Технологический комплекс для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы и может быть использовано при строительстве и ремонте магистральных и технологических трубопроводов в химической, нефтяной, газовой промышленности, а также системах водоснабжения и очистки сточных вод.

Известен технологический комплекс для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб, принятый в качестве прототипа, включающий размещение подвижного модуля технологического комплекса внутри трубы в зоне для нанесения первого слоя на подложку, при этом материал, который наносят на подложку, приводят в состояние, обеспечивающее его адгезию с подложкой, подключают устройство для нанесения слоев, расположенное в подвижном модуле, к зоне для нанесение первого слоя, начинают передвижение подвижного модуля к концу заданной зоны нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубы с одновременным нанесением слоев по внутренней поверхности трубы [Описание изобретения к патенту РФ №2305011]. Недостатком известного технологического комплекса является то, что с его помощью возможно использование только жидкого изоляционного покрытия с объемом, ограниченным емкостью для материала покрытия в устройстве для нанесения слоев.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей известного устройства для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность трубы.

Технический результат заключается в возможности нанесения покрытия внутри трубы, при этом длина обрабатываемой трубы может быть ограничена только конструктивными особенностями самого трубопровода, например тепловыми компенсаторами.

Указанный технический результат достигается тем, что технологический комплекс для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб содержит источник энергии, систему управления, установленный внутри трубы подвижный модуль, в котором расположен, по меньшей мере, один накопитель материала для создания слоя, средство для нагревания материала, средство для нанесения материала для создания слоя, согласно изобретению средство для нагревания материала и средство для нанесения материала для создания слоя установлены в поворотном блоке, размещенном в подвижном модуле и снабженном механизмом вращения. Подвижный модуль соединен кабелем с источником энергии, установленным в конце трубы. Подвижный модуль соединен трубопроводом с накопителем материала для создания слоя, установленным в конце трубы. Механизм вращения поворотного блока снабжен средством регулирования скорости вращения и/или угла и скорости качания. Накопитель материала выполнен в виде устройства с управляемой подачей материала, выполненного в виде стержня, имеющего в поперечном сечении форму в виде окружности, овала, квадрата, прямоугольника или многоугольника. Устройство с управляемой подачей материала выполнено в виде барабана с навивкой, при этом материал стержня выбран из ряда эластичных материалов. Устройство с управляемой подачей материала выполнено в виде экструдера, соединенного трубопроводом со средством для подачи материала, например, в виде гранул. Технологический комплекс снабжен, по меньшей мере, одним опорным устройством для кабеля, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает, по меньшей мере, один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля. Фиксирующее средство для кабеля выполнено в виде клинового паза с открытым верхним отверстием, при этом ширина открытого верхнего отверстия больше диаметра кабеля, а ширина паза в нижней части меньше диаметра кабеля. Технологический комплекс снабжен, по меньшей мере, одним опорным устройством для кабеля и трубопровода для подачи материала в виде гранул, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает, по меньшей мере, один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля. Опорное устройство для кабеля и трубопровода включает расположенный в нижней части трубы корпус с открытым пазом для кабеля и/или трубопровода. Опорное устройство для кабеля и трубопровода включает корпус с открытым пазом для кабеля и/или трубопровода, при этом паз или пазы расположены вблизи оси трубы, а опорное устройство дополнительно снабжено, по меньшей мере, двумя фиксирующими роликами. Каждый фиксирующий ролик установлен с отклонением от опорного ролика на угол 60°-120°. Технологический комплекс снабжен устройством с управляемой подачей кабеля, которое выполнено в виде барабана с навивкой кабеля и соединено с источником энергии. Система управления выполнена операционной и связана проводной или беспроводной связью с управляющими средствами движения модуля, механизма вращения, устройства подачи материала, устройства подачи кабеля. Средство для нанесения материала для создания слоя выполнено в виде прикатывающего устройства, например ролика или планки. Прикатывающее устройство снабжено нагревателем.

На фиг.1 показана часть технологического комплекса, установленного внутри трубы; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 показана часть технологического комплекса, установленного в конце трубы; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - выносное сечение В на фиг.4; на фиг.6 показана часть технологического комплекса, установленного внутри трубы и снабженного экструдером; на фиг.7 показана часть технологического комплекса, установленного в конце трубы, в исполнении со средством для подачи материала в экструдер; на фиг.8 - вид Г на фиг.7.

