Устройство для центрирования труб иллюстрируется чертежом, где устройство представлено в двух проекциях.

Устройство состоит из стрингера 1, изготовленного из прокатных стальных балок, обеспечивающих жесткость конструкции, и двух хомутов 2, жестко смонтированных на концах стрингера 1. Стрингер 1 выполнен в виде U-образной скобы, располагаемой несоосно с трубопроводом 3 ниже его оси. Хомуты 2 на концах стрингера приварены с обеспечением их соосности. Хомуты изготовлены из двух половин и крепятся друг к другу фланцами с болтовым соединением.

На внутренней стороне стрингера 1 смонтирован упор 4 для поддержания ремонтной "катушки" во время ее монтажа, разметки и приваривания к концам ремонтируемого трубопровода.

На внешней стороне стрингера 1 дополнительно смонтированы четыре выдвижных упора 5, предназначенные для опирания устройства на дно котлована 6 и центрирования труб в вертикальном направлении.

На боковых сторонах стрингера 1 смонтированы выдвижные упоры 7 для опирания устройства на боковые стенки котлована и центрирования труб в горизонтальном направлении.

Устройство для центрирования труб при ремонте магистрального трубопровода работает следующим образом. После рытья котлована в месте дефектного участка трубопровода приступают к монтажу устройства. Краном цепляют устройство за кольцо 8 и сверху устанавливают его на трубопроводе так, чтобы хомуты 2 "сели" на трубопровод (верхние половины хомутов при этом снимают или откидывают, если они установлены на шарнирах). Далее верхние половины хомутов стыкуют к основным половинам и "наживляют" крепежные детали. Упор 4 при этом тоже должен опираться на трубопровод.

Далее стрингер опускают вниз так, чтобы он провернулся вокруг оси трубопровода и занял положение под трубопроводом. После этого хомуты окончательно закрепляют на трубопроводе, упоры 5 выдвигают (по резьбе) и опирают их на дно котлована, упоры 7 выдвигают и опирают на боковые стенки котлована. Далее приступают к вырезке дефектного участка трубопровода 9 и подготовке стыков труб под сварку.

После вырезки дефектного участка и замеров несоосности окончательно центрируют трубы, используя с этой целью упоры 5 и 7 для центрирования труб в вертикальном и горизонтальном направлениях. По окончании центрирования замеряют окончательную длину вырезанного участка, изготавливают ремонтную "катушку" и монтируют ее с помощью упора 4. Возможные отклонения от соосности при монтаже "катушки" устраняют с помощью упоров 5 и 7. Далее приступают к сварке.

Наличие в конструкции лишь одного стрингера и выполнение его в виде U-образной скобы позволяют обеспечить удобный доступ к ремонтируемому участку трубопровода, что способствует увеличению производительности ремонтных работ. Жесткое крепление хомутов на концах стрингера с обеспечением их соосности позволяет уже на стадии монтажа устройства обеспечить достаточно точное центрирование труб за счет жесткости конструкции. Наличие выдвижных упоров на внешней и боковых сторонах стрингера обеспечивает окончательное точное центрирование труб после вырезки дефектного участка за счет регулирования соосности с помощью упоров.

По сравнению с изобретением-прототипом предлагаемое изобретение обладает следующими технико-экономическими преимуществами:

1. Устройство имеет простую конструкцию и может быть изготовлено из обычных прокатных материалов без использования специального оборудования. Количество деталей в предлагаемом устройстве меньше, нет специальных литых деталей. Себестоимость изготовления устройства в 1,5-2 раза меньше, чем устройства-прототипа.

2. Трудоемкость и длительность монтажа предлагаемого устройства значительно (в 1,5-2,5 раза) меньше, чем устройства-прототипа, что обусловлено отсутствием в конструкции четырех стрингеров и большой трудоемкостью их монтажа.

3. Предлагаемое устройство обеспечивает эффективное и точное центрирование труб за счет возможности установки и регулирования положения труб с помощью упоров как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Точность разметки ремонтной "катушки" при этом повышается до +0,5-1 мм, что позволяет повысить качество сварных швов и в целом ремонта.

4. Устройство обеспечивает хороший доступ к ремонтируемому участку трубопровода и ремонтной "катушке", что позволяет повысить производительность ремонтных работ. В целом производительность ремонтных работ за счет снижения трудоемкости монтажа устройства, разметки "катушки" и сварочных работ может быть увеличена в 1,5-2 раза.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при производстве ремонтных работ на магистральных трубопроводах, транспортирующих газообразные и жидкие продукты. По изобретению разработан эскизный проект, намечено внедрение на газопроводе диаметром 820 мм.

Источники информации

1. Патент №2079761, M. Кл. F 16 L. Устройство-опора для поддержания трубопровода.

2. Патент №2217650, М. кл. F 16 L. Устройство для центрирования труб.

Изобретение относится к области строительства трубопроводного транспорта и предназначено для ремонта трубопроводов с заменой дефектного участка. Силовой стрингер выполнен в виде U-образной скобы, располагаемой в котловане ниже оси трубопровода. На концах стрингера жестко закреплены хомуты с обеспечением их соосности. На стрингере смонтированы упор для трубопровода, выдвижные упоры для опирания устройства на дно котлована, а на боковых сторонах - упоры для опирания на его стенки. Устройство устанавливают с опиранием нижних половин хомутов и упора на трубопровод, для чего верхние половины хомутов снимают или откидывают, если они установлены на шарнирах. Устанавливают верхние половины хомутов и скрепляют их с нижними половинами. Стрингер поворачивают вокруг оси трубопровода и располагают его под трубопроводом. Хомуты закрепляют на трубопроводе, упоры выдвигают и опирают на дно котлована и на его боковые стенки. Вырезают дефектный участок трубопровода и вваривают «катушку». Расширяет арсенал технических средств. 1 ил.

Устройство для центрирования труб при ремонте магистрального трубопровода, включающее два хомута, устанавливаемых на трубопроводе с двух сторон за пределами дефектного участка, силовой стрингер для соединения хомутов и упор для поддержания ремонтной "катушки", отличающееся тем, что стрингер выполнен в виде U-образной скобы, располагаемой несоосно с трубопроводом ниже его оси, при этом хомуты жестко закреплены на концах стрингера с обеспечением их соосности; на внешней стороне стрингера дополнительно смонтированы выдвижные упоры для опирания устройства на дно котлована, а на боковых сторонах - упоры для опирания на боковые его стенки.