Способ сборки под сварку труб в плети и устройство для его осуществления

Способ сборки под сварку труб в плети и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0609,79 (21) 2814829/25-27 (1) + с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

В 23 К 37/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3009.81 Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 3009.81 (53) УДК 621. 791..039 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

А. M. Пицен ко, П, И. Лой, А. I1. Гольденб и B. И, Самопят.1

Киевский филиал Специального конст бюро "Газстроймашина" (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ СБОРКИ ПОД СВАРКУ ТРУБ В ПЛЕТИ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и устройствам сборки и сварки стыков труб в плети и может быть использоваL но при сборке и сварке магистральных трубопроводов.

Известен способ сборки стыков труб, осуществляемый на стенде и включающий укладку труб на роликоопоры, выставление стыкуемых торцов параллельно друг другу, сближение их с технологическим зазором и фиксирование технологического зазора посредством центратора 13 .

Недостатком данного способа является сложност ь выст авления технологического зазора в стыке труб, осуществляемого перемещением торцов (концов) труб — подвижными роликоопорами и домкратами, а также сближение их упором.

Кроме того, невозможно применение автоматической сварки, в частности поворотной.

Известен также способ сборки кольцевых стыков труб, включающий укладку2з труб на роликоопоры вращения тележек (причем, каждой на две), выставление торцов параллельно друг другу, сближение их с технологическим зазором, фиксирование его посредствоМ центра- 30 тора, вращение с соединением их сваркой.

Данный способ выполняется на устаковке, содержащей две платформы основную и дополнительную, снабженные радиально-поворотными (в горизонтальной плоскости) рамами, опирающимися каждая на три опоры: шкворень (относительно которого рама вращается посредством винтового привода) и два разнесенных ролика (катающихся по сектору), несущие по две роликоопоры, иэ которых, ближние к стыку собираемых труб, — регулируемые по высоте,причем на основной платформе рама установлена на тележке с зубчато-реечным приводом перемещения по рельсовому пути $2) .

Недостатки состоят в сложности выставления технологического зазора в стыке, осуществляемого выставлением стыкуемых торцов (концов ) труб путем перемещения двух роликоопор в вертикальной и поворота рам в горизонтальной плоскостях, затем сближения торцов посредством перемещения тележки по рельсовому пути; изменении технологического зазора при вращении труб (для осуществления сварки стыка), происходящем из-за образованного сты8675 82 ковкой труб колена (кривизна труб по

ГОСТ 10704 — 76 1,5 мм на 1 п.м., косина торцов труб по ГОСТ 10706-76 для Р 1120 — 1220 мм — 4 мм, а для

7 1320-1620 мм — 5 мм) и укладки их на четыре опоры, отсутствии коррек— тирования двух роликоопор (из четыре х ) с целью поддержания технологического э азора.

Наиболее близ ким к предлагаемому является способ, при котором произв водят укладку труб на поворотные в =:оризонтальной и вертикальной плоскостях опоры вращения, сближают „ центрируют и устанавливают трубы с технологическим зазором, затем вращают трубы и произ водят сварку их торцов, Известный способ осуществляют на устройстве, содержащем cMQHTHpoBBH ные на основании с возможностью продол ь ного пер емещения плат формы с шарнирно уст-новленным на каждсй из

ННх с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плосксстях коромыслом с опорами вращения, а также центратор, выполненный в виде штанги с разжимными колодками для каждой из труб (33 .

Однако установка технологического зазора в известном способе сложна, требует оснащения ппатформы приводом поворота коромысел, а также не обеспечивает сборки одновременно нескольких стыков

Цель изобретения — повышение производительности путем обе=ï.å÷åíèÿ одновременной сборки нескольких стыков и упрощение установки технологиче.:кого зазора.

Указанная цель достигае-.ся тем, что в способе, при котором производят укладку труб на поворотные в горизонтальной и вертикальной плоскости опоры вращения, сближают>, центрируют и устанавливают трубы с технологическим зазором, затем вращают трубы и производят сварку их торцов, тру ы на опоры вращения укладывают со смещением их центра тяжести относительно оси поворота опор в горизонтальной и вертикальной плоскостях и с образованием угла между

TopUoBbIMM поверхностями труб,, сближают трубы, перемещая опоры вдоль их оси, а центрируют и устанавливают трубы с технологическим зазором перемещением труб навстречу друг другу относительно опор.

В устройстве для осуществления способа„ содержащем смонтированные на основании с воэможностью продольного перемещения платформы с шарнирно установленным на каждой из них с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях коромыслом с опорами вращения, а также центратор, выполненный в виде штанги с разжимными колодками для каждой иэ труб, каждая платформа снабжена закрепленными на ней регулируемям упором, взаимодействующим с коромыслом, центратор оснащен торцовым упором для труб и механизмом перемещения раэжимных колодок вдоль оси штанги, а на основании смонт:лрованы откидные роликоопоры для труб.