Технологический комплекс для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб содержит, по меньшей мере, один накопитель 1 материала для создания слоя, который может быть расположен в подвижном модуле 2 или в конце трубы 3 (фиг.1). Средство 4 для нагревания материала, средство 5 для нанесения материала для создания слоя, средство 6 перемещения носителя относительно подложки в направлении создания слоев размещены в подвижном модуле 2, установленном внутри трубы 3. Подвижный модуль 2 может быть снабжен автономным источником энергии или соединен кабелем 7 с источником энергии 8, установленным в конце трубы 3 (фиг.3). Средство 4 для нагревания материала и средство 5 для нанесения материала для создания слоя установлены в поворотном блоке 9, размещенном в подвижном модуле 2 и снабженном механизмом вращения 10. Механизм вращения 10 снабжен средством регулирования скорости вращения и/или угла и скорости качания (на чертежах не показано). Накопитель 1 материала связан с устройством с управляемой подачей материала, например, в виде приводных роликов 11. Материал для нанесения слоев может быть выполнен в виде стержня 12, имеющего в поперечном сечении форму в виде окружности, овала, квадрата, прямоугольника или многоугольника. Устройство с управляемой подачей материала может быть выполнено в виде барабана 13 (фиг.3) с навивкой, при этом материал стержня 12 выбирают из ряда эластичных материалов. Устройство с управляемой подачей материала может быть выполнено в виде экструдера 14 (фиг.6), соединенного трубопроводом 15 со средством 16 (фиг.7) для подачи материала в виде гранул. Экструдер 14 может быть установлен в конце трубы 3 в одном блоке со средством 16 для подачи материала в виде гранул. В этом случае подача материала в модуль 2 будет осуществляться в виде стержня 12. Технологический комплекс снабжен, по меньшей мере, одним опорным устройством 17 (фиг.3 и 4) для кабеля 7, которое расположено между подвижным модулем 2 и концом трубы 3, и включает, по меньшей мере, один опорный ролик 18 и фиксирующее средство 19 для кабеля 7. Фиксирующее средство 19 (фиг.5) для кабеля 7 выполнено в виде клинового паза с открытым верхним отверстием 20, при этом ширина открытого верхнего отверстия 20 больше диаметра кабеля 7, а ширина паза h в нижней части меньше диаметра кабеля 7. Опорное устройство 17 предохраняет кабель 7 от соприкосновения с поверхностью трубы 3 при передвижении модуля 2. Технологический комплекс может быть снабжен, по меньшей мере, одним опорным устройством 21 (фиг.7 и 8) для кабеля 7 и трубопровода 15 для подачи материала в виде гранул, которое расположено между подвижным модулем 2 и концом трубы 3, и включает, по меньшей мере, один опорный ролик 22 и фиксирующее средство 19 для кабеля 7. Опорные устройства 17 и 21 включают открытые пазы 23 для стержня 12 или трубопровода 15 (фиг.5 и 8). Опорное устройство 21 (фиг.8) для кабеля 7 и трубопровода 15 включает корпус с открытыми пазами 20 и 23, при этом пазы 20 и 23 расположены вблизи оси трубы 3, а опорное устройство дополнительно снабжено, по меньшей мере, двумя фиксирующими роликами 24. Каждый фиксирующий ролик 24 установлен с отклонением от опорного ролика 22 на угол 60°-120°. Технологический комплекс снабжен устройством с управляемой подачей кабеля 7, которое может быть выполнено в виде барабана 25 с навивкой кабеля 7 и соединено с источником энергии 8 (фиг.3 и 7). Операционная система 26 управления связана проводной или беспроводной связью 27 (фиг.3) с управляющими средствами движения модуля 2, механизма вращения 10, устройств 11, 13 и 16 подачи материала, устройства 25 подачи кабеля 7. Средство 5 для нанесения материала для создания слоя выполнено в виде прикатывающего устройства, например ролика или планки (на фиг.1 и 6 показана планка), и снабжено нагревателем 28 Средство 6 перемещения носителя относительно подложки в направлении создания слоев содержит ведущие колеса 29 и опорное колесо 30 (фиг.1 и 6).

Технологический комплекс для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб работает следующим образом.

