Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы Российский патент 2023 года по МПК B05C7/06 B05C7/08 

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы и может быть использовано при ремонте, освидетельствовании, диагностике, изоляции трубопроводов различного назначения, в том числе на объектах топливно-энергетического комплекса.

Известно устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность труб, которое выполнено в виде смонтированного на приводном валу горизонтального барабана с продольными прорезями на наружной поверхности и закрепленных на его торцах планшайб с равномерно распределенными по их окружностям радиальными прорезями, притом наносящие органы выполнены в виде радиально размещенных вокруг барабана валиков, а держатели последних - в виде установленных с возможностью перемещения в прорезях планшайб и соединенных посредством пружин с приводным валом цапф для установки осей валиков и закрепленных на них тяг с заглушками для контактирования с прорезями барабана [SU 1431860 А1, МКИ 4 В05С 7/08, опубл. 1988].

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, а также то, что растирочные щетки и приводная тележка, установленные за основной частью устройства, действуют разрушающе на незатвердевшее покрытие.

Известна установка для нанесения клея на внутреннюю поверхность изделия, к которой крепится неподвижный, вертикально установленный винт опоры с подшипниками, которые размещены в нижнем и верхнем дисках, связанных друг с другом штангами, проходящими через гайку опоры параллельно винту, при этом наносящая головка выполнена в виде цилиндрического корпуса с поршнем, жестко соединенным со штоком, закрепленным на гайке опоры, а цилиндрический корпус снабжен крышкой с наконечником, в котором выполнен канал, сообщающийся с полостью корпуса, привод вращения связан с нижним диском [SU 1482735 А1, МКИ 4 В05С 7/06, опубл. 1989].

Недостатком является обязательное вертикальное положение изделия, что во многих случаях для действующих трубопроводов весьма затруднительно, а также требует дополнительных операций по центровке.

Известна установка для нанесения клея на внутреннюю поверхность изделия, которая снабжена копиром, гайкой, выполненной с пазом, штоком, снабженным роликом, и пружиной, которые расположены в пазу, причем пружина установлена с возможностью взаимодействия с гайкой, а копир выполнен в виде желоба и расположен между верхним и нижним дисками с возможностью взаимодействия с роликом, при этом длина паза равна радиальному ходу ролика штока по копиру [SU 1699651 А1, МКИ 5 В05С 7/06, опубл. 1991].

Недостатком является требование дополнительных операций по центровке изделия, без которой невозможно обеспечить качественное нанесение покрытия.

Известен способ нанесения антикоррозионной изоляции на внутреннюю поверхность трубопровода и устройство для его осуществления, которое снабжено аппаратами для индивидуальной подачи под рабочим давлением материала покрытия и преобразователя ржавчины, гидравлически соединенными с распылительной форсункой, которая установлена в узле и перемещается вдоль оси трубы посредством центрирующих элементов [RU 2179076 C2, MIIK B05C 7/08, BOSD 7/22, BOSB 16/06, опубл. 2002].

Недостатком является размещение форсунки распыляющего устройства вдоль поверхности трубы, что не позволяет получить требуемое равномерное покрытие по всей поверхности трубопровода, а также гидравлическое соединение аппаратов, содержащих жидкое покрытие, c распылительной форсункой, которое выполнено с помощью гибких рукавов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы, которое снабжено опорным органом, состоящим из трех радиально размещенных элементов. Каждый из элементов включает механизм для регулирования местоположения устройства относительно оси трубы по показаниям шкалы и опорный наконечник. Винт выполнен с возможностью перемещения и соединения с тремя наносящими головками посредством подпружиненного поршня. Указанный винт установлен в отверстии опорного органа, содержащего резьбу и расположенного вдоль оси винта. Вращение винта с наносящими головками осуществляется под действием приложенного крутящего момента. Устойчивое и точное центральное положение устройства обеспечивается опорным органом [RU 2362633 С1, МПК В05С 7/08, В05 В 13/06, опубл. 2007].

Недостатком является неравномерность толщины слоя наносимого покрытия, которая связана с неоднородной шероховатостью внутренней поверхности трубы, неравномерностью прижимного усилия наносящих головок посредством подпружиненного поршня, консистенции наносимого вещества.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка устройства, отличающегося простотой и обеспечивающего качественное и равномерное нанесение покрытия на внутреннюю поверхность труб различного диаметра.

