линия изоляции труб

Формула изобретения

1. ЛИНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ, содержащая баки хранения смеси, узел подготовки ее компонентов, накопители, дозаторы, смеситель, формовочный узел, днище и крышка которого снабжены продольными фланцами с уплотнителями и устройством закрывания крышки, отличающаяся тем, что узел подготовки смеси снабжен азотной рампой, а смеситель - подвижной платформой, при этом на последней размещено днище формовочного узла, а устройство закрывания его крышки выполнено в виде манипулятора, на штоке которого подвешена крышка формовочного узла, при этом уплотнители крышки выполнены в виде пневмоуплотнителей, закрепленных на ее фланцах.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что азотная рампа содержит баллоны сжатого азота, понижающие редукторы и компенсационные емкости низкого и среднего давления, которые соединены трубопроводами с верхними полостями герметизируемых емкостей хранения и подготовки компонентов смеси, накопителей и дозаторов.

3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что дозаторы выполнены автоматическими и соединены с верхней частью смесителя патрубками сброса доз, а смеситель снабжен герметизируемой крышкой с пневмоприводом открывания-закрывания, отверстием слива с клиновым затвором, ограничительными винтами его подъема и пневмоприводом.

4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что подвижная платформа снабжена регулируемыми роликовыми опорами для укладки днищ разных типоразмеров, сменными обоймами направления и ограничения роликовых цепей манипулятора с фиксаторами горизонтального положения днищ, упорными роликами предотвращения осевого смещения днищ и узлом зацепления троса приводной лебедки.

5. Линия по пп.1 и 4, отличающаяся тем, что подвижная платформа снабжена приводом, стационарной лебедкой с электродвигателем постоянного тока и регулятором изменения скорости, а также натяжным устройством натяга и поворота тянущего троса.

6. Линия по п.1, отличающаяся тем, что манипулятор выполнен в виде двух стоек с оголовками из катковых опор, в которые введены подвижные консоли с закрепленной на них поперечной балкой, соединенной со стойками пневмоцилиндров возвратно-поступательного перемещения поперечной балки, на которой посредством пневмоцилиндров подъема-опускания подвешена несущая балка, включающая пневмоцилиндры с роликовыми цепями, заключенными в ограничительные коробчатые обоймы, подвески крышек, регулируемые роликовые опоры и сменные секторные ограничительные обоймы.

7. Линия по пп.1 и 6, отличающаяся тем, что к несущей балке подвешена крышка, у которой верхняя часть снабжена подвесными крюками, при этом на определенном расстоянии друг от друга закреплены поперечные полукольцевые опорные диски и полукольцевые ограничительные пластины, совмещающиеся с такими же пластинами и дисками днища, а на продольных фланцах крышки размещены устройства сцепления с днищем и пневмоуплотнители, выполненные в виде кольцевых резиновых пластин, прикрепленных к фланцам, с вставленными в них замкнутыми плоскими напорными шлангами, снабженными ниппелями присоединения шлангов к источнику сжатого воздуха.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке тепловых сетей.

Известны устройства для теплоизоляции труб вспенивающимися материалами методом их заливки в форму с установленной в нее для изоляции трубой. Эти устройства, выполняющие определенную технологическую последовательность операций по изоляции труб, как правило, включают в себя узел подготовки компонентов теплоизолирующей смеси, узел дозирования компонентов, узел смешения и раздачи теплоизолирующей смеси, формовочный узел, узел закрывания-открывания формы, узел запирания формы, узел ее вращения.

Оборудование узла подготовки компонентов теплоизоляционной смеси зависит от состава смеси и заданной технологии. Здесь может производится доведение отдельных компонентов до определенной кондиции, подогрев компонентов до определенной температуры, предварительное смешение отдельных компонентов с последующей подачей их в накопители-дозаторы, обычно комплектуемые в отдельный стационарный узел.

