Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

7 = - • 1ЗЗ" • Е, (0,006387; ) К

Здесь К - градиент температурного поля (0,08 см"). Значение Е{вычисляет-сядляТш= 1550°С (Ei= 1794,1).

Мощность механизма осадки можно определить:

Р V ,

где Мое - мощность привода механизма осадки, кВт; - усилие осадки, кгс/см2;- кпд привода осадки, 0,9; - скорость осадки, см/с.

Усилие для зажатия труб в сварочной машине и удержания в процессе осадки составит:

где /- коэффициент зацепления между трубами и зажимными башмаками сварочной машины (/= 1,25).

Расчет величины усиления после осадки

Максимальная величина усиления толщины стенки трубы после осадки подсчитывается по формуле:

где 6 - толщина свариваемой трубы в мм; Ву- относительная деформация в радиальном направлении, определяют по формуле:

£, = (1,17 • 10-5 • - 324 • 10-2 . + 2333),

где 1\~ температура свариваемого металла перед осадкой (1500°С).

Ширина усиления пояска грата в основании может быть определена по фор.муле:

f"a048 а = -см,

где/3 = 0,25 + 0,01 ( fe- )-8 ; п = 1,1 + 0,167; kc - полная величина осадки в мм, k-градиент температурного поля (0,08 см").

9.3. Трубосварочные электроконтактные установки

Электроконтактная сварка непрерывным оплавлением впервые начала применяться на строительстве магистральных трубопроводов в 1952 г., когда Институтом электросварки им Е. О. Патона была создана установка КТСА-1 для сварки труб диаметром 219-529 мм в непрерывную нитку. Дальнейшее усовершенствование технологической схемы сварки труб оплавлением благодаря

разработкам ИЭС им. Е. О. Патона, ВНИИСТ, КФ СКВ Тазстроймащина" и другими, привело к использованию двух групп установок - ТКУС (ПЛТ) для сварки труб в секции на стационарных трубосварочных базах и ТКУП (Север) - для сварки труб или секций в непрерывную нитку на трассе.

Для сварки трубопроводов различных диаметров разработаны установки, приведенные в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Электроконтактные сварочные установки

Условия целесообразного применения установок ПЛТ

Диаметр труб, мм.......................................... 114 168 219 273

Минимально допустимая протяженность

трубопровода, км............................................ 18 17 17 15

Максимально допустимый радиус вывозки

секций труб, км................................................. 23 21 19 19

Диаметр труб, мм............................................ 377 529 720 1020

Минимально допустимая протяженность

трубопровода, км.............................................. 14 14 13 12

Максимально допустимый радиус вывозки

секций труб, км................................................. 17 15 12 Ю

Механизированная поточная линия типа ПЛТ-321 для электроконтактной стыковой сварки оплавлением состоит из приемного стеллажа 1 (рис.9.1), двух машин 3 для зачистки поверхностей труб (поясков) под контактные башмаки, двух пар пневмоостановов и отсекателей-перегружателей 7; рольганга (роликового конвейера) для перемещения труб, на котором установлена подвесная сварочная машина 6 с наружным удалением грата и внутренний 5 гратосниматель и перегружатели 9. В состав стационарной установки входит электростанция и гидропневмостанция.

Щи I ii I ffi I iji. I ifi I)

Рис. 9.1. Схема аационарной установки ПЛТ-321: 1 - приемный стеллаж; 2 - остановы; 3 - зачистные машины; 4 - рольганг; 5 - внутренний гратосниматель со штангой; б - подвесная сварочная машина; 7 - отсекатель; 8 - стеллаж готовой продукции; 9 - перегружатель; 10 -12 - свариваемые трубы; I - V - позиции труб

Стационарные и передвижные установки электроконтактной сварки имеют различное конструктивное оформление, но вместе с тем они содержат общий характерный агрегат - сварочную машину.

Сварочная машина выполняет зажим труб, центровку и удержание их в горизонтальном положении, осевое перемещение при оплавлении, осадку при сварке и снятие внутреннего и наружного грата. Машина имеет сварочный трансформатор, который устанавливается непосредственно на корпусе (табл. 9.2). Сварочные машины устанавливают снаружи трубы (К-584М) и внутри (К-700). У машины К-700 все механизмы для центровки и сварки расположены внутри трубы и перемещение ее происходит по внутренней поверхности.

