RU2788819C1 - Method for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure using a stand for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure - Google Patents

Method for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure using a stand for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2788819C1
RU2788819C1 RU2022119007A RU2022119007A RU2788819C1 RU 2788819 C1 RU2788819 C1 RU 2788819C1 RU 2022119007 A RU2022119007 A RU 2022119007A RU 2022119007 A RU2022119007 A RU 2022119007A RU 2788819 C1 RU2788819 C1 RU 2788819C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stand
technological
plugs
platforms
testing
Prior art date
Application number
RU2022119007A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Александров
Андрей Валерьевич Дмитриев
Дмитрий Николаевич Канаев
Павел Сергеевич Мосин
Виктор Васильевич Петухов
Original Assignee
Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") filed Critical Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС")
Application granted granted Critical
Publication of RU2788819C1 publication Critical patent/RU2788819C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: technological modules productionю
SUBSTANCE: invention relates to the production of technological modules (TM) of deep-sea submersibles, namely, to technology and equipment for hydraulic testing of cylindrical shells for strength against shear forces (in the cross section of the shell) and from normal tensile stresses (in the longitudinal section of the shell). In the method for testing TM for internal pressure, two technological frames (TF) are welded on the outer and inner surfaces of the TM at a distance of at least 200 mm from each end. Then, the basic axis of the TM is adjusted by optically pointing the targets relative to each other, which are mounted on shergens in the end sections of the internal cavity of the TM. After that, the technological module is installed on stacking carts in the working area of the stand, where the base axis of the TM is aligned with the longitudinal axis of the stand along its reference targets using optical guidance and the corresponding mechanisms of the stacking carts, after which the longitudinal axis of the stand is aligned with the axis of the stationary part of the plug using optical guidance and use of targets, as well as horizontal and vertical NU microelectric drives. With the help of a crane, the removable part of the plug is installed, which is hung, compacted and fixed on the stationary part of the plug in the aiming device, and the inner cavity of the hole of the removable part of the plug is guided to the outer diameter of the technological module until it comes into contact with the end face of the technological frame is carried out according to a digital program using horizontal microelectric drives. and vertical movements of the pointing device and axial movement of the platforms from laser triangulation distance sensors that emit laser beams to the outer base surfaces of the reflectors mounted on the plug and receive signals reflected from their surface for introduction into the control circuit of the pointing device. The flange connection is mounted on the process frame and a conical self-sealing is formed, after which all the above operations are performed with another plug at the opposite end of the process module, the cavity of the process module is filled with working fluid using a stationary pumping station with pressure and drain pipelines and tested for strength and tightness. The stand for testing TM deep-sea vehicles for internal pressure containing a carrier frame consists of two side walls connected by two jumpers, on which guides are mounted for moving two vertical platforms installed parallel to each other on self-propelled carts with microelectric drives, supports for the technological module, made in in the form of slipway trucks, the rails of which are located perpendicular to the axis of the stand, sealing heads made in the form of plugs with flanges of certain diameters, having conical sealing surfaces of different diameters, mounted on platforms towards each other along the longitudinal axis of the stand with the possibility of their movement. In this case, the sealing heads are equipped with sealing O-rings, which are installed during testing on top of the module body against the stop of the flange end and with additional fixation with a sealant. The stand also includes screw stops for fixing the platforms on the end surfaces of the technological module, a device for removing the seal, means for monitoring the parameters and supplying the working fluid to the test cavity, a drainage system for draining possible leaks of the working fluid. Platforms are suspended on self-propelled trolleys with microelectric drives along the axis of the stand through screw transmissions, on which the guiding devices are mounted, equipped with microelectric drives of vertical and horizontal movements of the screw type, and on the supporting platforms of the guiding device on the rollers, opposite each other, there are lodgements, on which the stationary parts of the plugs are mounted, having flanges for installing, fixing and sealing the removable parts of the plugs, and flange connectors mounted on technological frames consist of flanges of the removable part of the plugs, split half rings and fasteners. At the same time, the seals between the outer cylindrical surfaces of the process module and the removable parts of the conical cavities of the plugs are made self-sealing with stuffing box packing around the perimeter.
EFFECT: ensuring the possibility of hydraulic pressure testing for strength not only from shear forces in the cross section, but also from normal stresses in the longitudinal section of large-sized TM cases.
7 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к производству технологических модулей (ТМ) глубоководных аппаратов, а именно, к технологии и оборудованию для проведения гидравлических испытаний цилиндрических оболочек на прочность от перерезывающих сил (в поперечном сечении оболочки) и от нормальных напряжений растяжения (в продольном сечении оболочки). «Расчёт на прочность деталей машин» Справочное пособие. И.А. Биргер и др., Машиностроение, Москва, 1966, с. 543 - 556.The invention relates to the production of technological modules (TM) of deep-sea submersibles, namely, to technology and equipment for hydraulic testing of cylindrical shells for strength against shear forces (in the cross section of the shell) and from normal tensile stresses (in the longitudinal section of the shell). "Calculation of the strength of machine parts" Reference manual. I.A. Birger et al., Mashinostroenie, Moscow, 1966, p. 543 - 556.