Техническим результатом изобретения является повышение качества слоя наносимого покрытия за счет увеличения равномерности его распределения по внутренней поверхности трубы, которое достигается распылением наносимого вещества под давлением с помощью распылительной головки (форсунки). Толщина наносимого покрытия определяется скоростью вращения винта с полостью, а также интенсивностью расхода жидкости, которая устанавливается регулировочным винтом, размещенным на патрубке баллона.

Указанный технический результат достигается тем, что нанесение вещества на внутреннюю поверхность трубы возможно в результате применения устройства, содержащего винт с полостью, к торцу которого прикручивается баллон (сосуд под давлением), установленный в отверстии опорного органа, содержащего резьбу и расположенный вдоль оси винта; распылительную головку (форсунку), соединенную трубкой с полостью в винте; опорный орган, состоящий из трех радиально размещенных элементов, каждый из которых включает механизм для регулирования местоположения устройства относительно оси трубы, опорный наконечник и шкалу, благодаря чему обеспечивается достаточно надежное, устойчивое и точное центральное положение конструкции устройства.

На фиг. 1 показана конструктивная схема устройства для нанесения вещества на внутреннюю поверхность трубы; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы 1 состоит из винта 2 с полостью, к торцу которого посредством трубки присоединена распылительная головка 3 (форсунка).

На другом торце винта 2 с полостью расположено углубление с внутренней резьбой 4 для возможности присоединения баллона 6 (сосуда под давлением), содержащего наносимую жидкость, посредством разъемного резьбового соединения.

Размеры устройства для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы, а также его отдельных элементов подбираются в зависимости от геометрических размеров трубы 1, на внутреннюю поверхность которой наносится покрытие. Толщина стенки и материал винта 2 с полостью должны быть рассчитаны на прочность и определены исходя из возможных нагрузок, в том числе максимального избыточного давления в баллоне 6, который присоединяется к винту 2 посредством разъемного резьбового соединения.

Патрубок баллона (сосуда под давлением) с наружной резьбой, с помощью которого осуществляется присоединение баллона к винту 2, снабжен регулировочным винтом 5, позволяющим регулировать интенсивность расхода наносимой жидкости из баллона 6 (сосуда под давлением). Начальное положение регулировочного винта 5 - полностью закрыт (закручен), что исключает истечение жидкости из баллона (сосуда под давлением).

Устойчивое и точное центральное положение устройства внутри трубы 1 обеспечивается опорным органом, содержащим три радиально размещенных элемента 7, каждый из которых включает опорный наконечник 8, механизм 9 для регулирования местоположения устройства относительно оси трубы, представляющий собой ввертную шпильку и шкалу 10. Винт 2 установлен в отверстии опорного органа, содержащего резьбу 11 и расположенного вдоль оси винта. Для вращения винта 2 с наносящей головкой 3 (форсункой) устройство снабжено средством для передачи крутящего момента 13, в качестве которого могут быть использованы любые известные механизмы, например, электродвигатель, ручной или механический привод.

В качестве покрытия может быть применено, например, жидкое тензочувствительное покрытие на основе резорциноформальдегидной смолы [RU 2417241 С2, МПК C09D 161/14, C09D 161/24, C08L 61/12, C08L 61/24, G01B 11/16, опубл. 2011].

Нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода осуществляется следующим образом.

Перед началом работы собирают устройство, накручивая на винт 2 с присоединенной распылительной головкой 3 (форсункой) опорный орган, и вручную помещают устройство на определенный участок трубы. Вкручивая (выкручивая) механизмы для регулирования в элементы 7 опорного органа по показаниям шкалы 10 совмещают оси винта 2 и трубы 1, обеспечивая устойчивое соединение опорного органа с поверхностью трубы 1. В углубление с внутренней резьбой 4, расположенное с торца вала 2, посредством наружной резьбы патрубка вкручивается баллон 6 (сосуд под давлением), содержащий жидкость для нанесения на внутреннюю поверхность трубы. Откручивая регулировочный винт 5, установленный в отверстии патрубка, в полость вала 2 и далее через распылительную головку 3 (форсунку) на внутреннюю поверхность трубы, под действием избыточного давления, распыляясь поступает наносимая жидкость. Интенсивность расхода поступающей жидкости регулируется регулировочным винтом 5. Под действием крутящего момента по резьбовому соединению винта 2 и элемента 7 опорного органа распылительная головка 3 (форсунка) начинает вращательное и поступательное движение вдоль оси трубы 1.