Наиболее близкой к предлагаемой является линия изоляции труб, представляющая собой устройство теплоизоляции, состоящее из узла подготовки компонентов теплоизолирующей смеси, узла раздачи теплоизолирующей смеси, формовочного узла, узла закрывания, удержания и открывания формы. Узел подготовки компонентов состоит из емкостей-смесителей, где происходит подогрев и предварительное смешение компонентов, подача их в накопители и дозаторы с помощью перекачных насосов. Из накопителей и дозаторов компоненты дозируются в узел смешения и раздачи теплоизоляционной смеси. Узел раздачи смеси это устройство, которое перемещаясь от накопителей-дозаторов вдоль формовочного узла, перемешивает и разливает смесь в днище формы. Формовочный узел состоит из неподвижно установленного днища и присоединенной к нему на шарнирах крышки, образующих при закрывании форму для нанесения изоляции на установленную по продольной центральной оси трубу. Продольные разъемы крышки и днища оборудованы плоскими фланцами, уплотняющимися между собой при закрывании и сжатии формы резиновыми жгутами, уложенными в пазы продольных фланцев днища. Узел закрывания, удержания и открывания формы представляет собой канатно-блочную систему, приводимую в движение валом-барабаном и соединенную с крышкой формы рычагами, с помощью которых эта система закрывает, прижимает и открывает крышку формы.

В известной линии все дозаторы и смеситель узла раздачи открытого типа, т. е. компоненты контактируют с окружающей средой, что плохо для отдельных компонентов, для которых этот контакт связан с ухудшением их технологических свойств, а также для внешней среды из-за испарения компонентов или их пыления. Дозирование компонентов выполняется вручную с отмером объема сливаемого или ссыпаемого компонента путем визуального контроля по указателю уровня. Днище формы формовочного узла крепится неподвижно. Поворот формы вокруг продольной оси для смачивания поверхности изолируемой трубы теплоизоляционной смесью не производится, что приводит к нарушению образования защитной коррозионно-стойкой пленки на поверхности трубы. Расположенные в верхней части крышки отверстия для выхода газовоздушной смеси нуждаются в очистке от застывшей теплоизоляцинной смеси после изоляции каждой устанавливаемой в форму трубы, что производится вручную. Узел закрывания, удержания и открывания, выполненный в виде канатно-блочной системы, довольно громоздок, так как рассчитан на значительные усилия сжатия крышки и днища формы. Таким образом, известная линия не дает нужного качества изоляции и требует значительных затрат ручного труда.

В изобретении решается задача повышения автоматизации производства и безопасности труда за счет исключения контакта обслуживающего персонала с вредными химическими веществами производства изоляции труб.

В устройстве, содержащем узел подготовки компонентов теплоизолирующей смеси, имеющий баки хранения и подготовки компонентов, узел раздачи теплоизолирующей смеси, состоящий из накопителей, дозаторов и смесителя, узел формовки, состоящий из днища и крышки, снабженных продольными фланцами с уплотняющим резиновым жгутом, и узел закрывания, удержание и открывания формы, указанная цель достигается тем, что узел подготовки компонентов оборудуется азотной рампой, накопители-дозаторы узла раздачи выполняются автоматическими, а смеситель неподвижно соединенным с накопителями и дозаторами, уплотняемым и комплектуемым подвижной платформой с лежащим на ней днищем формы, передний фланец которого имеет газоспускные прорези, узел закрывания, удержания и открывания формы составляется из манипулятора и подвешенной к нему крышкой формовочного узла, на фланцах которой закреплены пневмоуплотнители.

На фиг.1 показан цех с установленной в нем линией изоляции труб; на фиг. 2 узел раздачи с автоматическими накопителями-дозаторами, смесителем, платформой и скребком для очистки переднего фланца днища; на фиг.3 показаны манипулятор и платформа в момент, когда днище, лежащее на платформе, подведено под крышку, подвешенную к манипулятору; на фиг.4 дан разрез А-А на фиг. 3 в месте опирания полудисков крышки и днища на опорные ролики манипулятора и платформы; на фиг.5 разрез Б-Б на фиг.3 в месте установки на манипуляторе и на платформе обойм ограничения и направления роликовой цепи вращения формы, причем крышка и днище формы совмещены и находятся в исходном положении перед разворотом; на фиг.6 показано то же, что и на фиг.5, только совмещенные крышка и днище находятся в развернутом положении; на фиг.7 дан разрез В-В на фиг. 3 в месте установки на крышке подпружиненных зацепов для сцепления крышки с днищем; на фиг.8 вид Г на фиг.7 на газоспускные прорези переднего фланца днища формы.