ТМ – сваренные секции основных корпусных конструкций глубоководных аппаратов. Наружные диаметры основных корпусов ТМ могут достигать 9 - 14 м, а длина 22 - 36 м. Масса этих ТМ с вваренным насыщением может достигать до 1500 т. Внутреннее испытательное давление таких ТМ может достигать до 6,0 МПа.TM - welded sections of the main hull structures of deep-sea vehicles. The outer diameters of the main HM bodies can reach 9 - 14 m, and the length is 22 - 36 m. The mass of these HMs with welded-in saturation can reach up to 1500 tons. The internal test pressure of such HMs can reach up to 6.0 MPa.

Изобретение может быть использовано как при строительстве, так и при ремонте таких массогабаритных ТМ глубоководных аппаратов и других крупногабаритных герметичных корпусов и аппаратов, работающих под давлением.The invention can be used both in the construction and repair of such weight and size TM deep-sea submersibles and other large sealed hulls and pressure vessels.

Ресурс и высокая надёжность глубоководных аппаратов зависят от качества изготовления корпусов ТМ, которое проверяется приборами и методами неразрушающего контроля, а также гидравлическими испытаниями на прочность и герметичность. Все эти требования изложены в соответствующих нормативных и конструкторских документах.The resource and high reliability of deep-sea submersibles depend on the quality of manufacture of TM hulls, which is checked by instruments and methods of non-destructive testing, as well as hydraulic tests for strength and tightness. All these requirements are set out in the relevant regulatory and design documents.

Особенно трудоёмкими являются гидравлические испытания ТМ на прочность и герметичность. Известно, что эти испытания проводятся предприятиями судостроительной промышленности на стапелях (стапельных линиях), где непосредственно производится сборка основного корпуса на стапельных тележках, на которых производятся их необходимые технологические перемещения по стапельной линии, при этом здесь же проводятся гидравлические испытания.Hydraulic tests of TM for strength and tightness are especially time-consuming. It is known that these tests are carried out by enterprises of the shipbuilding industry on slipways (slip lines), where the main body is directly assembled on slip trolleys, on which their necessary technological movements along the slip line are carried out, while hydraulic tests are also carried out here.

Для проведения гидравлических испытаний изготавливаются специальные технологические заглушки соответствующих размеров и прочности, которые приваривают к обоим торцам корпуса ТМ, соединяют испытуемую полость ТМ с гидравлической станцией высокого давления, монтируют дренажную систему слива возможных протечек и производят гидравлические испытания в соответствии с технологическим процессом. После чего производится срезка технологических заглушек и подготовка ТМ для стыковки с основным корпусом глубоководного аппарата.To carry out hydraulic tests, special technological plugs of the appropriate size and strength are made, which are welded to both ends of the TM body, connect the test cavity of the TM with a high-pressure hydraulic station, mount a drainage system to drain possible leaks and perform hydraulic tests in accordance with the technological process. After that, the technological plugs are cut and the TM is prepared for docking with the main body of the deep-sea vehicle.

