RU2109202C1

RU2109202C1 - Unit for treatment of outer surfaces of pipes

Info

Publication number: RU2109202C1
Application number: RU94018679A
Authority: RU
Inventors: В.М. Рябов; А.М. Наумов; А.В. Подсвиров; В.В. Букатов; А.А. Синицын; В.К. Татосьян; А.В. Шишкин; В.П. Фещенко
Original assignee: Индивидуальное частное предприятие - Фирма "Персей"
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1994-05-24
Publication date: 1998-04-20

Abstract

FIELD: line of application of anticorrosive coats. SUBSTANCE: unit includes base with transversal damping device, telescopic upright with spring shock absorber, bedplate with transversal damping device, bearing and hold-down rollers. Device is adjusted to definite size of pipes. Front end of revolving pipe is received by receiving device and by bearing rollers. Vibrations and deviations of pipe are compensated for by longitudinal and transversal damping devices. EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области защиты труб от коррозии и может быть использовано в линии нанесения защитного покрытия на поверхность труб. The invention relates to the field of pipe corrosion protection and can be used in the line of applying a protective coating to the pipe surface.

Известна установка для химической обработки - модификации (хроматирования) поверхности трубы (Европейский патент N 0198144, F 16 L 58/00, F 16 L 9/14, C 23 C 22/24, B 05 D 7/16, F 16 L 58/10, опубл. 17.12.85), используемая в способе покрытия стальной трубы. В данной установке слой хромата наносится смачиванием с помощью ролика. Равномерная толщина слоя хромата обеспечивается за счет ровного профиля поверхности трубы. A known installation for chemical processing - modification (chromating) of the pipe surface (European patent N 0198144, F 16 L 58/00, F 16 L 9/14, C 23 C 22/24, B 05 D 7/16, F 16 L 58 / 10, publ. 17.12.85) used in the method of coating a steel pipe. In this installation, a layer of chromate is applied by wetting using a roller. The uniform thickness of the chromate layer is ensured due to the even profile of the pipe surface.

Известны установки для обработки труб путем нанесения на ее поверхность покрытия, в которых используются прикатные (прижимные) ролики (заявка Японии N 52-139177, B 29 D 23/12, опубл. 19.11.77, заявка Японии N 57-80923, B 29 C 27/08, B 29 C 27/28, опубл.4.06.82, заявка Японии N 58-119845, B 29 F 3/10, опубл. 16.07.83, патент ФРГ N 2407427, B 29 C 27/28, опубл.22.09.77). Known installations for processing pipes by applying a coating on its surface that use pressurized (pressure) rollers (Japanese application N 52-139177, B 29 D 23/12, publ. 19.11.77, Japanese application N 57-80923, B 29 C 27/08, B 29 C 27/28, publ. 4.06.82, Japanese application N 58-119845, B 29 F 3/10, publ. 16.07.83, German patent N 2407427, B 29 C 27/28, publ. 22.09.77).

Все эти установки объединяет использование в них роликов (в одном случае для смачивания поверхности труб, в другом - для прикатки покрытия). All these installations are united by the use of rollers in them (in one case for wetting the surface of the pipes, in the other for rolling the coating).

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является установка для обработки хроматированием наружной поверхности трубы (Технологическая инструкция ТИ-247-ТР-ТП-016-86 "Нанесение наружного антикоррозионного полиэтиленового покрытия на электросварные газопроводные трубы диаметром 1220, 1420 мм", публ.1987, п.5.3.5, с.17), используемая в линии нанесения покрытия на трубы. Closest to the proposed technical solution is the installation for chromate treatment of the outer surface of the pipe (Technological instruction TI-247-TR-TP-016-86 "Application of an external anti-corrosion polyethylene coating on electric-welded gas pipes with a diameter of 1220, 1420 mm", publ. 1987, p .5.3.5, p.17) used in the pipe coating line.

Установка имеет прижимной ролик с механизмом прижатия в виде пневматического цилиндра. Поверхность ролика имеет ковровое покрытие. Под роликом установлен поддон (ванна) для отвода избытка раствора. The installation has a pressure roller with a pressure mechanism in the form of a pneumatic cylinder. The surface of the roller is carpeted. A pan (bathtub) is installed under the roller to drain excess solution.