Линия изоляции труб содержит узел 1 подготовки компонентов, узел 2 раздачи, платформу 3 с днищем 4 и трубой 5, приготовленной для изоляции и уложенной в днище, железнодорожный путь 6 перемещения платформы посредством троса 7, лебедки 8 и натяжного устройства 9, манипулятор 10 с подвешенной к нему крышкой 11 формы, стойку 12 с подпружиненным скребком 13 очистки пазов переднего фланца днища, установку баков 14 сбора и подогрева обмывочных вод с перекачным насосом 15, пульт 16 управления и путевые выключатели 17.

Линия установлена в цехе, имеющем железнодорожный 18 и автомобильный 19 въездные пути, краны 20 и 21, механизированную тележку 22, тележку-стеллаж 23, стеллажи 24 технологической выдержки изолированных труб, венткамеру 25 и щитовую 26.

Узел 1 подготовки компонентов включает емкости 27 запаса и подготовки компонентов, установку 28 подготовки наполнителя, насосы 29 перекачки жидких компонентов, а также азотную рампу 30 с размещенными в ней баллонами 31 сжатого азота, понижающими редукторами 32, компенсационной емкостью 33 низкого давления (0,001-0,003 МПа) и компенсационной емкостью 34 среднего давления (0,01-0,02 МПа).

Узел 2 раздачи (фиг. 2) компануется на раме 35 и состоит из накопителей-дозаторов 36 жидких компонентов и накопителя-дозатора 37 накопителя, смесителя 38 доз компонентов. Устройством приема смеси узла раздачи является подвижная платформа 3 с днищем 4 и трубой 5. Каждый накопитель-дозатор состоит из накопительной емкости 39 и автоматического дозатора 40. Накопители и дозаторы жидких компонентов, а также дозаторы жидких компонентов и смеситель соединены между собой патрубками с электромагнитными клапанами 41, а накопитель и дозатор наполнителя, как и дозатор наполнителя со смесителем разделены пневмоприводными шиберами 42. Объем дозы дозатора жидкого компонента регулируется подвижным герметичным контактом 43 (герконом), а наполнители винтовой парой 44. Смеситель 38 доз компонентов оборудован герметичной крышкой 45, подъем и опускание которой производится пневмоцилиндром 46. Нижняя часть смесителя имеет сливное отверстие 47 с клиновым затвором 48, приводимым пневмоцилиндром 49, и сливной лоток 50.

Подвижная платформа 3 (фиг.2,3 и 4) состоит из рамы 51, устанавливаемой на три пары колес 52. На раму крепятся сменные обоймы 53 с фиксаторами 54, регулируемые роликовые опоры 55 и упорные ролики 56. На платформу укладывается днище 4, а в него подготовленная к изоляции труба 5 на торцовые уплотнители 57. Днище опирается на роликовые опоры платформы полудисками 58, а в обоймы 53 входят полукольцевые ограничительные пластины 59, закрепленные на днище, в торцы которых упираются упорные ролики 56, не давая днищу сместиться в осевом направлении. Передний продольный фланец 60 днища имеет газоспускные прорези 61 (фиг.8).

Манипулятор 10 состоит из двух стоек 62 с оголовками 63, в которые установлены катковые опоры 64. В эти катковые опоры введены консоли 65, на концах которых закреплена поперечная балка 66. Стойки 62 соединены между собой перекладиной 67, на которой крепится пневмоцилиндр 68 перемещения балки 66 относительно стоек 62. На балке 66 установлены спаренные пневмоцилиндры 69 для подъема-опускания несущей балки 70. Несущая балка 70 несет на себе упорные регулируемые ролики 71, подвески 72, сменные секторные обоймы 73, спаренные пневмоцилиндры 74 вращения формы (крышки 4 с днищем 11) с коробчатыми обоймами 75 и приводными цепями 76. На несущую балку 70 подвешивается крышка 11 за закрепленные на ней крюки 77. Против полудисков 58 днища на крышке устанавливаются полудиски 78, образуя при совмещении единую дисковую опору для опирания на роликовые опоры 55 и 71 платформы манипулятора и вращения на этих опорах. Сцепление крышки с днищем при их совмещении (фиг.7) происходит за счет шарнирно установленных на крышке и подпружиненных пружинами 79 через планки 80 зацепов 81. Между планками 80 зацепов и пластинами 83 размещается плоский замкнутый напорный шланг 84, имеющий присоединение к источнику сжатого воздуха и служащий для сжатия пружин 79 и отклонения зацепов от сцепления с фланцами днища.

К фланцам 82 крышки прикреплены уплотнительные пластины 85, в которые вставлены пневмоуплотнители 86 из плоских напорных шлангов, имеющих на своих концах ниппеля присоединения к источнику сжатого воздуха.