Все перечисленные работы занимают значительное стапельное время и соответственно влияют на продолжительность постройки выпускаемых глубоководных аппаратов.All of the above works take a significant amount of slipway time and, accordingly, affect the duration of the construction of manufactured deep-sea vehicles.

При вынесении гидравлических испытаний корпуса ТМ из зоны стапельной линии можно увеличить её пропускную способность и, следовательно, увеличить количество выпускаемых глубоководных аппаратов, но для этого необходимо организовать специальный участок проведения гидроиспытаний корпусов ТМ, который должен быть оснащён стендом для испытаний крупногабаритных корпусов ТМ на прочность и герметичность, другой необходимой технологической оснасткой и инструментом.When carrying out hydraulic tests of the TM hull from the area of the slipway line, it is possible to increase its throughput and, consequently, increase the number of produced deep-sea vehicles, but for this it is necessary to organize a special site for hydraulic testing of TM hulls, which should be equipped with a stand for testing large-sized TM hulls for strength and tightness, other necessary technological equipment and tools.

Известно изобретение по патенту Российской Федерации №2503943, относящееся к ракетной технике, а именно к стендовому оборудованию, предназначенному для гидроиспытаний корпусов ракетных двигателей на внутреннее давление.An invention is known according to the patent of the Russian Federation No. 2503943 related to rocket technology, namely to bench equipment designed for hydraulic testing of rocket engine housings for internal pressure.

Стенд для испытаний крупногабаритных корпусов на внутреннее давление, содержащий разгрузочное устройство заднего фланца, которое состоит из цилиндра, установленного на заднем фланце, и поршня, имеющего упор, связанный с силовым полом стенда и содержит имитатор корпуса сопла и разгрузочное устройство с двумя поршнями и цилиндрами разных диаметров, поршень меньшего диаметра расположен в цилиндре, выполненным в поршне большего диаметра, цилиндр которого через имитатор корпуса сопла связан с задним фланцем корпуса.Stand for testing large-sized cases for internal pressure, containing a rear flange unloader, which consists of a cylinder mounted on the rear flange and a piston having a stop connected to the power floor of the stand and contains a nozzle body simulator and an unloader with two pistons and cylinders of different diameters, the piston of smaller diameter is located in the cylinder, made in the piston of larger diameter, the cylinder of which is connected to the rear flange of the housing through the nozzle body simulator.

Однако конструкция стенда указанного аналога не сможет обеспечить гидравлические испытания ТМ указанных массогабаритных характеристик и к тому же потребует создания принципиально новой конструкции стенда.However, the design of the stand of the specified analogue will not be able to provide hydraulic tests of TM of the indicated weight and size characteristics and, moreover, will require the creation of a fundamentally new design of the stand.

Известно изобретение по патенту Российской Федерации №2184946. Это изобретение относится к области испытательной техники, в частности, для определения герметичности труб.An invention is known according to the patent of the Russian Federation No. 2184946. This invention relates to the field of testing technology, in particular, to determine the tightness of pipes.

Устройство для испытания труб на герметичность, состоящее из оснований, уплотнительных головок, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, привода уплотнительной головки, опор для испытуемой трубы, выполненных в виде люнетов, имеющих регулируемые опорные и прижимные поверхности, соединённые с гидроцилиндрами, работающими в единой гидравлической системе, давление в которой регулируется датчиком регулирования давления по сигналам датчиков линейного положения, находящихся в контакте с торцом испытуемой трубы.A device for testing pipes for tightness, consisting of bases, sealing heads, one of which is installed with the possibility of axial movement, sealing head drive, supports for the tested pipe, made in the form of rests, having adjustable support and clamping surfaces connected to hydraulic cylinders operating in a single hydraulic system, the pressure in which is controlled by a pressure control sensor according to the signals of linear position sensors that are in contact with the end of the test pipe.