На фиг. 1 изображено устройство, для стыковки трех труб, общий вид; на фиг. 2 — то же, для стыковки двух труб; на фиг, 3 — схема распределения сил, перед сборкой стыков; на фиг, 4 — то же, при сборке стыков, на фиг. 5 — то же, при стыковке двух труб.

Устрой ст во содержит две идентичные секции рам 1 и 2, жестко соединяемые фланцевым разъемсм 3 и снабженныее рельсовыми путями 4 и 5 дл я пл атформ 6 и 7, перегружателями с рычагами 8-10 укладки этих герегружателей, центраторами 11 и 12 откидными опорами 13 и 14 и приводами 15 и 16 перемещения платформ, выголнен ными в виде тяговых лебедок с канатами

17 и 18 через блоки 19 и 20, соединен нь ми посредством уэлс в крепления

21 и 22 с платформами б и 7.

Платформы б и 7 снабжены поворотной колонной 23 „несущей на горизонс тальной оси 24 коромыслс 25 с опорами вращения в виде роликов 26 и 27, соединенных карданными .валами 28 и

29 с приводом вращения 0 и регулируемыми упорами 31.

Откидные роликоопоры 13 и 14 „ смонтированные на секциях рам 1 и 2 посредством осей 32 и 3:-, соединены с приводом перемещения платформ и фиксируются, например, =-амковым устройством (не показано), Центраторы 11 и 12 с разжимными колодками 34 и 35 снабжены механизмами перемещения этих колодок вдоль штанги 36 и торцовыми упорами 37, соединенными с разжимными колодками

34.На основании смонтирсваны подставки 38 и 39 для укладки на них центраторов 11 и 12. Устройство включает также сварочное оборудование 40 и 41 и трубы — 42-44.

Поворотная колонна 23 на платформе, коромысло 25 на горизонтальной оси 24, пары роликов 26 и 27 на коро.Мисле 25, торцовый упор 37 по штанге

36 выполнены с возможное.тью перестановки относительно друг к другу, то есть переналадки.

Устройство работает следующим образом.

Центраторы 11и 12 уст анавливают на подставках 38 и 39, при этом платформы 6 и 7 находятся в крайних положениях, рычаги 8 — в верхнем положении, рычаги 9 и 10 — в нижнем положении (освобождая рельсовый путь

4 и 5) „коромыслс 25 опирается на ре867582

5О

Г

65 гулиремый упор 31, откидные роликаопоры 13 и 14 опущены (фиг. 1).

Затем платформу 6 перемещают и уст анавливают против рычагов 8, кото» рые укладывают на пары роликов 26 и

27 трубу 42. После этого платформу

6 перемещают в крайнее левое положение для ввода и установки центратора 11 в трубу 42 (на стыкуемый торец) и перестановки упора 37 до упора в противоположный торец.

Одновременно по мере движения платформы 6 с трубой 42 перемещают платформу 7 под рычаги 8, которые укладывают трубу 43, затем возвращают платформу в крайнее правое положение для ввода и установки центратора 12. Одновременно перемещают центраторы 11 и 12 по трубам

42 и 43 к стыкуемым торцам, рычаги

8 устанавливают трубу 44 соосна трубам 42 и 43, а платформы 6 и 7 перемещают до касания собираемых торцов труб 42 — 44, после чего производят подвод разжимных колодок 34 и 35 центраторов 11 и 12 к внутренним поверхностям труб 42-44 (без силового раэжима), причем на разжимных колодках 34 могут быть аксиальна установлены ролики (не показаны).

Таким образом, производят подготовку труб к сборке.

Для ос1 ществления процесса сборки должны быт ь выполнены условия, представленные на схемах распределения сил, действующих перед сборкой и при сборке труб (фиг. 3 и 4).

При укладке труб на платформы их центры тяжести (силы G4« и Gga ) устанавливают между поворотной колонной 23 и регулируемым упором 31.

Регулируемые упоры устанавливают так, чтобы между торцовыми поверхностями труб был угол, который больше углов косины торцов труб (с целью предотвращения зацепления коромысел за упоры при вращении собранных труб).

Распределение веса труб (силы G

8, G»< ) на поворотных колоннах (реакции Rp „) должно быть близким к равновесному, но вес труб (равнодействующая 6 p ) на участке 1 > (расстояние между колоннами) должен быть несколько большим суммы весов (G g +

«

+GL> ) на участках l „и 1 (для обеспечения отрыва корамысел 25 от регулиремых упоров 31, фиг. 1) Gg

+ Gp .

Силы трения Г р труб на парах роликов 26 и 27 роликоопор должны быть большими сил стягивания тележек Е > т. е. Гтр )г„р

Силы трения F 35 центратора относительна трубы должны быть значительно большыми стягивающих усилий Fc ц механизмов пере1О

З

40 мещения колодок, установленных на центраторах с

ip ц ст,ц

Исходя из приведенных условий, для обеспечения надежной сборки стыка с технологическим зазором, должна выполняться неравенство

G< — (G1s — «.G(+F -+ F 1

1I 1 d «1 2 2 Ь 2 гс.ч2 пс. где д — диаметр трубы;

1< — расстояние ат точки канта)<та стыкуемых труб да горизонтальной аси поворотной ко панны (фиг. 5).