На крышке в местах, соответствующих размещению на несущей балке 70 пневмоцилиндров 74, крепятся проушины 87 (фиг.5 и 6) для сцепления крышки с приводными цепями 76.

Подготовка линии к изоляции партии труб определенного диаметра производится в следующей последовательности.

Проверяется наличие и готовность компонентов узла 1 подготовки компонентов, а затем производится их подача в накопители 39 узла 2 раздачи. Проверяется давление азотной подушки в накопителях 39 и дозаторах 40 жидких компонентов узла раздачи, где накопители-дозаторы, время подачи доз которых в смеситель 38 не регламентировано, соединяются с компенсационной емкостью 33 низкого давления, а накопители-дозаторы, для которых время подачи доз компонентов в смеситель регламентировано, соединяются с компенсированной емкостью 34 среднего давления.

Дозаторы 40 с помощью подвижных контактов 43 и винтовой пары 44 настраиваются на прием определенных объемов компонентов из накопителей 39, соответствующих необходимым для изоляции трубы данного диаметра. Подбираются днище 4 и крышка 11, соответствующие данному диаметру трубы. Под эти днище и крышку устанавливаются в определенное положение регулируемые опорные ролики 55 платформы 3 и ролики 71 манипулятора 10: подбираются и устанавливаются на свои места на платформе обоймы 53 и на несущей балке 70 манипулятора секторные обоймы 73.

Днище устанавливается на роликовые опоры платформы полудисками 58, а к пластинам 59 днища подводятся ролики 56, препятствуя перемещению днищ вдоль продольной оси. Днище удерживается от качания на полудисках фиксаторами 54.

Крышка 11 подвешивается крюками 77 на подвески 72 несущей балки 70, при этом ролики 71 подрегулируются таким образом, чтобы при совмещении крышки с днищем зевы крюков 77 могли приподниматься над пальцами подвесок 72 и выходить из зацепления с ними при совместном вращении крышки и днища.

Регулировочными винтами пневмоцилиндры 74 с коробчатыми обоймами 75 и приводными цепями 76 подводятся к проушинам 87, после чего концевые звенья цепей 76 закрепляются за проушины.

В днище 4 на торцовые уплотнения 57 укладывается подготовленная к изоляции труба 5. Лебедка 8, приводимая в движение электродвигателем постоянного тока и управляемая с пульта 16 управления, регулятором изменения скорости настраивается на перемещение по железнодорожному пути 6 по заранее заданному графику скорости движения, определенному для изоляции данного диаметра трубы. Соответственно упорными винтами устанавливается величина открывания сливного отверстия 47 клиновым затвором 48.

После холостых испытаний, заключающихся в перемещении платформы в обе стороны с настройкой путевых выключателей 17, в выполнении всех операций, связанных с работой манипулятора и возвращения платформы в исходное положение под смеситель, линия считается подготовленной к работе.

Работа линии по изоляции ею труб в полуавтоматическом или автоматическом режиме по командам оператора с пульта управления или по командам программного устройства производится следующим образом.

Открываются электромагнитные клапаны 41 и шибер 42, установленные между емкостями-накопителями 39 и дозаторами 40. По заполнении дозаторов 40 жидкими компонентами до отметок, ограниченных контактами 43, от их срабатывания закрываются клапаны 41. Шибер 42 закрывается пневмоцилиндром по прошествии времени, достаточного для заполнения дозатора-наполнителя наполнителем.

Далее включается программа заправки смесителя дозами компонентов, которая через заданные интервалы времени открывает электромагнитные клапаны 41, установленные в рассечку патрубков сброса доз из дозаторов в смеситель, и шибер между дозаторами наполнителя и смесителем. В это время включается в работу смеситель. По истечении определенного времени, достаточного для приготовления смеси, пневмоцилиндр 49 открывает затвор 48 и включается электролебедка 8. Платформа 3 с днищем 4 и трубой 5 начинает перемещаться относительно лотка 50, из которого смесь, приготовленная в смесителе, заливается в днище. До выхода днища из-под лотка вся смесь оказывается слитой в днище.

