RU2303743C1

RU2303743C1 - Method and device for applying insulating coating on pipeline

Info

Publication number: RU2303743C1
Application number: RU2006120612/06A
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Варавка (RU); Валерий Николаевич Варавка; Константин Константинович Шугай (RU); Константин Константинович Шугай; Иван Иванович Расстригин (RU); Иван Иванович Расстригин
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-07-27

Abstract

FIELD: pipeline construction.

SUBSTANCE: method comprises applying the thermoplastic two-layers belt with polymeric adhesion agent on the preliminary cleaned surface of the pipeline along the screw line, bending the belt to form a loop whose diameter exceeds the diameter of the pipeline, heating the belt from the side of the adhesion agent up to a temperature at which it turns into the viscous-flow condition, turning the belt to a position at which the adhesion agent faces the pipeline, and affecting the belt by distributed load at the moment when it is in a contact with the surface of the pipeline. The adhesion agent is distributed so that to fill irregularities and to displace air with simultaneous locking the edge of the belt at the site where it overlaps the previous turn with tension that increases from the edge.

EFFECT: expanded functional capabilities.

8 cl, 14 dwg

Description

Изобретение относится к области изоляции металлических поверхностей, преимущественно трубопроводов и кабелей в металлической оплетке, от воздействий внешней среды, а также для термоизоляции, и может быть использовано при строительстве и ремонте трубопроводов, а также при изготовлении труб и кабелей в металлической оплетке.The invention relates to the field of insulation of metal surfaces, mainly pipelines and cables in a metal braid, from environmental influences, as well as for thermal insulation, and can be used in the construction and repair of pipelines, as well as in the manufacture of pipes and cables in a metal braid.

В настоящее время на территории Российской Федерации расположено большое количество трубопроводов, в том числе и магистральных, проложенных более 10 лет назад и требующих ремонта изолирующего покрытия. Поверхность указанных трубопроводов содержит раковины и неровности, обусловленные действием внешней среды, а также продольные и стыковые швы, которые должны быть заполнены защитным составом после предварительной очистки от старой изоляции.Currently, a large number of pipelines are located in the Russian Federation, including pipelines laid more than 10 years ago and requiring repair of the insulating coating. The surface of these pipelines contains shells and bumps caused by the action of the external environment, as well as longitudinal and butt joints, which must be filled with a protective compound after preliminary cleaning from old insulation.

Для замены изоляции трубопроводов разработаны способы и устройства, предназначенные для автоматизированной намотки ленточных изоляционных покрытий, отличающихся по видам используемых исходных материалов и технологии их нанесения.To replace the insulation of pipelines, methods and devices designed for the automated winding of tape insulation coatings have been developed, which differ in the types of starting materials used and the technology of their application.

В частности, известен способ нанесения изоляционной мастики на трубопровод (RU, патент 2174642, 2001), включающий нагрев изоляционной мастики на основе битума в камере экструдирования, емкостях, подводящих рукавах и насосах, экструзию изоляционной мастики формирующей выходной частью камеры с последующей обмоткой по нанесенному слою мастики защитным ленточным материалом из рулона. Способ обеспечивает нанесение покрытия с заполнением неровностей поверхности, однако защитные свойства мастичных покрытий на основе битума недостаточно эффективны из-за значительного поглощения битумом влаги. Кроме того, известный способ является энергоемким и технологически сложным.In particular, there is a known method of applying insulating mastic to a pipeline (RU, patent 2174642, 2001), which includes heating insulating mastic based on bitumen in an extrusion chamber, tanks, supply hoses and pumps, extruding the insulating mastic by forming the outlet part of the chamber, followed by winding along the applied layer mastics with protective tape material from a roll. The method provides a coating with the filling of surface irregularities, however, the protective properties of mastic coatings based on bitumen are not effective enough due to the significant absorption of moisture by bitumen. In addition, the known method is energy intensive and technologically complex.

Указанные недостатки частично устранены в способе нанесения на трубопроводы защитных покрытий (RU, патент 2153620, 2000). Согласно известному способу используют многослойные защитные ленты с нанесенным мастичным слоем и антиадгезионным покрытием. Однако наматывание на ремонтируемый трубопровод натянутой ленты со сменного рулона не обеспечивает заполнение неровностей поверхности и вытеснение воздуха, а необходимость удаления при нанесении антиадгезионного покрытия с ленты усложняет конструкцию используемого устройства и увеличивает трудоемкость способа.These disadvantages are partially eliminated in the method of applying protective coatings to pipelines (RU, patent 2153620, 2000). According to the known method, multilayer protective tapes with a mastic layer and a release coating are used. However, winding on a repaired pipeline of a stretched tape from a removable roll does not provide filling of surface irregularities and displacing air, and the need to remove the coating when applying anti-adhesive coating complicates the design of the device used and increases the complexity of the method.

При изоляции стыков труб с заводским покрытием используют манжеты на основе термоусаживающихся лент с нанесенным слоем полимерного адгезива (RU, патент 2228940, 2004). Эксплуатационные свойства покрытий, получаемых на их основе, значительно превышают свойства перечисленных выше покрытий, однако способы их нанесения (RU, 2230878, 2004) не предназначены для изоляции протяженных участков трубопровода.When insulating pipe joints with factory coating, cuffs based on heat-shrinkable tapes with a layer of polymer adhesive are used (RU, patent 2228940, 2004). The operational properties of coatings obtained on their basis significantly exceed the properties of the coatings listed above, however, the methods of their application (RU, 2230878, 2004) are not intended to isolate extended sections of the pipeline.

Для нанесения изоляционных ленточных покрытий на протяженные участки трубопровода предназначены устройства, содержащие перемещающийся вдоль трубопровода по винтовой линии разборный поворотный ротор, при вращении которого лента сматывается с рулона, размещенного на обмоточной головке ротора, на поверхность трубопровода (см., например, RU, патент 2218515, 2003).For applying insulating tape coatings to extended sections of the pipeline, devices are designed that comprise a collapsible rotary rotor moving along the pipeline along a helix, during rotation of which the tape is wound from a roll placed on the winding head of the rotor onto the pipeline surface (see, for example, RU, patent 2218515 , 2003).

Наиболее близким аналогом разработанного способа можно признать (RU, патент 2151942, 2000) известный способ нанесения изоляционного ленточного мастичного покрытия на трубопровод. Согласно известному способу ленту с нанесенным мастичным слоем наматывают на защищаемый трубопровод, предварительно покрытый слоем праймера, затем производят нагрев ленты с наружной стороны для размягчения матичного слоя и улучшения его клеящих свойств. Однако это не обеспечивает заполнение неровностей, находящихся на поверхности трубопровода, очищенной от старого покрытия и следов коррозии в областях, примыкающих к продольным и стыковым сварным швам. Это обусловлено тем, что размягчение мастичного слоя осуществляют после нанесения покрытия, причем воздух, заполняющий покрытия, при нанесении ленты не удаляют.The closest analogue of the developed method can be recognized (RU, patent 2151942, 2000) a known method of applying an insulating tape mastic coating on the pipeline. According to the known method, the tape coated with the mastic layer is wound on a protected pipe previously coated with a primer layer, then the tape is heated from the outside to soften the matte layer and improve its adhesive properties. However, this does not ensure the filling of irregularities located on the surface of the pipeline, cleaned of the old coating and traces of corrosion in areas adjacent to the longitudinal and butt welds. This is due to the fact that the softening of the mastic layer is carried out after coating, and the air filling the coating is not removed when applying the tape.