Недостатками известных описанных выше установок является то, что при обработке труб с геометрически неправильной формой (по кривизне и овальности) происходит "биение" переднего конца трубы в момент касания с роликом и неудовлетворительное качество обработки трубы из-за нестабильного контакта ролика с кривой трубой на различных участках поверхности. The disadvantages of the known installations described above is that when processing pipes with a geometrically irregular shape (in curvature and ovality), the front end of the pipe “beats” when it touches the roller and the pipe processing quality is unsatisfactory due to the unstable contact of the roller with the curved pipe at different surface areas.

Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в возможности качественной обработки наружной поверхности труб различного сортамента с разной степенью кривизны и овальности за счет обеспечения постоянного прижатия обрабатывающего инструмента (ролика) с заданным усилием. А также в возможности использования установки при обработке труб различными материалами: жидким раствором, полимерными материалами, в том числе жидкими безрастворительными и расплавленными (экструдируемыми). The technical problem solved by the invention lies in the possibility of high-quality processing of the outer surface of pipes of various sizes with different degrees of curvature and ovality due to the constant pressing of the processing tool (roller) with a given force. And also in the possibility of using the installation in the processing of pipes with various materials: liquid solution, polymeric materials, including liquid non-solvent and molten (extrudable).

Поставленная задача решается за счет того, что в установке обработки наружной поверхности труб, содержащей прижимной ролик и расположенную под ним опорную плиту с механизмом прижатия ролика, согласно изобретению, установка снабжена основанием, регулируемой по высоте стойкой с рамой и плитой, и установленными на опорной плите с возможностью поперечного перемещения относительно трубы опорными роликами, при этом рама стойки шарнирно соединена с опорной плитой, причем последняя снабжена продольным демпфирующим устройством, рама стойки - поперечным демпфирующим устройством, а стойка - пружинным амортизатором. Кроме того, на опорной плите установки может быть закреплено приемное устройство, направляющая которого шире со стороны подачи трубы. Прижимной ролик на установке может быть связан с механизмом прижатия через упругий элемент. Опорная плита может быть выполнена в виде поддона для сбора отходов обрабатывающего материала. The problem is solved due to the fact that in the installation of processing the outer surface of the pipes containing the pressure roller and located underneath the base plate with the roller pressing mechanism, according to the invention, the installation is equipped with a base, height-adjustable stand with frame and plate, and mounted on the base plate with the possibility of lateral movement relative to the pipe with support rollers, while the rack frame is pivotally connected to the base plate, the latter being equipped with a longitudinal damping device, the rack frame is p with a transverse damping device, and the strut with a spring shock absorber. In addition, on the base plate of the installation, a receiving device can be fixed, the guide of which is wider on the supply side of the pipe. The pressure roller on the installation can be connected with the pressure mechanism through an elastic element. The base plate may be made in the form of a tray for collecting waste processing material.

Возможность обработки труб различного сортамента с разной степенью кривизны и овальности достигается тем, что основные узлы установки, начиная с момента подхода и ввода трубы в установку, настраиваются на кривизну и провисание переднего конца трубы и на отклонения геометрических параметров трубы по всей ее длине при прохождении через установку. При этом достигается прижатие опорных и прижимного роликов с заданным усилием и стабильный их контакт с трубой, что обеспечивает постоянство качества обработки различными материалами по всей длине трубы. The ability to process pipes of various assortments with varying degrees of curvature and ovality is achieved by the fact that the main components of the installation, starting from the moment of approaching and entering the pipe into the installation, are configured for curvature and sagging of the front end of the pipe and for deviations of the geometric parameters of the pipe along its entire length when passing through installation. This achieves the pressing of the support and pressure rollers with a given force and their stable contact with the pipe, which ensures consistent processing quality with various materials along the entire length of the pipe.