Поступательно-вращательное движение винта 2 позволяет перемещать распылительную головку 3 (форсунку), при этом наносить вещество на определенный участок трубы 1.

Размеры устройства для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы, а также его отдельных элементов подбираются в зависимости от геометрических размеров трубы 1, на внутреннюю поверхность которой наносится покрытие. Толщина стенки и материал винта 2 с полостью должны быть рассчитаны на прочность и определены исходя из возможных нагрузок, в том числе максимального избыточного давления в баллоне 6, который присоединяется к винту 2 посредством разъемного резьбового соединения. Например, установлено, что для нанесения покрытия на трубу диаметром 426 мм элементы устройства могут быть изготовлены из углеродистой стали обыкновенного качества марки Ст3 и приняты следующих размеров. Диметр винта 2 составляет 40 мм, шаг метрической резьбы 3 мм, диаметр полости винта - 8 мм. Диметр трубки, соединяющей полость винта 2 с распылительной головкой 3 (форсункой) составляет 12 мм, при этом толщина стенки трубки составляет 2 мм. Для крепления баллона 6 с внутренним избыточным давлением 0,1…0,2 МПа конструкцией винта 2 предусмотрено углубление 4 диаметром 12 мм с внутренней стандартной метрической резьбой. Для вращения винта 2 с наносящей головкой 3 (форсункой) должно быть приложено усилие с крутящим моментом порядка 2000…3000 Нм. Диаметр ввертной шпильки 9, предназначенной для регулирования местоположения устройства относительно оси трубы, которая содержит опорный наконечник 8 и шкалу 10, составляет 30 мм со стандартной метрической резьбой, длина может варьироваться в пределах 140…170 мм. В каждом из трех радиально размещенных элементов опорного органа 7 предусмотрено отверстие диаметром 30 мм глубиной 60…70 мм с внутренней резьбой для установки ввертной шпильки 9. Для сопряжения опорного органа 7 с винтом 2 в опорном органе предусмотрено отверстие диаметром 40 мм с шагом метрической резьбы 3 мм.

Таким образом, предлагаемое устройство отличается простотой и надежностью, которая обусловлена упрощением конструкции; широкой областью применения, которая обеспечивается равномерным нанесением покрытия на внутреннюю поверхность труб с широким спектром диаметров в различных условиях за счет надежной фиксации опорного органа и возможностью совмещения осей винта устройства и трубы.

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы и может быть использовано при ремонте, освидетельствовании, диагностике, изоляции трубопроводов. Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы содержит винт, выполненный с возможностью перемещения по резьбовому соединению в отверстии опорного органа, состоящего из трех радиально размещенных элементов, каждый из которых включает механизм для регулирования местоположения устройства относительно оси трубы по показаниям шкалы и опорный наконечник. Винт выполнен с возможностью перемещения по резьбовому соединению в отверстии опорного органа и оснащен распределительной головкой, полостью, по которой поступает наносимая жидкость к распределительной головке, и углублением в торце для крепления баллона под давлением, содержащим наносимую жидкость. Техническим результатом изобретения является повышение качества слоя наносимого покрытия. 3 ил.

Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы, содержащее винт, выполненный с возможностью перемещения по резьбовому соединению в отверстии опорного органа, состоящего из трех радиально размещенных элементов, каждый из которых включает механизм для регулирования местоположения устройства относительно оси трубы по показаниям шкалы и опорный наконечник, отличающееся тем, что винт, выполненный с возможностью перемещения по резьбовому соединению в отверстии опорного органа, дополнительно оснащен распределительной головкой, а также полостью, по которой поступает наносимая жидкость к распределительной головке, и углублением в торце для крепления баллона под давлением, содержащим наносимую жидкость.