C учетам выполнения приведенных условий сборку стыков продолжают в следующем порядке.

При пемащи рычагов 8 медленна опускают трубу 44, одновременна к платфаомам 6 и 7 приводами их перемещения 16 и 15 прикладывают стягивак«щие усилия F p тT, при которых коромысла

25 отходят ат регулируемых упоров 31, а углы д. закрываются с возможным появлением обратных углов t3, причем при переходе ат угла 4 да угла производят силовой ра «жим колодок 35 с последующим стягиванием труб меха" низмами перемещения колодок, установленнымими на центраторах, с силан >- I ц, стрывая трубу 44 от рычагов 8 (фиг. 1 или снятие сил Рй фиг. 4), а затем разжимают колодки 34. Углы В закрываются и стыки собираются с неабхади .Ih>M технологическим зазором без вазможности раскрытия вс« едствие вращения плети на двух самаустанавливающихся пад деисгвием веса труб р«ликаопарах, имеющих степени бады. Далее устанавливается сварач««с«= 4 1. Произ водится соединение (сварка) стыка с наследующим снятием стягивающих сил

"na.I .

Сборку стыка двух труб производят ан алогична с переналадкай секции рамы и установкой регулируемого упора с возможностью получения угла 8, большего углу косины торцов труб А именна, укладывают трубы так, чтобы центры их тяжести располагались вблизи ат осей 24, а сумма весов труб Gg была больше (или быть рав9. най) суммы весов труб Gg„+ С „на участках, и l следовательно, эти веса неуравнавешены относительна осей 24 колонн 23 Gg„)) Gp + Gq>.

Разность же Gg2-(Gg, + Gg ) вызывает вращательные моментй труб, обеспечивающие укладку труб на упоры 31. Причем упоры 31 установлены в положение, обеспечивающее укладку труб на опары с образованием угла 8 между торцоными поверхностями труб, который больше угла косины торцов труб.

Чтобы собрать стык (закрыть угол

8) необходимо паъзрнуть трубы в вер867582 тикальной плоскости, оторвав коромысла 25 от упоров 31, а при необходимостии (неровности торцов ) и в горизонтальной плоскости, Сборка стыка (центрирование и установка труб с технологическим зазором) производится перемещением труб относительно опор. Это перемещение производится за счет приложения сил F„q и Ест, „вдоль трубы, при э том поворот труб относи тельно оси

2 4 производи тся с амопр оиз вольно под действием веса труб, что упрощает процесс сборки.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения на строительстве магистральных трубопроводов позволяет повысить производительность сборки кольцевых стыков труб, соединяемых в плети, упростить технологию сборки и получить эначительнь|й экономический эффект.

Формула изобретения

1. Способ сборки под сварку труб в плети, при котором производят укладку труб на поворотные в горизонтальной и вертикальной плоскости опоры вращения, сближают, центрируют и устанавливают трубы с технологическим зазором, затем вращают трубы и производят сварку их торцов, О т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, трубы на опоры вращения укладывают со смещением их центра тяжести относительно оси поворота опор в гориэ онтальн Ой и вертикальной плоскостях и с образованием угл"меж:ду торцовыми поверхнос ями "руб, сближают тру— бы, перемещая опоры вдоль их оси, а центрируют и устанавливают трубы

5 с технологическим э аз ором перемещением труб навстречу друг другу

Относи<ельно опор.

2, Устройство для осуществления способа го и. 1, содержащее смонтированные на основании с воэможностью продольного перемещения платформы с шарнирно установленным на каждой

Иэ НИХ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ПОВОРОТа В двух взаимно перпендикулярных плоскостях коромыслом с опорами вращения, а также центратор, выполненный в виде шт ан ги с раэжимными колодками для каждой из труб, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждая платформа снабжена закрепленными на

2Î н ей ре гулируемым у пором, В э аимодейCT ВУЮЩИМ С КОРОМЫСЛОМ, Цб. НТР BT OP оснащен торцовым упором для труб и механизмом перемещения раэж имных колодок вдоль оси штанги, à íà oñ— д новании смонтированы откидные роликоопоры для труб.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Я 1. Авторское свидетельство СССР

Р 301489, кл. В 25 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 228829, кл. В 23 I(37/04, 1967.

3, Авторское свидетельство СССР

Р 250347, кл, B 23 K 37/04, 1968 (прототип) .

86 7582 тодди сн ое с! р Сира/к 1 15 1

ВН! йИПИ Государот ленного ко! ытет а по дед- !„! !- о!/!рете!-;;!

113035, Москва, Ж- >5 Ра,/шоках наб, Закаэ 81/8/13 д. 4/5

Филиал ЛГ П "патент "„. У;;;город/ ул„!проектная ., /!

CGcT аВВTеп. = ь -. КрикОВа реДактОр С, Кp / пе!!и!! B !. ехред КастелеБи -/. Корректор Н, Ст еп