При обработке жидким раствором - равномерное смачивание поверхности без подтеков и пропусков, при прикатке расплава - обеспечение постоянства толщины прикатываемого покрытия по всей длине трубы, при прикатке эластичных материалов, например, на клеевую основу - получение постоянного контакта между поверхностями клея и трубы (отсутствие "пузырей" под покрытием). When processing with a liquid solution - uniform wetting of the surface without smudges and gaps, when rolling the melt - ensuring a constant thickness of the coating coating along the entire length of the pipe, when rolling elastic materials, for example, on an adhesive base - obtaining constant contact between the surfaces of the adhesive and pipe (no "bubbles" "under the cover).

На фиг.1 изображена принципиальная схема установки: а - главный вид, б - вид сбоку; на фиг.2 показано применение установки для обработки поверхности трубы растворами. Figure 1 shows a schematic diagram of the installation: a - main view, b - side view; figure 2 shows the use of the installation for processing the surface of the pipe with solutions.

Установка включает в себя следующие элементы (фиг.1): телескопическую стойку 1 с механизмом регулирования по высоте 2 и пружинным амортизатором 3, опорную плиту 4 с закрепленными на ней приемным устройством 5 и опорными роликами 6, прижимной ролик 7 с механизмом поджатия в виде пневмоцилиндра 8, продольное демпфирующее устройство 9 между опорной плитой 4 и плитой 10 телескопической стойки 1, поперечное демпфирующее устройство 11, находящееся между рамой 12 стойки и основанием 13 установки, прижимной ролик 7 может быть связан с механизмом прижатия через упругий элемент 14 (фиг.2). Опорная плита 4 может быть выполнена в виде поддона для сбора обрабатывающего материала (фиг.2). The installation includes the following elements (Fig. 1): a telescopic stand 1 with a height adjustment mechanism 2 and a spring shock absorber 3, a support plate 4 with a receiving device 5 and support rollers fixed to it 6, a pressure roller 7 with a preload mechanism in the form of a pneumatic cylinder 8, a longitudinal damping device 9 between the base plate 4 and the plate 10 of the telescopic rack 1, a transverse damping device 11 located between the rack frame 12 and the installation base 13, the pressure roller 7 can be connected to the pressing mechanism through es elastic member 14 (Figure 2). The base plate 4 may be made in the form of a tray for collecting processing material (figure 2).

Установка обработки наружной поверхности труб работает следующим образом. Installation processing the outer surface of the pipes works as follows.

Перед началом работы установку "настраивают" на определенный сортамент трубы перемещением телескопической стойки 1 с помощью механизма регулирования ее по высоте 2, изменением расстояния между опорными роликами 6 путем их перемещения в пазах опорной плиты 4 с последующей фиксацией их положения с помощью гаек и перемещением механизма с прижимным роликом 7. Before starting work, the installation is “tuned” to a specific pipe assortment by moving the telescopic stand 1 using a height adjustment mechanism 2, changing the distance between the support rollers 6 by moving them in the grooves of the base plate 4, followed by fixing their position with nuts and moving the mechanism with pinch roller 7.

Обрабатываемая труба подается в установку, совершая вращательно-поступательное движение. Вращаясь, труба, особенно ее передний конец, в результате кривизны и овальности, а также провисания под действием силы тяжести, описывает сложную траекторию, существенно отличающуюся от описываемой образующей цилиндра. Попадая в приемное устройство, конец трубы начинает упираться в его стенки, постепенно ограничивающие амплитуду колебаний конца трубы относительно оси установки с одновременным колебанием самой установки за счет демпфирующих устройств 3, 9, 11 и упругого элемента 14, благодаря чему улучшаются условия захвата конца трубы. Применение данных элементов в установке позволяет избежать резких ударов конца трубы о ролики при входе ее в зону обработки, следовательно, избежать преждевременного выхода роликов из строя. В дальнейшем, начиная с момента захвата конца трубы и ее перемещения в зоне обработки. С помощью опорных роликов 6 и прижимного ролика 7, демпфирующих устройств 3, 9 и 11 и упругого элемента 14 постоянно поддерживается соосность установки и участка трубы, находящегося в зоне обработки. При этом колебания трубы в вертикальной плоскости компенсируются с помощью пружинного амортизатора 3, колебания в продольном направлении воспринимаются демпфирующим устройством 9 и упругим элементом 14 прижимного ролика 7, а колебания в поперечном направлении - демпфирующим устройством 11. The processed pipe is fed into the installation, making a rotational-translational motion. Rotating, the pipe, especially its front end, as a result of curvature and ovality, as well as sagging under the influence of gravity, describes a complex trajectory that differs significantly from the described generatrix of the cylinder. Getting into the receiving device, the end of the pipe begins to abut against its walls, gradually limiting the amplitude of oscillations of the end of the pipe relative to the axis of the installation with simultaneous oscillation of the installation itself due to damping devices 3, 9, 11 and elastic element 14, thereby improving the conditions for gripping the end of the pipe. The use of these elements in the installation avoids sharp impacts of the end of the pipe on the rollers when it enters the processing zone, therefore, to avoid premature failure of the rollers. In the future, starting from the moment of capturing the end of the pipe and its movement in the processing zone. Using the support rollers 6 and the pressure roller 7, the damping devices 3, 9 and 11 and the elastic element 14, the alignment of the installation and the pipe section located in the processing zone is constantly maintained. In this case, the pipe vibrations in the vertical plane are compensated by means of a spring shock absorber 3, the vibrations in the longitudinal direction are perceived by the damping device 9 and the elastic element 14 of the pressure roller 7, and the vibrations in the transverse direction are perceived by the damping device 11.