В качестве ближайшего аналога разработанного устройства может быть использовано известное устройство нанесения ленточных покрытий (RU,2157946, 2000). Известное устройство содержит разъемный поворотный ротор с обмоточной головкой (шпулей), предназначенной для закрепления рулона с исходным изоляционным ленточным материалом, и приводную каретку с электроприводом, включающим электродвигатель, редуктор, цепную передачу, цевочное и зубчатое колеса. На поворотном роторе установлены подпружиненные обрезиненные поворотные ходовые ролики, выполненные контактирующими с трубопроводом, направляющий ролик, узел нанесения защитной оболочки, выполненный в виде последовательно размещенных натяжного ролика, поворотной рамки с направляющими роликами, образующими тракт подачи защитной оболочки, причем поворотная рамка снабжена отклоняющими роликами и размещена между фланцами поворотного ротора под углом к оси размещаемого рулона с исходными изоляционными материалами. Приводная каретка снабжена опорными роликами, выполненными с возможностью взаимодействия с трубопроводом, и подсоединена к поворотному ротору посредством тяг, расположенных на зубчатом колесе. При использовании известного устройства происходит нанесение на поверхность трубопровода ленты с мастичным покрытием с одновременным удалением антиадгезионного слоя.As the closest analogue of the developed device, a known tape coating device can be used (RU, 2157946, 2000). The known device comprises a detachable rotary rotor with a winding head (spool), designed to secure the roll with the original insulating tape material, and a drive carriage with an electric drive, including an electric motor, gearbox, chain transmission, pinion and gear wheels. On the rotary rotor there are spring-loaded rubberized rotary running rollers made in contact with the pipeline, a guide roller, a protective sheath application unit made in the form of a sequentially placed tension roller, a rotary frame with guide rollers forming a protective sheath supply path, the rotary frame being provided with deflecting rollers and placed between the flanges of the rotary rotor at an angle to the axis of the placed roll with the original insulating materials. The drive carriage is equipped with support rollers, made with the possibility of interaction with the pipeline, and is connected to the rotary rotor by means of rods located on the gear wheel. When using the known device, a mastic-coated tape is applied to the surface of the pipeline with the simultaneous removal of the release layer.

Известное устройство, как и его аналоги, не может быть использовано для нанесения на поверхность трубопровода термопластичной изоляционной ленты с нанесенным полимерным адгезивом, которая позволяет заполнять неровности поверхности трубопровода.The known device, as well as its analogues, cannot be used for applying a thermoplastic insulating tape with a polymer adhesive on the surface of the pipeline, which allows you to fill in the roughness of the surface of the pipeline.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в расширении арсенала технических средств, предназначенных для комплексного проведения ремонтных работ по повторному изолированию трубопроводов в полевых условиях.The technical problem, solved by means of the developed technical solution, consists in expanding the arsenal of technical equipment intended for the comprehensive repair of re-insulating pipelines in the field.

Технический результат, который может быть получен при реализации разработанного технического решения, состоит в обеспечении автоматизации технологического процесса нанесения изоляционного покрытия на основе термопластичных двухслойных лент с полимерным адгезивом на протяженные участки трубопровода при одновременном повышении качества изоляционного покрытия за счет прижатия указанной ленты с разогретым адгезивом и распределением указанного адгезива по поверхности трубопровода с предварительно нанесенным праймером до заполнения неровностей на поверхности трубопровода и вытеснения из неровностей воздуха.The technical result that can be obtained by implementing the developed technical solution is to provide automation of the technological process of applying an insulation coating based on thermoplastic double-layer tapes with polymer adhesive to long sections of the pipeline while improving the quality of the insulation coating by pressing the specified tape with heated adhesive and distribution the specified adhesive on the surface of the pipeline with a previously applied primer until filled I have bumps on the surface of the pipeline and crowding out the bumps in the air.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать способ нанесения изоляционного покрытия на трубопровод, включающий намотку по винтовой линии изоляционной ленты со сменных рулонов на предварительно очищенную поверхность трубопровода, покрытую слоем праймера, причем в качестве изоляционной ленты используют термопластичную двухслойную ленту с полимерным адгезивом, в процессе намотки на ленте создают виток с диаметром, превышающим диаметр трубопровода, а в процессе намотки ленту разворачивают слоем адгезива от трубопровода, разогревают отмотанный участок ленты со стороны адгезива до температуры его перехода в вязкотекучее состояние, затем ленту поворачивают слоем адгезива к трубопроводу и, в момент контакта ленты с поверхностью трубопровода, на ленту воздействуют рассредоточенной нагрузкой со стороны наружной поверхности с распределением адгезива до заполнения неровностей и вытеснения воздуха с одновременной фиксацией кромки ленты в месте нахлеста на предыдущий виток и приложением растягивающих усилий, возрастающих в месте нахлеста до противоположной кромки. Предпочтительно используют двухслойную изоляционную ленту с термоусаживающейся основой. Обычно намотанную по винтовой линии ленту нагревают горячим воздухом, обтекающим трубопровод по винтовой линии. При этом указанный горячий воздух могут использовать и для обработки праймера. В случае использования нескольких рулонов указанных изоляционных лент предпочтительно при смене рулона осуществляют механическое соединение конца ленты одного рулона с началом ленты другого рулона.To achieve the specified technical result, it is proposed to use a method of applying an insulating coating to a pipeline, including winding along an helical line of an insulating tape from replaceable rolls onto a previously cleaned surface of the pipeline covered with a primer layer, and a thermoplastic two-layer tape with polymer adhesive is used as an insulating tape during winding a round with a diameter exceeding the diameter of the pipeline is created on the tape, and in the process of winding the tape is deployed with a layer of adhesive from the pipeline, the unwound portion of the tape from the side of the adhesive is heated to the temperature of its transition to a viscous flow state, then the tape is turned with a layer of adhesive to the pipe and, at the moment of contact of the tape with the surface of the pipe, the tape is exposed to a distributed load from the side of the external surface with the distribution of adhesive to fill in irregularities and air displacement with simultaneous fixing of the edge of the tape in the place of overlap to the previous turn and the application of tensile forces increasing in the place of overlap for about the opposite edge. Preferably, a two-layer insulating tape with a heat-shrinkable base is used. Typically, a helix-wound tape is heated with hot air flowing around a pipeline along a helical line. Moreover, the specified hot air can also be used for primer processing. In the case of using several rolls of said insulation tapes, it is preferable, when changing the roll, to mechanically connect the end of the tape of one roll to the beginning of the tape of another roll.

Для реализации выше приведенного способа может быть использовано также разработанное устройство для нанесения изоляционного покрытия на поверхность трубопровода. Указанное устройство содержит разъемный поворотный ротор, выполненный с возможностью опоры о поверхность трубопровода обрезиненными роликами и имеющий, по крайней мере, одну обмоточную головку, предназначенную для размещения сменного рулона с используемой изоляционной лентой, и приводную каретку с электроприводом, включающим электродвигатель, редуктор и зубчатые колеса, снабженную опорными роликами, предназначенными для взаимодействия с поверхностью трубопровода, причем указанная приводная каретка связана с поворотным ротором посредством тяг. Поворотный ротор выполнен с возможностью подключения к источнику электрической энергии посредством скользящих контактов.To implement the above method, the developed device for applying an insulating coating to the surface of the pipeline can also be used. The specified device contains a detachable rotary rotor made with the possibility of support on the surface of the pipeline with rubber rollers and having at least one winding head designed to accommodate a removable roll with used insulation tape, and a drive carriage with an electric drive, including an electric motor, gearbox and gears equipped with support rollers designed to interact with the surface of the pipeline, and the specified drive carriage is connected with a rotary rotor by means of traction. The rotary rotor is made with the possibility of connecting to a source of electrical energy through sliding contacts.

На роторе закреплены направляющие и разворачивающие ленту валики, направляющий изоляционную ленту теплоизолирующий кожух, формирующий виток изоляционной ленты с диаметром, превышающим диаметр трубопровода, и соединенный с проточным нагревателем воздуха с возможностью разогрева изоляционной ленты со стороны адгезива, средство для распределения разогретого адгезива изоляционной ленты по поверхности трубопровода, выполненное с возможностью фиксации кромки ленты в месте нахлеста на предыдущий виток и приложения растягивающих усилий, возрастающих от кромки ленты в месте нахлеста до противоположной кромки ленты. Кроме того, устройство дополнительно содержит емкость для праймера, снабженную подвижным поршнем, дозатором и средством распределения праймера по поверхности трубопровода, узел нагрева изоляционного покрытия трубопровода, опирающийся с одной стороны на поворотный ротор посредством пары колес и имеющий возможность опоры на трубопровод с нанесенным покрытием с возможностью поступательного движения вдоль трубопровода.Guides and rolls expanding the tape are fixed on the rotor, a heat-insulating casing directing the insulation tape, forming a turn of the insulation tape with a diameter exceeding the diameter of the pipeline, and connected to a flowing air heater with the possibility of heating the insulation tape on the adhesive side, means for distributing the heated adhesive of the insulation tape over the surface the pipeline, made with the possibility of fixing the edge of the tape in the place of overlap on the previous turn and the application of tensile forces, increasing from the edge of the tape in the overlap to the opposite edge of the tape. In addition, the device further comprises a primer container equipped with a movable piston, a dispenser and means for distributing the primer over the surface of the pipeline, a heating unit for insulating the coating of the pipeline, resting on one side of the rotary rotor by means of a pair of wheels and having the possibility of supporting the coated pipeline with the possibility of translational motion along the pipeline.

