Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы
Полезная модель относится к устройствам нанесения жидких полимерных композиций на внутренние поверхности труб, предназначенных для строительства трубопроводов различного назначения: водоводов высокого и низкого давления, газопроводов, нефтепроводов. Устройство состоит из установленных на основании 1 роликовых блоков 2 и служащих для установки труб 3 с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод 4 вращательного движения роликов; установленной на опорах 5 с возможностью возвратно-поступательного движения внутри трубы 3 телескопической стрелы 6 с размещенными в ней шлангами 7, 8 для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников 9а, 9б к соплу 10, закрепленному на конце 11 стрелы 6 и имеющей опору 12 у конца 11 стрелы 6; стрела 6 включает неподвижную часть 13, установленную на опорах 14, закрепленных на основании 1 и подвижную часть 15 с размещенными в ней шлангами 7, 8 и соплом 10 на ее конце 11; на неподвижной части 13 телескопической стрелы 6 закреплен электромеханический привод 16. Опоры 5 неподвижной части 13 телескопической стрелы 6 имеют устройство 17 регулирования их высоты. Для нанесения эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубу 3 устанавливают на ролики блоков 2, вращая привод 4, быстро вводят подвижную часть 15 стрелы в трубу 3 и при обратном ходе подвижной части 15 наносят эпоксидную композицию. 3 п.ф., 1 фиг.
Полезная модель относится к устройствам нанесения жидких полимерных композиций на внутренние поверхности труб, предназначенных для строительства трубопроводов различного назначения: водоводов высокого и низкого давления, газопроводов, нефтепроводов.
Известно устройство для нанесения полимерного покрытия на внутреннюю поверхность трубы (патент GB 
954828 от 12.10.1961 г.), состоящее из:
- установленного на основании рольганга для труб, имеющего пару роликов с приводом их вращательного движения, а также устройство для нагрева трубы,
- полой стрелы с соплами на ее конце, служащими для напыления на внутреннюю поверхность трубы полимерного порошка, подаваемого через полость стрелы,
- установки для подачи порошка в полость стрелы воздухом под давлением,
- привода стрелы для ее ввода в трубу и вывода из трубы. Недостаток установки - необходимость нанесения на внутреннюю поверхность трубы слоя полимерного материала толщиной 6-10 мм для обеспечения сплошности полимерного покрытия и отсутствия непокрытых участков поверхности трубы, а также значительные затраты энергии на нагрев трубы до температуры 190°С-230°С для расплавления порошка полимерного материала.
Известно устройство для окрашивания внутренней поверхности трубы (патент JP публ. 57091780 от 26.11.80 г.), нагретой до 180°С-270°С.
Устройство имеет средства вращения и поступательного движения трубы и неподвижную полую стрелу с тремя соплами на ее конце с подведенными к ним трубами, через которые подаются краски для формирования трехслойного покрытия.
Недостаток устройства - значительные затраты энергии на нагрев трубы и высокая инерционность ее поступательного движения при надвигании на стрелу с соплами для нанесения покрытия и при обратном движении.
Известно устройство для нанесения однослойного эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубы (патент KR 100141653 от 30.05.1994 г.), состоящее из пары направляющих рельсов, тележки, совершающей возвратно-поступательное движение по рельсам, соединенной с полой стрелой, со шлангом внутри стрелы, присоединенным к источнику краски, через который подается эпоксидная краска; опор и направляющих стрелы; сопла, присоединенного к концу стрелы, направленного к поверхности трубы, привода движения тележки по направляющим рельсам, являющегося приводом возвратно-поступательного движения стрелы; роликовых блоков, установленных на основании и служащих для установки труб с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод вращательного движения роликов; стрелы, установленной на опорах с возможностью возвратно-поступательного движения внутри трубы; шлангов, размещенных внутри стрелы и служащих для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников к соплу; опоры, закрепленной у конца стрелы;
- системы управления приводами вращения трубы и перемещения тележки со стрелой в процессе нанесения эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубы.
Недостаток данного устройства - в сложности и большой инерционности привода тележки и тележки с присоединенной к ней стрелой, что не позволяет вводить стрелу в трубу с большой скоростью и за небольшое время.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - создание устройства для нанесения однослойного покрытия на внутреннюю поверхность стальной трубы длиной до 12 м и с наружным диаметром до 1420 мм, позволяющего за одно рабочее перемещение стрелы с соплом наносить покрытие толщиной не менее 300 мкм при экономии эпоксидной композиции и при высокой производительности.
Техническая задача решена в устройстве, состоящем из
- роликовых блоков, установленных на основании и служащих для установки труб с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод вращательного движения роликов;
- стрелы, установленной на опорах, закрепленных на основании с возможностью возвратно-поступательного движения внутри стальной трубы, шлангов, размещенных внутри стрелы и служащих для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников к соплу; опоры, закрепленной у конца стрелы; привода возвратно-поступательного движения стрелы,
при этом
стрела является телескопической и включает неподвижную часть, установленную на опорах, закрепленных на основании, и подвижную часть с размещенными в ней шлангами и соплом на ее конце, а привод подвижной части телескопической стрелы установлен на ее неподвижной части.
Шланги присоединены к смесителю, установленному на конце стрелы перед соплом. Такое расположение смесителя сокращает время очистки смесителя и сопла от остатков эпоксидной композиции, а также позволяет экономить как эпоксидную композицию, так и очиститель.