Датчики линейного положения содержат выключатели подачи испытательного давления, прерывающие испытание при достижении торцом трубы положения, соответствующего началу пластической деформации в любом её сечении.Linear position sensors contain test pressure switches that interrupt the test when the end of the pipe reaches the position corresponding to the beginning of plastic deformation in any of its sections.

Конструкция указанного устройства также не может обеспечить гидравлические испытания ТМ указанных массогабаритных характеристик на прочность и герметичность, т.к. усилия на уплотнительные заглушки могут доходить до 70000 т/с, что требует создания принципиально новой силовой конструкции стенда.The design of this device also cannot provide hydraulic tests of TM of the indicated weight and size characteristics for strength and tightness, since forces on sealing plugs can reach up to 70,000 t/s, which requires the creation of a fundamentally new load-bearing structure of the stand.

Известно изобретение по патенту Российской Федерации №2701756.An invention is known according to the patent of the Russian Federation No. 2701756.

Изобретение относится к производству технологических модулей глубоководных аппаратов, а именно к оборудованию для проведения гидравлических испытаний на прочность и герметичность. Стенд содержит уплотнительные головки, установленные с возможностью их перемещения, опоры для испытываемого модуля, имеющие регулируемые установочные механизмы, средства контроля параметров и подачи рабочей жидкости в испытываемую полость, дренажную систему для слива возможных протечек рабочей жидкости. Стенд выполнен в виде несущей рамы, состоящей из двух боковых стенок, которые сверху соединены двумя перемычками, на которых смонтированы направляющие для перемещения двух вертикально расположенных платформ, установленных параллельно друг другу на самоходных тележках, при этом через упомянутые стенки проходят винтовые упоры, предназначенные для фиксации платформ на торцевых поверхностях модуля, а опоры выполнены в виде стапельных тележек, рельсовые пути для которых расположены перпендикулярно оси стенда, уплотнительные головки выполнены в виде фланцев определённых диаметров, установленных на платформах навстречу друг другу вдоль оси стенда и отверстия которых имеют направленные внутрь конусные уплотнительные поверхности, причём они снабжены уплотняющими кольцами круглого сечения, устанавливаемыми при проведении испытаний поверх корпуса модуля в упор торца фланцев и с дополнительной фиксацией герметиком.The invention relates to the production of technological modules for deep-sea submersibles, namely to equipment for carrying out hydraulic tests for strength and tightness. The stand contains sealing heads installed with the possibility of their movement, supports for the tested module with adjustable mounting mechanisms, means for monitoring the parameters and supplying the working fluid to the test cavity, a drainage system for draining possible leaks of the working fluid. The stand is made in the form of a carrier frame, consisting of two side walls, which are connected from above by two jumpers, on which guides are mounted for moving two vertically located platforms installed parallel to each other on self-propelled carts, while screw stops pass through the mentioned walls, designed for fixing platforms on the end surfaces of the module, and the supports are made in the form of stacking trolleys, the rail paths for which are located perpendicular to the axis of the stand, the sealing heads are made in the form of flanges of certain diameters installed on the platforms towards each other along the axis of the stand and the openings of which have conical sealing surfaces directed inward , moreover, they are equipped with sealing rings of round section, which are installed during testing on top of the module body against the stop of the flange end and with additional fixation with a sealant.

Недостатки:Disadvantages:

- указанное устройство не может обеспечить гидравлические испытания внутренним давлением на прочность от нормальных напряжений растяжения в продольном сечении ТМ;- the specified device cannot provide hydraulic tests by internal pressure for strength from normal tensile stresses in the longitudinal section of the TM;

- указанное устройство не имеет наводящего устройства (НУ) для центровки заглушек относительно наружного диаметра ТМ, поэтому операция центровки заглушек диаметром до 14 м и массой до 50 т относительно ТМ является трудоёмкой и опасной подъёмно-транспортной операцией.- the specified device does not have a directing device (NU) for centering the plugs relative to the outer diameter of the TM, so the operation of centering the plugs with a diameter of up to 14 m and a mass of up to 50 tons relative to the TM is a laborious and dangerous handling operation.