Средство распределения разогретого адгезива, в частности, может содержать шарнирно связанный с поворотным ротором вал, снабженный прижимным роликом для фиксации кромки изоляционной ленты, при этом рабочая поверхность вала образована эластичными коническими шайбами, чередующимися с антифрикционными прокладками. Узел нагрева изоляционного покрытия может содержать разъемный корпус, охватывающий трубопровод, причем на внутренней поверхности корпуса выполнены перегородки, образующие винтовой канал для нагретого воздуха, при этом на наружной поверхности установлен, по крайней мере, один проточный нагреватель воздуха, выход которого соединен с винтовым каналом.The heated adhesive distribution means, in particular, may include a shaft pivotally connected to the rotary rotor, provided with a pressure roller for fixing the edge of the insulation tape, while the working surface of the shaft is formed by elastic conical washers alternating with anti-friction linings. The heating unit of the insulation coating may include a detachable housing covering the pipeline, and on the inner surface of the housing partitions are made that form a helical channel for heated air, while at least one flowing air heater is installed on the outer surface, the outlet of which is connected to the screw channel.

Введение в тракт подачи изолирующей ленты от рулона к месту контакта с трубопроводом возможности создания дополнительного витка с диаметром, превышающим диаметр трубопровода, приводит к увеличению длины находящейся в нем ленты и увеличению времени воздействия горячего воздуха на адгезив. Увеличение времени воздействия воздуха, в свою очередь, позволяет снизить его температуру, что уменьшает вероятность перегрева и разрыва изоляционной ленты при технологических или аварийных остановках, а также обеспечит равномерный прогрев всего слоя адгезива и нагрев основы изоляционной ленты для повышения ее пластичности. Изоляционную ленту, сматываемую с рулона, разворачивают адгезивом от трубопровода в направляющем теплоизолирующем кожухе с последующим созданием контакта с его поверхностями только основой изоляционной ленты, что исключает возможность прилипания адгезива.The introduction of the possibility of creating an additional coil with a diameter exceeding the diameter of the pipeline into the supply path of the insulating tape from the roll to the place of contact with the pipeline leads to an increase in the length of the tape located in it and an increase in the time that hot air acts on the adhesive. An increase in the time of exposure to air, in turn, makes it possible to lower its temperature, which reduces the likelihood of overheating and rupture of the insulation tape during technological or emergency stops, as well as ensuring uniform heating of the entire adhesive layer and heating of the base of the insulation tape to increase its ductility. The insulating tape wound from a roll is deployed with adhesive from the pipeline in a heat-insulating guide casing with the subsequent creation of contact with its surfaces only with the base of the insulating tape, which eliminates the possibility of adhesion of the adhesive.

Адгезив в вязкотекучем состоянии распределяют по поверхности трубопровода до заполнения им неровностей и вытеснения воздуха с одновременной фиксацией кромки изоляционной ленты в месте нахлеста ее на предыдущий виток и приложением растягивающих усилий, возрастающих от кромки в месте нахлеста до противоположной кромки. Средство для распределения адгезива в любом исполнении обеспечивает плотное прилегание изоляционной ленты к поверхности трубопровода в соответствии с ее рельефом, причем после прохождения обрабатываемого участка трубопровода размягченную основу изоляционной ленты в дальнейшем удерживает атмосферное давление.The adhesive in a viscous-flowing state is distributed over the surface of the pipeline until it is filled with irregularities and air is displaced while fixing the edge of the insulating tape in the place of overlapping it to the previous turn and applying tensile forces that increase from the edge in the overlap to the opposite edge. The adhesive distribution agent in any design provides a snug fit of the insulation tape to the surface of the pipeline in accordance with its relief, and after passing through the processed section of the pipeline, the softened base of the insulation tape further holds atmospheric pressure.

Сматывание изоляционной ленты с рулона, ось которого перпендикулярна оси трубопровода, исключает действие вращающего момента, который поворачивает рулон, компенсируя изменение количества движения в системе «ротор - рулон». Это позволяет уменьшить тормозящее усилие, прикладываемое к рулону, и уменьшить натяжение нагреваемой ленты, что позволяет снизить вероятность ее деформирования и разрыва.Winding the insulating tape from the roll, the axis of which is perpendicular to the axis of the pipeline, excludes the action of the torque that rotates the roll, compensating for the change in the amount of movement in the rotor-roll system. This allows you to reduce the braking force applied to the roll, and to reduce the tension of the heated tape, which reduces the likelihood of its deformation and rupture.

Вышеприведенная технология позволяет использовать термопластичную изоляционную ленту для автоматизированного нанесения изоляционных покрытий при намотке термопластичной изоляционной ленты со сменных рулонов по винтовой линии по всей длине протяженного изолируемого участка трубопровода.The above technology allows the use of thermoplastic insulation tape for the automated application of insulation coatings when winding thermoplastic insulation tape from removable rolls along a helical line along the entire length of an extended insulated section of the pipeline.

В дальнейшем при подробном рассмотрении разработанного технического решения будут использованы чертежи, при этом на фиг.1 приведен схематичный чертеж поперечного сечения трубопровода с нанесенным изоляционным покрытием; на фиг.2 приведена траектория движения изоляционной ленты от сменного рулона к месту контакта с поверхностью трубопровода в аксонометрии; на фиг.3 схематично изображено поперечное сечение изоляционного покрытия при воздействии на наружную поверхность ленты средства для распределения разогретого адгезива в момент контакта с поверхностью трубопровода; на фиг.4 - поперечное сечение конца изоляционной ленты предыдущего рулона, соединенного с началом изоляционной ленты следующего рулона; на фиг.5 приведен чертеж устройства для нанесения изоляционного покрытия на поверхность трубопровода в аксонометрии; на фиг.6 - чертеж разъемного поворотного ротора в разомкнутом виде в аксонометрии; на фиг.7 - чертеж разъемного ротора в собранном виде, вид сверху; на фиг.8 - чертеж обмоточной головки в разрезе; на фиг.9 - схема прохождения изоляционной ленты через направляющие и разворачивающие валики и теплоизолирующий кожух, вид сверху; на фиг.10 - чертеж средства для распределения адгезива по поверхности трубопровода, выполненного в виде шарнирно подвешенного составного валика в разрезе; на фиг.11 схематично показано крепление подвижных и неподвижных относительно ротора скользящих контактов; на фиг.12 - чертеж рядом расположенных приводной каретки с электроприводом и узла нанесения жидкого праймера, размещенного на роторе; на фиг.13 приведен чертеж узла нагрева изоляционного покрытия при разомкнутом корпусе в аксонометрии, на фиг.14 - чертеж узла нагрева изоляционного покрытия при сомкнутом корпусе в аксонометрии.In the future, a detailed consideration of the developed technical solution will use the drawings, while figure 1 shows a schematic drawing of a cross section of a pipeline coated with an insulating coating; figure 2 shows the trajectory of the insulating tape from the removable roll to the point of contact with the surface of the pipeline in a perspective view; figure 3 schematically shows a cross section of an insulating coating when exposed to the outer surface of the tape means for distributing the heated adhesive at the moment of contact with the surface of the pipeline; figure 4 is a cross section of the end of the insulating tape of the previous roll connected to the beginning of the insulating tape of the next roll; figure 5 shows a drawing of a device for applying an insulating coating to the surface of the pipeline in a perspective view; figure 6 is a drawing of a detachable rotary rotor in an open form in a perspective view; Fig.7 is a drawing of a split rotor in assembled form, a top view; in Fig.8 is a sectional drawing of a winding head; figure 9 is a diagram of the passage of the insulating tape through the guides and the expanding rollers and heat insulating casing, top view; figure 10 is a drawing of means for distributing adhesive over the surface of the pipeline, made in the form of a hinged suspended composite roller in section; 11 schematically shows the fastening of movable and stationary sliding contacts relative to the rotor; in Fig.12 is a drawing of adjacent drive carriages with an electric drive and a unit for applying a liquid primer located on the rotor; Fig.13 is a drawing of a heating unit of an insulating coating with an open casing in a perspective view; Fig. 14 is a drawing of a heating unit of an insulating coating with an open casing in a perspective view;

При реализации способа нанесения изоляционного покрытия на предварительно очищенную поверхность трубопровода 1 (фиг.1) наматывают по винтовой линии термопластичную двухслойную ленту 2, обращенную слоем полимерного адгезива 3 к поверхности трубопровода 4.When implementing the method of applying an insulating coating to a previously cleaned surface of the pipeline 1 (Fig. 1), a thermoplastic two-layer tape 2 is wound along a helical line, facing a layer of polymer adhesive 3 to the surface of the pipeline 4.