Применение данной системы в зоне обработки позволяет поддерживать усилие прижима роликов к трубе на требуемом уровне, задаваемом, например, с помощью пневмоцилиндра 8. The use of this system in the processing zone allows you to maintain the force of the pressure of the rollers to the pipe at the desired level, set, for example, using the pneumatic cylinder 8.

Примеры выполнения установки для различных видов обработки труб. Examples of installation for various types of pipe processing.

1. Нанесение на поверхность труб жидких материалов
Класс данных операций включает в себя нанесение растворов, например при хроматировании, лаков или красок.1. Application of liquid materials to the surface of pipes
The class of these operations includes the application of solutions, for example, during chromatography, varnishes or paints.

Схема устройства для выполнения данной операции приведена на фиг.2. A diagram of a device for performing this operation is shown in figure 2.

Для выполнения данной операции прижимной ролик 7 имеет ворсовое покрытие, стойкое к воздействию наносимого материала, например, полипропиленовое при хроматировании, а плита выполнена в виде поддона. Жидкость подается на прижимной ролик сверху из емкости, пропитывает ворсовое покрытие и при прохождении участка трубы через установку наносится на ее поверхность. Избыток материала с поверхности трубы стекает в поддон 4. To perform this operation, the pressure roller 7 has a pile coating that is resistant to the applied material, for example, polypropylene during chromating, and the plate is made in the form of a pallet. The liquid is supplied to the pinch roller from the top of the tank, impregnates the pile coating and, when the pipe section passes through the installation, is applied to its surface. Excess material from the pipe surface drains into pan 4.

2. Прикатка расплавов полимеров при нанесении покрытий из термопластов
При нанесении экструдируемых покрытий из термопластов в результате высокой вязкости экструдера и нахлеста наносимой ленты, покрытие не обладает достаточным контактом с поверхностью трубы и имеет значительную разнотолщинность, что, в свою очередь, приводит к неудовлетворительной адгезии покрытия и перерасходу материала из-за необходимости поддерживать нормируемый уровень минимальной толщины покрытия.2. Rolling of polymer melts during coating of thermoplastics
When applying extrudable coatings of thermoplastics as a result of the high viscosity of the extruder and the overlap of the applied tape, the coating does not have sufficient contact with the pipe surface and has a significant thickness difference, which, in turn, leads to poor adhesion of the coating and cost overrun due to the need to maintain a normalized level minimum coating thickness.

Лента расплавленного термопласта (экструдата) подается в зазор между прижимным роликом 7 и вращающейся трубой, дополнительно раскатываясь опорными роликами 6. Опорные и прижимной ролики покрываются термостойкой резиной. Эластичность роликов и демпфирующие элементы обеспечивают равномерность прижима роликов к трубе, а механизм прижатия - задание его на уровне, необходимом для раскатки экструдата по длине трубы. Эффект раскатки покрытия усиливается за счет многократного воздействия роликов на участок покрытой трубы. The tape of the molten thermoplastic (extrudate) is fed into the gap between the pressure roller 7 and the rotating tube, additionally being rolled by the support rollers 6. The support and pressure rollers are coated with heat-resistant rubber. The elasticity of the rollers and the damping elements ensure uniformity of the pressure of the rollers to the pipe, and the pressing mechanism - setting it at the level necessary for rolling the extrudate along the length of the pipe. The effect of rolling the coating is enhanced by the repeated exposure of the rollers to the section of the coated pipe.