Наружная сварочная машина К-584М клещевого типа для установок ПЛТ-321 (рис. 9.2) состоит из двух механизмов зажатия и центровки левого 2 и правого 3, в которых устанавливают трубы. В каждую из щек 6 и (елевого механизма зажатия и центровки установлен сварочный трансформатор, а в полости центральной оси 5 устанавливается гидравлическая следящая система. Для зажатия труб используют цилиндры 7, а для осадки - 4. Машину К-584М при работе подвешивают на траверсе 1.

Таблица 9.2

Техническая характеристика сварочных машин

Показатели

Наружный диаметр свариваемых труб, мм

Толщина стенки трубы, мм

Максимальное свариваемое сечение, мм

Потребляемая мощность, кВ-А

Вторичное напряжение сварочного

трансформатора, В

Сопротивление сварочного контура

при коротком замыкании, мкОм

Рабочее давление масла в гидросистеме, МПа

Рабочий ход поршня механизма оплавления

и осадки, мм

Максимальное усилие осадки, МН Средняя скорость осадки, мм/с Скорость оплавления, мм/с

Рис. 9.2. Схема сварочной машины К-584М

Приемные стеллажи (рис. 9.3) состоят из двух трехгранных ферм 5, которые устанавливают на земле с помощью винтовых опор 10, обеспечивающих заданный уклон ферм для скатывания труб. На каждой ферме установлено по два пневмоостанова 9, которые удерживают трубы с незачищенными концами 1 и одну трубу 2 во время зачистки, а также подают (отсекают) по одной трубе на зачистку.

Рис. 9.3. Приемный стеллаж стационарной установки; 1 - трубы для зачистки; 2 - зачищаемая труба; 3 - зачищенные трубы; 4 - отсекатели; 5 - трехгранная ферма; б - зачистная машинка; 7 - рельсовый путь; 8,10 - опоры; 9 - пневмоостановы

Пневмоостанов (рис. 9.4) работает от двух пневматических камер 8. При подаче в камеры воздуха через дроссели 9 их штоки выдвигаются и поворачиваются рычаги 7 вокруг оси 3, при этом вилки 2 опускаются ниже уровня ферм стеллажа, на которых лежат трубы для зачистки 1 и уже с зачищенными концами.

Рис. 9.4. Пневмоостанов: 1 - труба, подлежащая зачистке; 2 - вилка; 3 - ось; 4 - упор; 5 - тяга; 6 - зачищаемая труба; 7 - рычаг; 8 - пневматическая камера; 9 - пневмодроссель

Зачистные устройства (рис. 9.5) используют для зачистки полос на расстоянии 50 мм от конца трубы под контактные башмаки сварочной головки. Машинка к установкам ПЛТ-321 и ПЛТ-531 (рис. 9.5) размещена на тележке, которая имеет привод от электродвигателя 7 через шестеренчатую передачу.

Рис. 9.5. Машинка для зачистки концов труб: 1 - корпус, 2 - ротор, 3 - подшипник; 4 - набор скребков; 5,6 - шестерни; 7- электродвигатель; 8 - рычаг; 9 - ролик; 10 - ось; 11 - противовес; 12 - корпус скребков; 13 - рельсовый путь; 14 - пластина; 15 - пружина

После подачи трубы на позицию зачистки машинку надвигают вручную на трубу и в этом положении фиксируют на ее внутренней поверхности струбцинами. На пульте управления нажимают на кнопку "Пуск", ротор 2 начинает вращаться, приводя во вращение скребки с твердосплавными пластинами 14, которые закреплены в корпусе 12. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении скребков, противовес 11 стремится повернуть их вкруг оси 10, прижимая скребки к поверхности трубы. Усилие прижатия скребка к трубе зависит от его формы и размера. Через 30 с двигатель выключают и скребки под действием пружины 15 (через рычаг 8) с роликом 9 возвращаются в исходное положение. Машинку по рельсовому пути перемещают в исходное положение.