В процессе намотки на траектории движения изоляционной ленты 2 от сменного рулона 4 (фиг.2) к месту контакта с поверхностью трубопровода 1 формируют виток 5 с диаметром, превышающим диаметр трубопровода 1 для исключения касания с его поверхностью, при этом ленту разворачивают слоем адгезива 3 от трубопровода 1 разогревают отмотанный участок ленты 2 со стороны адгезива 3 до температуры его перехода в вязкотекучее состояние, затем разворачивают слоем адгезива 3 к трубопроводу, и в момент контакта с его поверхностью 1 воздействуют рассредоточенной по поверхности изоляционной ленты нагрузкой со стороны наружной ее поверхности, распределяя адгезив 3 до заполнения им неровностей (фиг.3) на поверхности трубопровода с одновременным вытеснением воздуха и фиксированием кромки ленты прижатием в месте нахлеста на предыдущий виток. Затем прикладывают растягивающие усилия, возрастающие от кромки в месте нахлеста до противоположной кромки. При этом обычно используют в качестве термопластичной двухслойной изоляционной ленты с полимерным адгезивом двухслойную ленту с термоусаживающейся основой «НРЛ-СТ60» 225×1,8 ТУ 2293-001-29200582-02, выпускаемую ООО «Мост-1». Намотанные по винтовой линии витки изоляционной ленты равномерно нагревают горячим воздухом, обтекающим трубопровод по винтовой линии, причем в дальнейшем нагретый воздух используют для тепловой обработки праймера. При смене рулона осуществляют механическое соединение конца изоляционной ленты предыдущего рулона с началом изоляционной ленты следующего рулона, что обеспечивает непрерывность процесса намотки. В частности, в одном из вариантов реализации начало и конец ленты 2 имеют по 4 отверстия с одинаковыми межосевыми расстояниями, в которые в процессе соединения изоляционных лент вставляют составные полимерные клипсы 6 (фиг.4), участок соединения с клипсами 6 пропускают через виток 5, в котором адгезив нагревают до вязкотекучего состояния и прижимают к поверхности трубопровода, при этом происходит деформация клипс 6 и адгезив 3 заполняет зазоры клипс 6.In the process of winding on the path of the insulating tape 2 from the removable roll 4 (figure 2) to the point of contact with the surface of the pipe 1, a coil 5 is formed with a diameter exceeding the diameter of the pipe 1 to prevent contact with its surface, while the tape is deployed with an adhesive layer 3 from of the pipeline 1, the unwound section of the tape 2 is heated from the side of the adhesive 3 to the temperature of its transition to a viscous flow state, then they are deployed with a layer of adhesive 3 to the pipeline and, at the moment of contact with its surface 1, they are dispersed minutes on the surface of the insulating tape load from its outer surface, spreading the adhesive 3 before filling them asperities (3) on the surface of the pipeline with simultaneous displacement of air and the fixing tape at the site edges pressing of overlap the previous turn. Then, tensile forces are applied, increasing from the edge at the overlap to the opposite edge. In this case, a two-layer tape with a heat-shrinkable base “NRL-ST60” 225 × 1.8 TU 2293-001-29200582-02, manufactured by Most-1 LLC, is usually used as a thermoplastic double-layer insulating tape with polymer adhesive. Coils of insulating tape wound along a helical line are uniformly heated with hot air flowing around the pipeline along a helical line, and further heated air is used for heat treatment of the primer. When changing the roll, a mechanical connection is made between the end of the insulating tape of the previous roll and the beginning of the insulating tape of the next roll, which ensures the continuity of the winding process. In particular, in one embodiment, the beginning and end of the tape 2 have 4 holes with the same center distances, into which, during the connection of the insulation tapes, composite polymer clips 6 are inserted (Fig. 4), the connection section with the clips 6 is passed through a loop 5, in which the adhesive is heated to a viscous state and pressed against the surface of the pipeline, this deforms the clips 6 and adhesive 3 fills the gaps of the clips 6.

Устройство для нанесения изоляционного покрытия монтируют на трубопроводе 1. Оно содержит разъемный поворотный ротор 7 (фиг.5), приводную каретку 8 с электроприводом, узел 9 нагрева нанесенного изоляционного покрытия. Разъемный поворотный ротор 7 содержит (фиг.6) нижнюю 10 и верхнюю 11 части, которые в сборе охватывают трубопровод 1. Поворотный ротор 7 установлен на трубопроводе 1 посредством трех пар сдвоенных обрезиненных роликов 12 (фиг.7), соединенных между собой упругими тягами 13. В центральной части разъемного поворотного ротора 7 расположена, по меньшей мере, одна обмоточная головка 14, ось вращения которой перпендикулярна оси трубопровода 1. Обмоточная головка 14 имеет ось 15 (фиг.8) и две взаимно перемещающиеся вдоль оси вращения головки 14 втулки 16 и 17, между которыми расположены эластичные вкладыши 18, которые в сжатом рабочем состоянии удерживают сменный рулон 4 с лентой на поворачивающейся вместе с ротором 7 обмоточной головке 14. Стопорная гайка 19 определяет взаимное положение втулок 16 и 17. На поворотном роторе 7 закреплен направляющий теплоизолированный кожух 20 (фиг.9), выполненный с возможностью регулирования угла поворота поворотного ротора 7 относительно его продольной оси. Для прохождения ленты 2 с рулона 4 в направляющий теплоизолированный кожух 20 на поворотном роторе 7 установлены направляющие валики 21 и разворачивающий валик 22. Кожух 20 содержит входную 23 и выходную 24 щели, ширина которых соответствует ширине ленты 2. Под входной щелью 23 установлен узел отвода горячего воздуха, содержащий корпус 25, на котором закреплен центробежный вентилятор 26, выход которого соединен патрубком 27 с проточным нагревателем 28 воздуха, выход которого патрубком 29 соединен с распределителем 30 горячего воздуха, расположенным на кожухе 20 перед выходной щелью 24. На поворотном роторе 7 установлено средство 31 для распределения разогретого адгезива (фиг.9), выполненное с возможностью фиксации кромки ленты 2 в месте нахлеста на предыдущий виток и приложения растягивающих усилий, возрастающих от кромки ленты 2 в месте нахлеста до противоположной кромки ленты 2. Указанное средство 31 для распределения разогретого адгезива может быть выполнено в виде составного валика, шарнирно соединенного с поворотным ротором 7, и содержит ось 32 (фиг.10), сферические подшипники 33, 34 и 35, поворотные щеки 36 и 37. К бурту 38 оси 32 посредством стопорной гайки 39 и втулки 40 прижат набор конических стальных шайб 41, эластичных конических шайб 42 и антифрикционных прокладок 43. Взаимное расположение подшипников 33 и 34 задано дистанционными втулками 44 и 45.A device for applying an insulating coating is mounted on the pipe 1. It contains a detachable rotary rotor 7 (Fig. 5), a drive carriage 8 with an electric drive, a heating unit 9 for the applied insulating coating. The split rotary rotor 7 contains (Fig. 6) the lower 10 and the upper 11 parts, which assembled to cover the pipe 1. The rotary rotor 7 is mounted on the pipe 1 by means of three pairs of double rubberized rollers 12 (Fig. 7), interconnected by elastic rods 13 At least one winding head 14 is located in the central part of the split rotary rotor 7, the axis of rotation of which is perpendicular to the axis of the pipe 1. The winding head 14 has an axis 15 (Fig. 8) and two sleeves 16 mutually moving along the axis of rotation of the head 14 and 17 between which are located elastic inserts 18, which in a compressed working condition hold the replaceable roll 4 with the tape on the winding head 14. Turning with the rotor 7, the lock nut 19 determines the relative position of the sleeves 16 and 17. On the rotary rotor 7 is fixed guide insulated casing 20 (Fig. 9), made with the possibility of adjusting the angle of rotation of the rotary rotor 7 relative to its longitudinal axis. For the passage of the tape 2 from the roll 4 into the guide insulated casing 20 on the rotary rotor 7 installed guide rollers 21 and the expanding roller 22. The casing 20 contains an input 23 and output 24 slots, the width of which corresponds to the width of the tape 2. Under the input slit 23 there is a hot tap assembly air containing a housing 25, on which is mounted a centrifugal fan 26, the output of which is connected by a pipe 27 to a flow heater 28, the output of which pipe 29 is connected to a hot air distributor 30, located on a blaze 20 in front of the exit slit 24. On the rotary rotor 7 there is installed a means 31 for distributing the heated adhesive (Fig. 9), made with the possibility of fixing the edge of the tape 2 in the place of overlapping to the previous turn and applying tensile forces increasing from the edge of the tape 2 in the place of overlapping to the opposite edge of the tape 2. The specified means 31 for distributing the heated adhesive can be made in the form of a composite roller pivotally connected to the rotary rotor 7, and contains an axis 32 (figure 10), spherical bearings 33, 34 and 35, rotation tnye cheeks 36 and 37. turners 38 axis 32 by a lock nut 39 and sleeve 40 is pressed against a set of conical steel washer 41, resilient conical washers 42 and antifriction gasket 43. The relative position of the bearing 33 and the spacer sleeve 34 is set to 44 and 45.