Несмотря на указанные недостатки, изобретение по патенту №2701756 является наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату и поэтому принято за прототип.Despite these shortcomings, the invention according to patent No. 2701756 is the closest in technical essence to the achieved result and therefore taken as a prototype.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка технологичного, надёжного и сравнительно недорогого способа, реализуемого посредством стенда, работающего вне зоны стапеля и обеспечивающего гидравлические испытания внутренним давлением на прочность от перерезывающих сил в поперечном сечении и нормальных напряжений в продольном сечении крупногабаритных корпусов ТМ нескольких типоразмеров при значительном сокращении трудоёмкости испытаний за счёт создания НУ, экономии материальных ресурсов и, как следствие, увеличения производительности выпуска глубоководных аппаратов со стапеля.The objective of the invention is to develop a technologically advanced, reliable and relatively inexpensive method implemented by means of a stand operating outside the slipway zone and providing hydraulic internal pressure tests for strength from shear forces in the cross section and normal stresses in the longitudinal section of large-sized TM cases of several sizes with a significant reduction in labor intensity tests due to the creation of wells, saving material resources and, as a result, increasing the productivity of the release of deep-sea vehicles from the slipway.

Основной технический результат заключается в обеспечении возможности проведения гидравлических испытаний давлением на прочность не только от перерезывающих сил в поперечном сечении, но и от нормальных напряжений в продольном сечении крупногабаритных корпусов ТМ.The main technical result is to provide the possibility of hydraulic pressure testing for strength not only from shear forces in the cross section, but also from normal stresses in the longitudinal section of large-sized TM cases.

Другой технический результат заключается в использовании многоразовых съёмных частей заглушек нескольких типоразмеров.Another technical result is the use of reusable removable parts of plugs of several standard sizes.

Также технический результат заключается в применении НУ при установке заглушек на ТМ.Also, the technical result consists in the use of NU when installing plugs on the TM.

Совокупно, при выполнении поставленной задачи предлагаемого изобретения, обеспечиваются сокращение трудоёмкости установки и снятия многоразовых съёмных частей заглушек, а также экономия энергоресурсов и металла.In total, when performing the task of the proposed invention, the laboriousness of installing and removing reusable removable parts of the plugs is reduced, as well as saving energy and metal.

Получение указанного технического результата обеспечивается способом испытания ТМ на внутреннее давление, при котором на наружную и внутреннюю поверхности ТМ на расстоянии не менее 200 мм от каждого торца наваривают два технологических шпангоута (ТШ). Затем выверяют базовую ось ТМ путём оптического наведения мишеней относительно друг друга, которые устанавливают на шергенях в торцевых участках внутренней полости ТМ.Obtaining the specified technical result is ensured by the method of testing TM for internal pressure, in which two technological frames (TSh) are welded onto the outer and inner surfaces of the TM at a distance of at least 200 mm from each end. Then, the basic axis of the TM is aligned by optically pointing the targets relative to each other, which are mounted on shergens in the end sections of the internal cavity of the TM.

После этого технологический модуль на стапельных тележках устанавливают в рабочей зоне стенда, где выполняют совмещение базовой оси ТМ с продольной осью стенда по его реперным мишеням с помощью оптического наведения и соответствующих механизмов стапельных тележек, после чего совмещают продольную ось стенда с осью стационарной части заглушки с помощью оптического наведения и использования мишеней, а также горизонтального и вертикального микроэлектроприводов НУ.After that, the technological module is installed on stacking carts in the working area of the stand, where the base axis of the TM is aligned with the longitudinal axis of the stand along its reference targets using optical guidance and the corresponding mechanisms of the stacking carts, after which the longitudinal axis of the stand is aligned with the axis of the stationary part of the plug using optical guidance and use of targets, as well as horizontal and vertical NU microelectric drives.