3. Прикатка покрытия из эластичных материалов, например, термоусаживающихся лент. 3. Rolling of the coating from elastic materials, for example, heat-shrinkable tapes.

При нанесении покрытия из термоусаживающихся лент на нагретую поверхность трубы происходит значительная усадка ленты в направлении намотки. При этом в результате как неравномерности усадки, так и отклонения ее геометрии от идеальной происходит неравномерный прижим ленты к трубе, под поверхностью пленки образуется значительное количество воздушных пузырей, наличие которых является браковочным показателем для покрытия. В данном случае используется установка с модификацией, аналогичная описанной в п.2. When coating from heat-shrinkable tapes on the heated surface of the pipe, a significant shrinkage of the tape occurs in the direction of winding. Moreover, as a result of uneven shrinkage and deviation of its geometry from ideal, the tape is unevenly pressed to the pipe, a significant number of air bubbles are formed under the film surface, the presence of which is a defective indicator for the coating. In this case, an installation with a modification similar to that described in clause 2 is used.

При входе в установку (под прижимной ролик) происходит прикатка ленты к нагретой поверхности трубы. Прижимным и опорными роликами, создающими необходимое равномерное прижатие пленки к поверхности трубы, вытесняется воздух, попадающий под пленку, в результате ее усадки при оплавлении и кривизны трубы, обеспечиваются условия для формирования качественного адгезионного соединения. At the entrance to the installation (under the pressure roller), the tape rolls to the heated surface of the pipe. By pressing and supporting rollers creating the necessary uniform pressing of the film to the surface of the pipe, the air falling under the film is displaced as a result of its shrinkage during reflow and the pipe curvature, conditions are provided for the formation of a high-quality adhesive joint.

Эластичность роликов и демпфирующие элементы обеспечивают равномерность прижима пленки роликами к трубе, а механизм прижатия - задание его на уровне, необходимом для вытеснения воздуха из-под пленки и формирования адгезионного соединения. The elasticity of the rollers and the damping elements ensure uniformity of the film pressing by the rollers to the pipe, and the pressing mechanism - setting it at the level necessary to displace air from under the film and form an adhesive joint.

Эффект прикатки покрытия из лент усиливается за счет многократного воздействия роликов на участок покрытой трубы, аналогично описанному в п.2. The effect of rolling the coating of tapes is enhanced by the repeated action of the rollers on the coated pipe section, similar to that described in paragraph 2.

Использование предлагаемой установки обработки наружной поверхности труб позволяет качественно обрабатывать трубы различного сортамента с разной степенью кривизны и овальности за счет обеспечения постоянного контакта обрабатывающего инструмента с трубой по всей ее длине. А также использовать установку для обработки труб различными материалами. Using the proposed installation for processing the outer surface of the pipes allows you to qualitatively process pipes of various assortment with varying degrees of curvature and ovality by ensuring constant contact of the processing tool with the pipe along its entire length. And also use the installation for processing pipes with various materials.

Claims

1. Installation processing the outer surface of the pipe containing a pressure roller and located underneath the base plate with the mechanism of pressing the roller, characterized in that it is equipped with a base, height-adjustable stand with frame and plate and mounted on the base plate with the possibility of lateral movement relative to the pipe supporting rollers, while the rack is pivotally connected to the base, and the rack plate is pivotally connected to the base plate, the latter being equipped with a longitudinal damping device, the frame of the rack is transverse to damping device, and the rack - spring shock absorber.

2. Installation according to claim 1, characterized in that a receiving device is fixed on the base plate, the guide of which is wider on the supply side of the pipe.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the pinch roller is connected to the pressing mechanism through an elastic element.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the base plate is made in the form of a pallet.