На подшипнике 34 закреплен корпус 46, в кольцевом пазу которого расположены эластичные конические втулки 47 и 48 с промежуточной эластичной шайбой 49. Поворотный ротор 7 подключен к источнику электроэнергии скользящими контактами, состоящими из неподвижных относительно ротора 7 кольцевых контактов 50 и 51 (фиг.11), расположенных в кольцевых пазах диэлектрического разъемного корпуса 52, составные части которого прикреплены к нижней 10 и верхней 11 частям ротора 7. К кольцевым контактам 50 и 51 прижаты подпружиненные контакты 53 и 54, расположенные в пазах четырех вращающихся относительно продольной оси ротора 7 диэлектрических корпусов 55, которых удерживают в рабочем положении пружины 56, закрепленные на диэлектрических вставках тележки 57, расположенной на роторе 7 с возможностью полного оборота вокруг его продольной оси. Приводная каретка 8 состоит из рамы 58 (фиг.12), на которой расположены две пары направляющих колес 59 и 60 с осями, перпендикулярными продольной оси трубопровода 1. В нижней части рамы 58 расположен планетарный мотор-редуктор 61, соединительная муфта 62 и шпиндельный узел 63 с ведущей шестерней 64. Ведущая шестерня 64 входит в зацепление с разъемной ведомой шестерней 65, составные части которой жестко закреплены на нижней 10 и верхней 11 частях ротора 7. Рама 58 посредством шарнирно закрепленных тяг 66 соединена с тележкой 57. Узел нанесения жидкого праймера содержит закрепленную на поворотном роторе 7 емкость 67 для праймера (фиг.12) с подпружиненным подвижным поршнем 68 и дозатор 69 праймера. В частности, средство распределения адгезива по поверхности трубопровода 1 может быть выполнено в виде двух валиков 70, вращающихся вместе с поворотным ротором 7 по спирали. Узел 9 нагрева нанесенного покрытия содержит смыкаемые на трубопроводе 1 теплоизолированные полукорпуса 71 и 72 (фиг.13), прикрепленные к каркасам 73 и 74, которые имеют общую ось. К каркасам 73 и 74 прикреплен, по меньшей мере, один центробежный вентилятор 75, выход которого патрубком 76 соединен с входом, по меньшей мере, одного проточного нагревателя воздуха 77. Выход нагревателя воздуха 77 подведен к отверстиям на внутренней поверхности полукорпусов 71 и 72. Эластичные ребра 78 на внутренней поверхности полукорпусов 71 и 72 расположены по винтовой линии таким образом, что в устройстве 9 при сомкнутых полукорпусах 71 и 72 на трубопроводе 1 возникает винтовой канал для прохождения горячего воздуха. Ось полукорпусов 71 и 72 закреплена на траверсе 79 (фиг.14), которая с одной стороны содержит балку с колесами 80 и 81, упирающимися на ротор 7, и с другой стороны - опору 82, контактирующую с поверхностью покрытия, нанесенного на трубопровод 1. Для использования отработанного нагретого воздуха для тепловой обработки нанесенного слоя праймера на торце узла 9 нагрева нанесенного покрытия, обращенного к поворотному ротору 7, смонтирован кожух 83 из воздухонепроницаемой теплостойкой ткани.A housing 46 is mounted on the bearing 34, in an annular groove of which there are elastic conical bushings 47 and 48 with an intermediate elastic washer 49. The rotary rotor 7 is connected to the power source by sliding contacts consisting of ring contacts 50 and 51 that are stationary relative to the rotor 7 (Fig. 11) located in the annular grooves of the dielectric detachable housing 52, the component parts of which are attached to the lower 10 and upper 11 parts of the rotor 7. Spring-loaded contacts 53 and 54 located in the grooves are pressed to the ring contacts 50 and 51 four dielectric housings 55 rotatable relative to the longitudinal axis of rotor 7, which are held in working position by springs 56, mounted on dielectric inserts of carriage 57 located on rotor 7 with the possibility of a full revolution around its longitudinal axis. The drive carriage 8 consists of a frame 58 (Fig. 12), on which there are two pairs of guide wheels 59 and 60 with axes perpendicular to the longitudinal axis of the pipe 1. At the bottom of the frame 58 is a planetary gear motor 61, a coupling 62 and a spindle unit 63 with the drive gear 64. The drive gear 64 is engaged with a detachable driven gear 65, the components of which are rigidly fixed to the lower 10 and upper 11 parts of the rotor 7. The frame 58 is connected to the carriage 57 via articulated rods 66. The unit for applying the liquid primer contains attached to the rotary rotor 7 capacity 67 for the primer (Fig) with a spring-loaded movable piston 68 and the dispenser 69 of the primer. In particular, the means for distributing the adhesive over the surface of the pipe 1 can be made in the form of two rollers 70 rotating in a spiral together with the rotary rotor 7. The coating heating unit 9 comprises thermally insulated half-shells 71 and 72 that are locked on the pipeline 1 (Fig. 13), attached to frames 73 and 74, which have a common axis. At least one centrifugal fan 75 is attached to the frames 73 and 74, the outlet of which is connected by a nozzle 76 to the inlet of at least one flow-through air heater 77. The output of the air heater 77 is connected to the openings on the inner surface of the half-shells 71 and 72. Elastic the ribs 78 on the inner surface of the half-shells 71 and 72 are located along a helical line so that in the device 9 with closed half-shells 71 and 72 on the pipe 1 there is a helical channel for the passage of hot air. The axis of the half-shells 71 and 72 is mounted on a beam 79 (Fig. 14), which, on the one hand, contains a beam with wheels 80 and 81 abutting against the rotor 7, and on the other hand, a support 82 in contact with the coating surface applied to the pipeline 1. To use the heated exhaust air for heat treatment of the applied primer layer, a casing 83 of an airtight heat-resistant fabric is mounted on the end of the coating heating unit 9 facing the rotary rotor 7.

Разработанное устройство для нанесения изоляционного покрытия на протяженный участок трубопровода может быть использовано следующим образом.The developed device for applying an insulating coating to an extended section of the pipeline can be used as follows.

