устройство для контроля соосности труб

Формула изобретения

Устройство для контроля соосности труб, включающее телескопическое соединение двух стержней, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено двумя полыми коническими упорами, смонтированными на концах стержней соосно с ними, при этом конические упоры направлены вершинами на внешние стороны телескопического соединения стержней, а с внутренней стороны упоров - пружиной, охватывающей упомянутое соединение и опирающейся на внутренние стороны конических упоров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и ремонта магистральных трубопроводов для транспортировки жидкостей и газов и предназначено для ремонта трубопроводов с заменой дефектного участка ремонтной "катушкой", точнее - для контроля соосности труб.

При проведении ремонтных работ самыми сложными и трудоемкими операциями являются центрирование труб после вырезки дефектного участка, проверка и контроль соосности труб, разметка ремонтной "катушки" и подгонка стыков труб и ремонтной "катушки".

В большинстве случаев трубы не центрируют, так как проведение этой операции без специального оборудования невозможно. Разметку ремонтной "катушки" и ее подгонку проводят "на глазок", соосность труб не контролируют в связи с отсутствием надежных средств и способов контроля. Все это в конечном итоге приводит к значительной трудоемкости ремонтных работ и к низкому качеству ремонта.

Известно устройство для центрирования труб, обеспечивающее фиксацию труб перед вырезкой дефектного участка /1/. Оно содержит хомуты, монтируемые по концам труб, и стрингеры, которые продеваются в отверстия приливов хомутов с последующим их закреплением. В устройстве имеются подвижные упоры для поддержки ремонтной "катушки". Устройство позволяет повысить производительность разметочных работ, повысить точность центрирования и разметки ремонтной "катушки".

Недостатками устройства являются: сложность конструкции, большая трудоемкость его монтажа и отсутствие средств контроля соосности труб. Кроме того использование устройства затрудняет доступ к трубопроводу, что создает неудобства и снижает производительность труда.

Отсутствие средств контроля соосности труб приводит к снижению точности разметки ремонтной "катушки".

Известен способ подготовки труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода /2/. Способ заключается в том, что при разметке и обрезке ремонтной "катушки" и концов труб сравнение размеров и форм соединяемых концов производят с кругом-эталоном, диаметр которого равен номинальному диаметру ремонтируемого трубопровода. Обеспечение совпадения размеров и форм концов труб производят до монтажа "катушки" путем пластической деформации металла труб за счет распределенного усилия на концы труб.

Точное центрирование труб и контроль их соосности при этом не производятся, что снижает качество ремонта и увеличивает трудоемкость ремонтных работ. Подгонку стыков труб и ремонтной "катушки" производят трудоемкой пластической деформацией, что требует дорогостоящего специального оборудования. Эта операция позволяет устранить эллипсность труб и обеспечить одинаковый диаметр труб и ремонтной "катушки".

Однако, если бы трубы были отцентрированы, соосность труб контролировалась и торцы труб обрезались в плоскостях, строго перпендикулярных оси труб, то пластической деформации не требовалось бы, так как эллипсность труб в этом случае исключается.

Таким образом, при проведении ремонтных работ на магистральных трубопроводах с вырезкой дефектного участка и заменой его ремонтной "катушкой" требуется осуществление точного центрирования труб и контроля их соосности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является телескопическое соединение двух деталей /3/, широко применяемое в различных технических конструкциях. Оно содержит наружный и внутренний стержни (трубы, патрубки), телескопически и подвижно соединенные друг с другом.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение точности разметки стыков труб и ремонтной "катушки" под сварку за счет разработки и дальнейшего использования при ремонтных работах устройства для контроля соосности труб, что позволило бы увеличить производительность труда и снизить трудоемкость ремонтных работ.

Задача решена тем, что устройство для контроля соосности труб, включающее телескопическое соединение двух стержней, дополнительно снабжено двумя полыми коническими упорами, смонтированными на концах стержней соосно с ними, при этом конические упоры направлены вершинами на внешнюю сторону телескопического соединения, а с внутренней стороны снабжены пружиной, охватывающей упомянутое соединение и опирающейся на внутреннюю полость конических упоров.

Устройство для контроля соосности труб при ремонте магистрального трубопровода иллюстрируется чертежом. На чертеже представлена конструкция устройства в продольном разрезе. Устройство показано в рабочем положении в процессе контроля соосности труб.

Устройство для контроля соосности труб состоит из двух телескопических стержней 1 и 2, соединенных подвижно относительно друг друга. Стержень 1 - наружный, стержень 2 - внутренний. На концах стержней соосно с ними смонтированы полые конические упоры 3. Своими вершинами конические упоры направлены на внешнюю сторону телескопического соединения стержней 1, 2. Стержни охватываются пружиной 4, смонтированной с внутренних сторон конических упоров 3.

Пружина 4 своими концами опирается на внутреннюю полость конических упоров.

Устройство работает следующим образом. Его действие основано на известном свойстве поверхностей вращения (цилиндр и конус): соосные поверхности вращения второго порядка пересекаются по окружности, которая на некоторых проекциях "вырождается" в прямую линию. Другими словами полый цилиндр плотно прилегает к поверхности конуса по окружности.

При проверке соосности труб устройство сжимают вдоль оси и размещают его в пространстве между контролируемыми трубами 5. Далее устройство освобождают от продольного сжатия. Под действием пружины 4 конические упоры 3 перемещаются на внешние стороны и входят в контакт с торцами труб 5 по их внутреннему диаметру. Если контакт между коническими упорами и торцами труб по внутреннему диаметру плотный без зазоров, то это свидетельствует о точной соосности труб. Если имеются зазоры, то операцию центрирования и подгонки труб продолжают до выборки всех зазоров. После достижения соосности устройство демонтируют и приступают к разметке ремонтной "катушки" и ее последующей сварке с трубами.

Положительный эффект, достигаемый в результате использования предлагаемого изобретения, заключается в следующем:

а) устройство позволяет контролировать соосность труб, при этом контроль производится просто, быстро и эффективно;

б) точность измерения несоосности труб достаточно высокая и равна 0,5-1,5° (угол между осями труб);

в) достигаемая в результате использования устройства точная соосность труб положительно сказывается на точности и скорости разметки ремонтной "катушки" и стыкуемых труб, что позволяет повысить качество сварных швов, производительность труда без использования трудоемких операций подгонки стыкуемых деталей "на глазок".

Устройство несложно по конструкции, просто в обслуживании. Оно найдет применение в строительстве и ремонте магистральных трубопроводов с заменой дефектного участка ремонтной "катушкой".

Источники информации

1. Патент РФ №2217650, М. кл. F16L 1/036. Устройство для центрирования труб.

2. Патент РФ №2123922, М. кл. В23Р 6/00; В23К 33/00. Способ подготовки концов труб под сварку при замене дефектного участка магистрального трубопровода.

3. Заявка на изобретение №94004600, М. кл. F16B 7/10. Телескопическое соединение.