Далее с помощью подъёмного крана устанавливают съёмную часть заглушки, которую навешивают, уплотняют и закрепляют на стационарной части заглушки в наводящем устройстве, а наведение внутренней полости отверстия съёмной части заглушки на наружный диаметр технологического модуля до соприкосновения с торцом технологического шпангоута производится по цифровой программе с помощью микроэлектроприводов горизонтального и вертикального перемещений наводящего устройства и осевого перемещения платформ от лазерных триангуляционных датчиков расстояния, излучающих лазерные лучи на наружные базовые поверхности отражателей, установленных на заглушке, и принимающих отражённые от их поверхности сигналы для введения в управляющую схему наводящего устройства.Then, using a crane, the removable part of the plug is installed, which is hung, compacted and fixed on the stationary part of the plug in the aiming device, and the inner cavity of the hole of the removable part of the plug is guided to the outer diameter of the technological module until it comes into contact with the end face of the technological frame is carried out according to a digital program using microelectric drives horizontal and vertical movements of the pointing device and axial movement of the platforms from laser triangulation distance sensors that emit laser beams to the outer base surfaces of the reflectors mounted on the plug and receive signals reflected from their surface for introduction into the control circuit of the pointing device.

Затем производят монтаж фланцевого соединения на технологическом шпангоуте и формируют конусное самоуплотнение, после чего производят все перечисленные операции с другой заглушкой на противоположном торце технологического модуля, заполняют рабочей жидкостью полость технологического модуля с помощью стационарной насосной станции с напорными и сливными трубопроводами и испытывают на прочность и герметичность.Then the flange connection is mounted on the process frame and a conical self-sealing is formed, after which all the above operations are performed with another plug at the opposite end of the process module, the cavity of the process module is filled with working fluid using a stationary pumping station with pressure and drain pipelines and tested for strength and tightness .

Получение указанного технического результата достигается также за счёт использования стенда для испытания ТМ глубоководных аппаратов на внутреннее давление содержащего несущую раму, состоящую из двух боковых стенок, соединённых двумя перемычками, на которых смонтированы направляющие для перемещения двух вертикально расположенных платформ, установленных параллельно друг другу на самоходных тележках с микроэлектроприводами, опоры для технологического модуля, выполненные в виде стапельных тележек, рельсовые пути которых расположены перпендикулярно оси стенда, уплотнительные головки, выполненные в виде заглушек с фланцами определённых диаметров, имеющих конусные уплотнительные поверхности разных диаметров, установленные на платформах навстречу друг другу вдоль продольной оси стенда с возможностью их перемещения. При этом уплотнительные головки снабжены уплотняющими кольцами круглого сечения, устанавливаемыми при проведении испытаний поверх корпуса модуля в упор торца фланцев и с дополнительной фиксацией герметиком. Стенд также включает винтовые упоры для фиксации платформ на торцевых поверхностях технологического модуля, устройство для съёма уплотнения, средства контроля параметров и подачи рабочей жидкости в испытываемую полость, дренажную систему для слива возможных протечек рабочей жидкости. Obtaining the specified technical result is also achieved through the use of a stand for testing TM deep-sea submersibles for internal pressure containing a supporting frame consisting of two side walls connected by two jumpers, on which guides are mounted for moving two vertically located platforms installed parallel to each other on self-propelled carts with microelectric drives, supports for the technological module, made in the form of stacking trolleys, the rail paths of which are located perpendicular to the axis of the stand, sealing heads, made in the form of plugs with flanges of certain diameters, having conical sealing surfaces of different diameters, installed on the platforms towards each other along the longitudinal axis stand with the possibility of their movement. In this case, the sealing heads are equipped with sealing O-rings, which are installed during testing on top of the module body at the stop of the flange end and with additional fixation with a sealant. The stand also includes screw stops for fixing the platforms on the end surfaces of the technological module, a device for removing the seal, means for monitoring the parameters and supplying the working fluid to the test cavity, a drainage system for draining possible leaks of the working fluid.