Перед началом работы разъемный поворотный ротор 7 монтируют на трубопроводе 1 из составных частей 10 и 11. При этом положение оси поворотного ротора 7 относительно продольной оси трубопровода 1 определено изгибом упругих тяг 13 трех пар сдвоенных обрезиненных роликов 12. Для регулирования угла поворота осей сдвоенных обрезиненных роликов 12 производят продольное смещение упругих тяг 13, задавая при этом шаг винтовой линии, по которой будет перемещаться поворотный ротор 7. После сборки поворотного ротора 7 на трубопроводе 1 монтируют приводную каретку 8 с электроприводом и узел 9 нагрева нанесенного покрытия. На обмоточной головке 14 в центральной части разъемного поворотного ротора 7 размещают сменный рулон 4 с изоляционной лентой 2, удерживаемый эластичными вкладышами 18, которые увеличиваются в диаметре при сжатии их втулками 16 и 17 под действием стопорной гайки 19. Поворотный ротор 7 подключают к источнику электрической энергии скользящими контактами таким образом, чтобы безопасное для работы напряжение 40 В с приводной каретки 8 поступало на движущиеся поступательно относительно трубопровода 1 подпружиненные контакты 53 и 54, соединенные с тележкой 57, совершающей полный оборот вокруг продольной оси трубопровода 1. Электрический ток поступает с вращающихся вместе с ротором 7 кольцевых контактов 50 и 51 и питает центробежный вентилятор 26 и проточный воздухонагреватель 28. Поступательное перемещение всего устройства для нанесения изоляционного покрытия вдоль трубопровода 1 обеспечено тем, что вращающий момент с мотор-редуктора 61 через муфту 62 поступает на шпиндель узла 63 с закрепленной на нем ведущей шестерней 64, входящей в зацепление с ведомой шестерней 65, жестко закрепленной на роторе 7. При вращении поворотный ротор 7 перемещается по винтовой линии, шаг которой предварительно задан углом поворота осей сдвоенных обрезиненных роликов 12, и является движителем всего устройства, перемещающим приводную каретку 8 и узел 9 нагрева нанесенного покрытия поступательно вдоль трубопровода. Оси колес 59 и 60, установленные перпендикулярно оси трубопровода 1, обеспечивают возможность поступательного перемещения приводной каретки 8 и препятствуют ее провороту вокруг продольной оси трубопровода 1. Поворот ротора 7 относительно перемещающегося поступательно узла 9 нагрева нанесенного покрытия происходит за счет действия колес 80 и 81, опирающихся на корпус ротора 7. Поступательное перемещение узла 9 нагрева нанесенного покрытия происходит за счет того, что кольцевые выступы корпуса поворотного ротора 7, перемещающегося по винтовой линии, входят в зацепление с буртами колес 80 и 81.Before starting work, the split rotary rotor 7 is mounted on the pipe 1 from the components 10 and 11. The position of the axis of the rotary rotor 7 relative to the longitudinal axis of the pipe 1 is determined by the bending of the elastic rods 13 of three pairs of double rubberized rollers 12. To adjust the angle of rotation of the axes of the double rubberized rollers 12 produce a longitudinal displacement of the elastic rods 13, while setting the pitch of the helix along which the rotary rotor 7 will move. After assembling the rotary rotor 7, the drive shaft is mounted on the pipeline 1 a retuct 8 with an electric drive and a heating unit 9 of the applied coating. On the winding head 14 in the Central part of the detachable rotary rotor 7 is placed a removable roll 4 with insulating tape 2, held by elastic liners 18, which increase in diameter when compressed by their sleeves 16 and 17 under the action of the lock nut 19. The rotary rotor 7 is connected to a source of electrical energy sliding contacts in such a way that a safe voltage of 40 V from the drive carriage 8 is supplied to the spring-loaded contacts 53 and 54 connected progressively relative to the pipeline 1 57, making a complete revolution around the longitudinal axis of the pipeline 1. Electric current flows from the ring contacts 50 and 51 rotating together with the rotor 7 and feeds the centrifugal fan 26 and the flow heater 28. The translational movement of the entire device for applying the insulation coating along the pipe 1 is ensured by that the torque from the gear motor 61 through the clutch 62 is supplied to the spindle of the assembly 63 with the drive gear 64 fixed thereon, which engages with the driven gear 65, rigidly fixed to the mouth nut 7. During rotation, the rotary rotor 7 moves along a helical line, the step of which is predefined by the angle of rotation of the axes of the double rubberized rollers 12, and is the mover of the entire device, moving the drive carriage 8 and the coating heating unit 9 translationally along the pipeline. The axles of the wheels 59 and 60, mounted perpendicular to the axis of the pipeline 1, provide the possibility of translational movement of the drive carriage 8 and prevent it from turning around the longitudinal axis of the pipeline 1. The rotation of the rotor 7 relative to the translational heating unit 9 of the applied coating is due to the action of the wheels 80 and 81, supported on the rotor body 7. The translational movement of the coating heating unit 9 occurs due to the fact that the annular protrusions of the rotary rotor body 7 moving along the helical the lines engage with the shoulders of the wheels 80 and 81.

Перед началом движения устройства для нанесения изоляционного покрытия край ленты 2, предварительно отмотанный со сменного рулона 4, закрепляют на трубопроводе 1. Затем при движении поворотного ротора 7 по винтовой линии лента 2 постепенно сматывается с рулона 4, вращающегося вместе с ротором 7. С рулона 4 лента 2 через систему направляющих валиков 21 и разворачивающего валика 22 поступает в направляющий теплоизолированный кожух 20, угол поворота которого относительно продольной оси разъемного поворотного ротора 7 соответствует шагу винтовой линии. Развернутая адгезивом от трубопровода 1 лента 2 поступает в направляющий теплоизолированный кожух 20 через входную щель 23. Во время нахождения ленты 2 в указанном кожухе 20 адгезив 2 ленты 2 обдувают нагретым воздухом, циркулирующим над ним по контуру - распределитель горячего воздуха 30, кожух 20, центробежный вентилятор 26, воздуховоды 27 и 29, проточный нагреватель воздуха 28, и, в момент прохождения лентой 2 выходной щели 24, адгезив оказывается нагретым до температуры его перехода в вязкотекучее состояние.Before the movement of the device for applying the insulation coating, the edge of the tape 2, previously unwound from the replaceable roll 4, is fixed on the pipe 1. Then, when the rotary rotor 7 moves along the helical line, the tape 2 is gradually rewound from the roll 4 rotating together with the rotor 7. From the roll 4 the tape 2 through the system of guide rollers 21 and the unroll roller 22 enters the guide heat-insulated casing 20, the rotation angle of which relative to the longitudinal axis of the detachable rotary rotor 7 corresponds to the pitch of a screw inii. The tape 2, deployed with adhesive from the pipeline 1, enters the heat-insulated guide casing 20 through the inlet slot 23. While the tape 2 is in the specified casing 20, the adhesive 2 of the tape 2 is blown with heated air circulating over it - hot air distributor 30, casing 20, centrifugal a fan 26, air ducts 27 and 29, a flow-through air heater 28, and, at the moment of passing the exit slit 24 by the tape 2, the adhesive is heated to the temperature of its transition to a viscous flow state.