Работа технологического комплекса включает нанесение слоя на подложку, которой может быть внутренняя поверхность трубы 3. Материал, который наносят на подложку, приводят в физическое или физико-химическое состояние, обеспечивающее его адгезию и/или образование химических связей с подложкой с помощью средства 4 для нагревания материала. Для этого внутри трубы 3 в зоне для нанесения слоя на подложку устанавливают подвижный модуль 2 технологического комплекса, подключают устройство 5 для нанесения слоя и начинают передвижение подвижного модуля 2 к концу заданной зоны внутренней поверхности трубы 3. Слои наносят по винтовой линии с помощью поворотного блока 9 и устройства 5 для нанесения слоев. Слои могут наносить в заданном секторе при качательном движении поворотного блока 9. Материал для нанесения слоев может быть выполнен в виде стержня 12, а его подача осуществляться с помощью приводных роликов 11 от накопителя 1 (фиг.1) или устройства 13 (фиг.3). Материал стержня может быть получен с помощью экструдера 14 (фиг.6), который устанавливают непосредственно в подвижном модуле 2 или в конце трубы 3. Материал в экструдер 14 подают в виде гранул по трубопроводу 15 от расположенного в конце трубы 3 средства 16 для подачи материала.

1. Технологический комплекс для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб, содержащий источник энергии, систему управления, установленный внутри трубы подвижный модуль, в котором расположен по меньшей мере один накопитель материала для создания слоя, средство для нагревания материала, средство для нанесения материала для создания слоя, отличающийся тем, что средство для нагревания материала и средство для нанесения материала для создания слоя установлены в поворотном блоке, размещенном в подвижном модуле и снабженном механизмом вращения.

2. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что подвижный модуль соединен кабелем с источником энергии, установленным в конце трубы.

3. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что подвижный модуль соединен трубопроводом с накопителем материала для создания слоя, установленным в конце трубы.

4. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что механизм вращения поворотного блока снабжен средством регулирования скорости вращения и/или угла и скорости качания.

5. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что накопитель материала выполнен в виде устройства с управляемой подачей материала, выполненного в виде стержня, имеющего в поперечном сечении форму в виде окружности, или квадрата, или прямоугольника.

6. Технологический комплекс по п.5, отличающийся тем, что устройство с управляемой подачей материала выполнено в виде барабана с навивкой, при этом материал стержня выбран из ряда эластичных материалов.

7. Технологический комплекс по п.5, отличающийся тем, что устройство с управляемой подачей материала выполнено в виде экструдера, соединенного трубопроводом со средством для подачи материала в виде гранул.

8. Технологический комплекс по п.2 или 3, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним опорным устройством для кабеля и/или трубопровода, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает по меньшей мере один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля.

9. Технологический комплекс по п.2 или 3, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним опорным устройством для кабеля и/или трубопровода, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает по меньшей мере один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля, при этом фиксирующее средство для кабеля выполнено в виде клинового паза с открытым верхним отверстием, ширина открытого верхнего отверстия больше диаметра кабеля, а ширина паза в нижней части меньше диаметра кабеля.

10. Технологический комплекс по п.2 или 3, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним опорным устройством для кабеля и трубопровода, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает по меньшей мере один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля, при этом опорное устройство для кабеля и трубопровода включает расположенный в нижней части трубы корпус с открытым пазом для кабеля и трубопровода.

11. Технологический комплекс по п.2 или 3, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним опорным устройством для кабеля и/или трубопровода, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает по меньшей мере один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля, при этом опорное устройство для кабеля и трубопровода включает корпус с открытым пазом для кабеля и/или трубопровода, паз или пазы расположены вблизи оси трубы, а опорное устройство дополнительно снабжено по меньшей мере двумя фиксирующими роликами.

12. Технологический комплекс по п.2 или 3, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним опорным устройством для кабеля и/или трубопровода, которое расположено между подвижным модулем и концом трубы, и включает по меньшей мере один опорный ролик и фиксирующее средство для кабеля, опорное устройство для кабеля и трубопровода включает корпус с открытым пазом для кабеля и/или трубопровода, паз или пазы расположены вблизи оси трубы, а опорное устройство дополнительно снабжено по меньшей мере двумя фиксирующими роликами, а каждый фиксирующий ролик установлен с отклонением от опорного ролика на угол 60-120°.

13. Технологический комплекс по п.2, отличающийся тем, что он снабжен устройством с управляемой подачей кабеля, которое выполнено в виде барабана с навивкой кабеля и соединено с источником энергии.

14. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что система управления выполнена операционной и связана проводной или беспроводной связью с управляющими средствами движения модуля, механизма вращения, устройства подачи материала, устройства подачи кабеля.

15. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что средство для нанесения материала для создания слоя выполнено в виде прикатывающего устройства, например ролика или планки.

16. Технологический комплекс по п.15, отличающийся тем, что прикатывающее устройство снабжено нагревателем.