Платформа, подведя днище 4 под крышку 11, подвешенную к несущей балке 70 манипулятора 10, останавливается путевым выключателем 17. Остановка платформы служит сигналом для включения пневмоцилиндров 69 на опускание несущей балки 70. Опускаясь, балка накрывает крышкой 11 днище 4. Зацепы 81 автоматически захватывают днище за его фланцы, после чего подается сжатый воздух в шланги, благодаря чему происходит уплотнение разъемов формы (днища и крышки), достаточное для удержания вспенивающейся массы от истечения из формы. Вместе с уплотнением производится вывод из зацепления днищ с фиксаторами 54, далее производится подача сжатого воздуха в пневмоцилиндры 74, которые посредством роликовых цепей 76 производят разворот формы таким образом, что передний фланец 60 днища с прорезями 61 оказывается в верхнем положении (фиг. 6), благодаря чему при вспенивании изоляционной смеси происходит истечение через прорези 61 газовоздушной смеси. По окончании процесса вспенивания и прошествии времени, необходимого для стабилизации образующегося теплоизоляционного слоя, производится разворот формы в исходное положение, в результате чего автоматически срабатывает фиксатор 54, подается команда на сброс сжатого воздуха из шлангов 86, подается сжатый воздух в шланги 84, в результате чего зацепы 81 освобождают днище от сцепления с крышкой. Работой пневмоцилиндров 69 поднимается несущая балка с крышкой, после чего сжатый воздух сбрасывается из шлангов 84. По окончании подъема балки 70 до упора в балку 66 вся система балок 66 и 70 и пневмоцилиндров 68 отводится к стойкам 62, освобождая пространство над изолированной трубой для ее снятия краном 20 и укладки на стеллаж 24 технологической выдержки. После снятия трубы в днище укладывается новая, подготовленная к изоляции труба и платформа с днищем и новой трубой возвращается в зону смесителя, при этом, проходя мимо стойки 12 с подпружиненным скребком 13, производится очистка газоспускных прорезей 61 переднего фланца 60 днища. Система балок 66 и 70 с крышкой 11 возвращается в положение, когда крышка расположена над продольной центральной осью железнодорожного пути 6.

Через незначительное время по окончании слива смеси из смесителя в днище производится закрывание сливного отверстия 47, заливка в смеситель горячей воды из бака нагрева промывочной воды системы баков 14, промывка вращением его ротора, сброс промывочной воды в бак отстоя системы баков 14, сушка смесителя вентиляцией через открытое сливное отверстие 47 и открытую крышку 45 при продолжающем работать вхолостую роторе смесителя. Через определенное время привод ротора смесителя отключается, крышка 45 и сливное отверстие закрываются.

После выполнения всех вышеизложенных операций линия изоляции труб вновь готова для изоляции трубы, уложенной в днище.

Трубы, подлежащие изоляции, заранее подаются в цех на тележке-стеллаже 23, на которой они и подготавливаются к изоляции, а приводная тележка 22 служит для транспортировки тележки-стеллажа и вывоза изолированных труб из производственной зоны.

Изоляция труб вспенивающимися полимерными материалами относится к химическим производствам с вредными условиями труда.

Максимально возможное исключение контакта обслуживающего персонала с химическими компонентами этого производства, механизация и автоматизация процессов нанесения изоляции, упрощение конструкций агрегатов и повышение их надежности, а как следствие, и повышение производительности труда основная задача, решаемая изобретением.

Оборудование линии изоляции труб герметичными емкостями запаса, подготовки, дозирования и смешивания компонентов, где контакт между компонентами изоляции и окружающей средой предотвращается азотной подушкой, позволяет исключить этот контакт на всем протяжении технологической цепочки от загрузки компонентов в емкости запаса до слива смеси из смесителя в днище формы. Это гарантирует экологическую безопасность производства и исключает снижение качества компонентов из-за взаимодействия с внешней средой.

Розлив смеси из неподвижного смесителя в перемещающееся вдоль него по заданному графику днище формы позволяет резко упростить конструктивное выполнение заправки смесителя компонентами, выполнить автоматизацию равномерного розлива смеси по длине днища формы.

Замена прижимных устройств и их силовых механизмов пневмоуплотнением днища и крышки формы, разрезных зубчатых колес вращения формы и их приводных механизмов роликовыми цепями и пневмоцилиндрами значительно упрощает конструктивное решение операций формовки изоляции по сравнению с аналогичными линиями.

Внедрение изобретения в производства изоляции труб методом вспенивания в формах позволит вывести их из разряда полукустарных в разряд современных индустриальных производств.