После выхода из теплоизолированного кожуха 20 на ленту 2, повернутую слоем разогретого адгезива 3 к поверхности трубопровода 1, в момент контакта с указанной поверхностью воздействуют средством распределения адгезива 31 со стороны наружной поверхности. При этом адгезив 3 распределяется по поверхности трубопровода 1 до заполнения ее неровностей и вытеснения воздуха с одновременной фиксацией кромки ленты 2 в месте нахлеста ее на предыдущий виток с приложением растягивающих усилий, возрастающих от кромки в месте нахлеста до противоположной кромки. Фиксацию кромки ленты 2 в месте нахлеста на предыдущий виток обеспечивают прижатием ее эластичными коническими втулками 47 и 48, ось вращения которых посредством сферического подшипника 34 самоустанавливается перпендикулярно кромке ленты 2. При приложении давления к наружной поверхности ленты 2 происходит ее растягивание в стороны от вершин конусов втулок 47 и 48, при этом промежуточная эластичная шайба 49 при деформации прижимает находящийся под ней участок ленты 2 к поверхности трубопровода 1 так, что сила направлена перпендикулярно поверхности. Ось вращения 32 за счет сферических подшипников 33 и 35, а также поворота щек 36 и 37 располагается параллельно находящейся под ней поверхности трубопровода 1. Существующие отклонения поверхности трубопровода 1 от цилиндрической вызывают осевое смещение и поворот оси 32 таким образом, что она остается параллельной поверхности трубопровода. Часть средства 31 для распределения адгезива, образованного набором конических стальных шайб 41, эластичных конических шайб 42 и антифрикционных прокладок 43, перемещают относительно наружной поверхности наносимой изоляционной ленты 2 с проскальзыванием. При этом коэффициент трения зависит от угла конусности конических шайб 42, контактирующих с поверхностью ленты 2 через антифрикционные прокладки 43. При меньших углах конусности у шайб 42 со стороны самоустанавливающегося корпуса 46 коэффициент трения меньше, чем у шайб 42 со стороны стопорной гайки 39. Таким образом, к поверхности ленты 2 помимо усилий, прижимающих ее к поверхности трубопровода 1 и направленных перпендикулярно к ней, прикладывают растягивающие усилия, направленные вдоль поверхности трубопровода и возрастающие от кромки в месте нахлеста до противоположной кромки, при этом положение кромки в месте нахлеста фиксирует самоустанавливающаяся честь, собранная на корпусе 46. Кроме того, наружные поверхности конических шайб 42, контактирующие с наружной поверхностью ленты 2, в совокупности образуют прижимающую поверхность, копирующую рельеф поверхности трубопровода. Это приводит к тому, что лента 2 плотно обжимает существующие резкие перепады высот в области раковин, продольных и стыковых сварных швов, поскольку основа ленты после разогрева также становится пластичной. Плотное прижатие с перераспределением разогретого адгезива и вытеснением воздуха обеспечено тем, что каждая из шайб 42 обладает малой жесткостью и имеет возможность деформироваться независимо от соседних шайб, плотно обжимая находящийся под ней выступ. Возрастание усилия, прижимающего ленту 2 в месте контакта с ней деформированной отдельной шайбы 42 над выступом, приводит к перераспределению адгезива, находящегося в вязкотекучем состоянии, и заполнению неровностей с вытеснением воздуха. В деформированном состоянии наружные поверхности эластичных конических шайб 42 образуют волнистую линию контакта средства 31 распределения адгезива с поверхностью ленты 2 с сочетанием напряжений в области указанного контакта, способствующим перераспределению адгезива под лентой. При этом с разогретым адгезивом, обладающим высокой адгезией, контактирует только поверхность трубопровода 1 и основа ленты 2, на которую нанесен адгезив. Вместе с тем наружные поверхности конических шайб 42 в совокупности образуют прижимающую поверхность, жесткость которой зависит от толщины и конусности эластичных шайб 42, толщины, конусности и наружного диаметра стальных шайб 41, а также материала антифрикционных прокладок 43. В зависимости от эксплуатационных характеристик изоляционной ленты 2, температуры перехода адгезива в вязкотекучеее состояние, а также температуры размягчения основы ленты 2, скорости намотки изоляции на поверхность трубопровода 1 жесткость прижимающей поверхности подбирают таким образом, чтобы обеспечить гарантированное заполнение неровностей и вытеснение воздуха. Прижатие ленты 2 к поверхности трубопровода 1 атмосферным давлением после прохождения по ленте средства 31 распределения адгезива препятствует ее отлипанию и проникновению под кромку ленты 2 воздуха, поскольку разогретая основа ленты обладает более высокой пластичностью по сравнению с основой ленты 2 до ее разогрева и нанесения.After exiting the thermally insulated casing 20 onto the tape 2, turned by a layer of heated adhesive 3 to the surface of the pipeline 1, at the moment of contact with the specified surface is affected by the adhesive distribution means 31 from the outer surface. In this case, the adhesive 3 is distributed over the surface of the pipeline 1 until its bumps are filled and air is displaced while fixing the edge of the tape 2 in the place of its overlap to the previous turn with the application of tensile forces increasing from the edge at the overlap to the opposite edge. The fixing of the edge of the tape 2 in the place of overlap on the previous turn is provided by pressing it with elastic conical bushings 47 and 48, the axis of rotation of which by means of a spherical bearing 34 is self-aligned perpendicular to the edge of the tape 2. When pressure is applied to the outer surface of the tape 2, it is stretched to the sides of the tops of the cones of the bushings 47 and 48, while the intermediate elastic washer 49 during deformation presses the portion of the tape 2 below it to the surface of the pipeline 1 so that the force is directed perpendicular to the surface awns. The axis of rotation 32 due to spherical bearings 33 and 35, as well as the rotation of the cheeks 36 and 37, is parallel to the surface of the pipeline 1. The existing deviations of the surface of the pipe 1 from the cylindrical cause axial displacement and rotation of the axis 32 so that it remains parallel to the surface of the pipeline . Part of the means 31 for distributing the adhesive formed by the set of conical steel washers 41, elastic conical washers 42 and anti-friction linings 43 is moved relative to the outer surface of the applied insulation tape 2 with slippage. In this case, the friction coefficient depends on the taper angle of the conical washers 42 in contact with the surface of the tape 2 through anti-friction pads 43. At lower taper angles, the washers 42 on the side of the self-aligning housing 46 have a lower friction coefficient than the washers 42 on the side of the lock nut 39. Thus , in addition to the forces pressing it to the surface of the pipeline 1 and directed perpendicular to it, tensile forces are applied to the surface of the tape 2, directed along the surface of the pipeline and increasing from the edge to places e overlap to the opposite edge, while the position of the edge in the place of overlap is fixed by a self-aligning honor assembled on the body 46. In addition, the outer surfaces of the conical washers 42 in contact with the outer surface of the tape 2 together form a pressing surface that copies the relief of the pipeline surface. This leads to the fact that the tape 2 tightly compresses the existing sharp differences in height in the field of shells, longitudinal and butt welds, since the base of the tape also becomes plastic after heating. The tight pressing with the redistribution of the heated adhesive and air displacement is ensured by the fact that each of the washers 42 has low rigidity and is able to deform independently of neighboring washers, tightly compressing the protrusion located underneath. An increase in the force pressing the tape 2 at the point of contact of the deformed separate washer 42 above the protrusion leads to the redistribution of the adhesive, which is in a viscous-flowing state, and the filling of irregularities with air displacement. In a deformed state, the outer surfaces of the elastic conical washers 42 form a wavy line of contact between the adhesive distribution means 31 and the surface of the tape 2 with a combination of stresses in the area of the specified contact, which facilitates the redistribution of the adhesive under the tape. At the same time, only the surface of the pipe 1 and the base of the tape 2 on which the adhesive is applied contact with a heated adhesive with high adhesion. However, the outer surfaces of the conical washers 42 together form a clamping surface, the rigidity of which depends on the thickness and taper of the elastic washers 42, the thickness, taper and outer diameter of the steel washers 41, as well as the material of the anti-friction linings 43. Depending on the performance of the insulation tape 2 , the temperature of transition of the adhesive into a viscous fluid state, as well as the softening temperature of the base of the tape 2, the speed of winding the insulation on the surface of the pipeline 1, the rigidity of the pressing surface selected in such a way as to ensure guaranteed filling of irregularities and air displacement. The pressing of the tape 2 to the surface of the pipeline 1 by atmospheric pressure after the adhesive distribution means 31 passes through the tape prevents it from sticking and penetrating under the edge of the tape 2, since the warmed tape base has higher ductility as compared to the tape 2 before being heated and applied.