Опоры телескопической стрелы имеют устройство регулирования их высоты. При настройке на нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубы другого диаметра роликовые блоки могут иметь устройства регулирования их положения по высоте и устройства регулирования их взаимного положения (не показаны).
Технический эффект - экономия эпоксидной композиции и высокая производительность ее нанесения на внутреннюю поверхность трубы, - достигается за счет того, что стрела является телескопической и включает неподвижную часть, установленную на опорах, закрепленных на основании, и подвижную часть с размещенными в ней шлангами и соплом на ее конце; привод подвижной части телескопической стрелы установлен на ее неподвижной части; опоры телескопической стрелы имеют устройство регулирования их высоты; шланги присоединены к смесителю, установленному на конце стрелы перед соплом.
Отличительные признаки или признаки, им эквивалентные, не обнаружены в научно-технической и патентной информации, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию «новизна».
На фиг.1 показана схема устройства нанесения эпоксидной композиции на внутреннюю поверхность трубы.
Устройство (фиг.1) состоит из
- установленных на основании 1 роликовых блоков 2 и служащих для установки труб 3 с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод 4 вращательного движения роликов;
- установленной на опорах 5 с возможностью возвратно-поступательного движения внутри трубы 3 телескопической стрелы 6 с размещенными в ней шлангами 7, 8 для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников 9а, 96 к соплу 10, закрепленному на конце 11 стрелы 6 и имеющей опору 12 у конца 11 стрелы 6;
- стрела 6 включает неподвижную часть 13, установленную на опорах 14, закрепленных на основании 1 и подвижную часть 15 с размещенными в ней шлангами 7, 8 и соплом 10 на ее конце 11; на неподвижной части 13 телескопической стрелы 6 закреплен электромеханический привод 16.
Опоры 5 неподвижной части 13 телескопической стрелы 6 имеют устройство 17 регулирования их высоты.
Роликовые блоки 2 могут иметь устройства регулирования их положения по высоте (не показаны) и их взаимного положения (не показаны).
Шланги 7, 8 присоединены к смесителю 18, установленному на конце 11 подвижной части 16 стрелы 6 перед соплом 10.
Для нанесения эпоксидного покрытия на внутреннюю поверхность трубу 3 устанавливают на ролики блоков 2.
С помощью привода 16 подвижную часть 15 со смесителем 18 и соплом 10 быстро (за время 0,25 мин - 1 мин) вводят в трубу 3 до ее дальнего от неподвижной части стрелы 6 конца. Трубу 3 приводят во вращательное движение приводом 4 роликов и включают подачу двухкомпонентной эпоксидной композиции от источников 9а и 96 через шланги 7, 8 смесителя 18 и сопла 10. Через сопло 10 эпоксидная композиция распыляется в виде факела и наносится на внутреннюю поверхность трубы 3, образуя винтовые полосы шириной, зависящей от длины факела и шагом, определяемым по формуле:
где S - шаг винтовой полосы на внутренней поверхности трубы, м;
p - скорость рабочего движения подвижной части 13 стрелы 6, м/мин;
nmp - частота оборотов трубы, мин-1.
После выхода подвижной части 15 из трубы 3 прекращают подачу эпоксидной композиции, убирают с роликов трубу с нанесенной композицией, устанавливают на ролики следующую трубу и быстро вводят подвижную часть 15 стрелы 6 до дальнего конца трубы. При большой скорости (12 м/мин - 48 м/мин) ввода подвижной части 15 в трубу и небольшом времени смены труб эпоксидная композиция не успевает начать отверждаться в смесителе и сопле, поэтому не требуется их промывка очистителем. Этим достигается повышение производительности устройства и экономия двухкомпонентной эпоксидной композиции и очистителя.
Испытания устройства, изготовленного на ООО «Завод по изоляции труб» показали его работоспособность и высокую производительность при нанесении эпоксидного двухкомпонентного безрастворного покрытия Amercoat 391 PC на трубы прямошовные диаметром от 273 до 1420 мм и спиральношовные диаметром от 530 до 1420 мм.
При испытаниях достигнута скорость ввода малоинерционной подвижной части 15 стрелы 6 в трубу 3 от 12 до 48 м/мин, скорость ее вывода в процессе окраски 0,5 м/мин и более. За счет большой скорости ввода подвижной части 15 стрелы 6 в трубу 3 исключена необходимость очистки смесителя 18 и сопла 10 от эпоксидной композиции, так как до начала покрытия следующей трубы эпоксидная композиция не успеет отверждаться.
1. Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы, состоящее из роликовых блоков, установленных на основании и служащих для установки труб с возможностью вращения, по меньшей мере, один из которых имеет привод вращательного движения роликов; стрелы, установленной на опорах, закрепленных на основании, с возможностью возвратно-поступательного движения внутри трубы; шлангов, размещенных внутри стрелы и служащих для подвода под давлением жидких компонентов (основы и отвердителя) от источников к соплу; опоры, закрепленной у конца стрелы; привода возвратно-поступательного движения стрелы, отличающееся тем, что стрела является телескопической и включает неподвижную часть, установленную на опорах, закрепленных на основании, и подвижную часть с размещенными в ней шлангами и соплом на ее конце, а привод подвижной части телескопической стрелы установлен на ее неподвижной части.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шланги присоединены к смесителю, установленному на конце стрелы перед соплом.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры телескопической стрелы имеют устройство регулирования их высоты.