Равномерный нагрев нанесенного изоляционного покрытия для обеспечения полимеризации адгезива 3, а также термоусадки основы ленты 2, в случае использования двухслойной ленты с термоусаживающейся основой, осуществляют в узле 9 нагрева изоляционного покрытия, который перемещают последовательно по длине трубопровода 1. Атмосферный воздух посредством центробежного насоса 75 нагнетают в проточный нагреватель воздуха 77, откуда он поступает в винтовой канал, образованный эластичными ребрами 78 на внутренней поверхности полукорпусов 71 и 72. Поток горячего воздуха совершает несколько оборотов вокруг нанесенного изоляционного покрытия, что обеспечивает равномерный нагрев указанного покрытия, затем попадает в кожух 83, выполненный из воздухонепроницаемой теплостойкой ткани, смонтированный на торце узла 9 нагрева нанесенного покрытия, обращенного к поворотному ротору 7. Из указанного кожуха 83 нагнетаемый горячий воздух поступает в зазор между внутренней поверхностью ротора 7 и поверхностью трубопровода 1 с нанесенным предварительно слоем праймера. Обдув слоя нанесенного праймера горячим воздухом способствует ускорению полимеризации праймера и удалению растворителя праймера.Uniform heating of the applied insulation coating to ensure polymerization of the adhesive 3, as well as heat shrinkage of the base of the tape 2, in the case of using a two-layer tape with a heat-shrinkable base, is carried out in the heating unit 9 of the insulation coating, which is moved sequentially along the length of the pipe 1. Atmospheric air is pumped through a centrifugal pump 75 into a flowing air heater 77, from where it enters a helical channel formed by elastic ribs 78 on the inner surface of the half-bodies 71 and 72. Poto hot air makes several revolutions around the applied insulating coating, which ensures uniform heating of the specified coating, then enters the casing 83 made of an airtight heat-resistant fabric mounted on the end of the coating heating unit 9 facing the rotary rotor 7. From the casing 83, hot injected air enters the gap between the inner surface of the rotor 7 and the surface of the pipe 1 with a previously applied primer layer. Having blown the applied primer layer with hot air helps to accelerate the polymerization of the primer and remove the primer solvent.

Праймер наносят из емкости 67 с подпружиненным поршнем, закрепленным на поворотном роторе 7. При вращении поворотного ротора 7 праймер из емкости 67 под действием поршня 68 поступает через дозатор 69, при этом валики 70, прижимаемые к поверхности поворотного ротора 7 и вращающиеся вместе с ним по винтовой линии, распределяют праймер по поверхности трубопровода 1.The primer is applied from the reservoir 67 with a spring-loaded piston mounted on the rotary rotor 7. When the rotary rotor 7 is rotated, the primer from the reservoir 67 under the action of the piston 68 enters through the dispenser 69, while the rollers 70 are pressed against the surface of the rotary rotor 7 and rotate together with it helical line, distribute the primer on the surface of the pipe 1.

При смене рулона осуществляют механическое соединение конца изоляционной ленты 2 предыдущего рулона с началом изоляционной ленты последующего рулона, чем обеспечивают непрерывность процесса намотки ленты. В одном из вариантов реализации начало и конец изоляционной ленты 2 в рулоне могут иметь по 4 отверстия с одинаковыми межосевыми расстояниями, в процессе соединения совмещают отверстия конца одной ленты и начала другой и вставляют в совмещенные отверстия составные полимерные клипсы 6. Участок соединения лент с клипсами 6 пропускают через направляющий теплоизолирующий кожух 30, адгезив 3 нагревают до вязкотекучего состояния, прижимают к поверхности трубопровода 1 средством 31 распределения адгезива с одновременным деформированием разогретых клипс 6.When changing the roll, a mechanical connection is made between the end of the insulating tape 2 of the previous roll and the beginning of the insulating tape of the next roll, which ensures the continuity of the tape winding process. In one embodiment, the beginning and end of the insulation tape 2 in the roll can have 4 holes with the same center distances, during the connection, the holes of the end of one tape and the beginning of the other are combined and composite polymer clips 6 are inserted into the combined holes. Section of the connection of the tapes with clips 6 pass through the guide heat-insulating casing 30, the adhesive 3 is heated to a viscous state, pressed to the surface of the pipeline 1 by means of adhesive distribution 31 with simultaneous deformation clips 6.

При реализации полного рабочего цикла разработанного устройства для нанесения изоляционного покрытия получают гарантированное вытеснение воздуха из неровностей на поверхности трубопровода с одновременным заполнением их адгезивом и плотным облеганием рельефа поверхности трубопровода, что повышает качество изоляции трубопровода.When implementing the full working cycle of the developed device for applying an insulating coating, a guaranteed displacement of air from irregularities on the surface of the pipeline is obtained with simultaneous filling with adhesive and tight fitting of the relief of the surface of the pipeline, which improves the quality of insulation of the pipeline.

В частности при использовании разработанного устройства и термопластичной двухслойной ленты «НРЛ-СТ60» 225Х1,8 ТУ 2293-001-29200582-02 на отрезке трубопровода получено однородное качественное изоляционное покрытие с величиной отрыва наружной основы ленты 2 от заполимеризовавшегося на поверхности трубопровода слоя адгезива 3 в пределах 55-60 Н/см при 20±5°С.In particular, when using the developed device and the NRL-ST60 two-layer thermoplastic tape 225X1.8 TU 2293-001-29200582-02, a uniform high-quality insulating coating was obtained on the pipe segment with the gap between the outer base of the tape 2 and the adhesive layer 3 cured on the pipe surface; limits 55-60 N / cm at 20 ± 5 ° C.

Claims

1. The method of applying an insulating coating to the pipeline, including winding along the helical line of the insulating tape from a removable roll onto a pre-cleaned surface of the pipeline coated with a primer layer, characterized in that a thermoplastic two-layer tape with polymer adhesive is used as the insulating tape during winding from pre unwound tape form a coil with a diameter exceeding the diameter of the pipeline, while the tape is deployed with a layer of adhesive from the pipeline, warm the unwound the tape from the side of the adhesive to the temperature when the adhesive changes to a viscous flow state, unfold the tape with an adhesive layer to the pipeline, and at the moment of contact of the adhesive layer with the surface of the pipe, they act on the tape base with a distributed load, distributing the adhesive until it is filled with irregularities on the surface of the pipe and air is displaced while fixing the edge of the tape at the overlap to the previous turn and applying tensile forces increasing from the edge at the overlap to the opposite edge .

2. The method according to claim 1, characterized in that as an insulating tape use a two-layer tape with a heat-shrinkable base.

3. The method according to claim 2, characterized in that the windings of the tape wound along the helix are uniformly heated with hot air entering the screw channel and flowing around the pipeline along the helix.

4. The method according to claim 3, characterized in that the heated air is additionally used for processing the primer.

5. The method according to claim 1, characterized in that when changing the roll, the end of the insulating tape of the previous roll is mechanically connected to the beginning of the tape of the subsequent roll.

6. A device for applying an insulating coating to a pipeline containing a detachable rotary rotor made with the possibility of support on the surface of the pipeline with rubberized rollers and having at least one winding head made with the possibility of installing a removable roll with the original insulating tape on it, and a drive carriage with an electric drive, including an electric motor, gearbox and gears, equipped with support rollers designed to interact with the pipeline, and drive the lattice is connected to the rotary rotor by means of rods, characterized in that it further comprises a primer container provided with a piston, a dispenser and primer distribution means on the surface of the pipeline, made with the possibility of translational movement through the pipeline of the insulation coating unit, resting on one side on the rotary rotor by means of a pair of wheels, and on the other hand having the ability to support the pipeline with an insulating coating applied to it, the rotary rotor is made with the possible by connecting to the electric energy source by sliding contacts, on the rotary rotor there are fixed rollers and tape-unwrapping rollers and a heat-insulating casing directing the tape, made with the possibility of forming a turn of an insulating tape with a diameter exceeding the diameter of the pipeline, and connected by an air duct to a flowing air heater, providing heating of the insulating tape on the adhesive side, means for distributing the heated adhesive of the insulation tape over the surface of the pipe, made with the possibility of fixing the edge of the tape in the place of overlap on the previous turn and the application of tensile forces increasing from the edge of the tape in the overlap to the opposite edge of the tape.

7. The device according to claim 6, characterized in that the means for distributing the heated adhesive comprises a shaft pivotally connected to the rotary rotor, provided with a pressure roller for fixing the edge of the insulation tape, while the working surface of the shaft is formed by elastic conical washers alternating with antifriction gaskets.

8. The device according to claim 6, characterized in that the heating unit of the insulating coating contains a detachable heat-insulating casing made with the possibility of covering the pipeline, on the inner side of the casing there are elastic partitions forming a helical channel for heated air, and at least one is installed on the outer surface at least one flowing air heater, the output of which is connected to a screw channel.