На самоходных тележках с микроэлектроприводами вдоль оси стенда через винтовые передачи подвешены платформы, на которых смонтированы наводящие устройства, оснащённые микроэлектроприводами вертикального и горизонтального перемещений винтового типа, а на опорных площадках наводящего устройства на катках напротив друг друга установлены ложементы, на которых смонтированы стационарные части заглушек, имеющие фланцы для установки, закрепления и уплотнения съёмных частей заглушек, а фланцевые разъёмы, смонтированные на технологических шпангоутах, состоят из фланцев съёмной части заглушек, разъёмных полуколец и крепежа. При этом уплотнения между наружными цилиндрическими поверхностями технологического модуля и съёмными частями конусных полостей заглушек выполнены самоуплотняющимися с сальниковой набивкой по периметру.On self-propelled trolleys with microelectric drives, along the axis of the stand, platforms are suspended through screw gears, on which the guiding devices are mounted, equipped with microelectric drives of vertical and horizontal movements of the screw type, and on the supporting platforms of the guiding device on the rollers, opposite each other, there are lodgements, on which the stationary parts of the plugs are mounted, having flanges for installing, fixing and sealing the removable parts of the plugs, and flange connectors mounted on technological frames consist of flanges of the removable part of the plugs, split half rings and fasteners. At the same time, the seals between the outer cylindrical surfaces of the technological module and the removable parts of the conical cavities of the plugs are made self-sealing with stuffing box packing around the perimeter.

В частном случае система наведения внутренней полости съёмной части заглушек на наружный диаметр ТМ построена на базе лазерных триангуляционных датчиков расстояния, программируемого логического контроллера и преобразователей частоты, где четыре лазерных триангуляционных датчика расстояния, установлены в одной плоскости на взаимно перпендикулярных реперных площадках стенда: верхний – нижний, правый – левый, которые подключены к программируемому логическому контроллеру, программа которого обеспечивает равные расстояния между каждой наружной базовой поверхностью отражателя и каждым из пары противопоставленных датчиков путём выдачи команд по цифровой шине на преобразователи частоты, управляющие микроэлектроприводами вертикального и горизонтального перемещений, а автоматизированное регулирование по вертикальному и горизонтальному направлениям производится независимо на протяжении продольной подачи заглушки до соприкосновения с ТШ.In a particular case, the system for pointing the internal cavity of the removable part of the plugs to the outer diameter of the TM is built on the basis of laser triangulation distance sensors, a programmable logic controller and frequency converters, where four laser triangulation distance sensors are installed in the same plane on mutually perpendicular reference platforms of the stand: upper - lower , right - left, which are connected to a programmable logic controller, the program of which provides equal distances between each outer base surface of the reflector and each of a pair of opposed sensors by issuing commands via a digital bus to frequency converters that control microelectric drives of vertical and horizontal movements, and automated control according to vertical and horizontal directions is carried out independently during the longitudinal supply of the plug until it comes into contact with the TS.

В другом частном случае ось стенда выверена реперными мишенями, установленными противоположно на неподвижной части конструкции.In another particular case, the stand axis is aligned with reference targets mounted oppositely on the fixed part of the structure.

В третьем частном случае съёмные части заглушек выполнены с разными диаметрами соприкасающихся отверстий, соответствующих наружным диаметрам испытуемых ТМ.In the third particular case, the removable parts of the plugs are made with different diameters of the contact holes corresponding to the outer diameters of the tested TM.

В четвёртом частном случае на опорных площадках НУ противоположно заглушкам установлены противовесы с переменным грузом.In the fourth particular case, counterweights with a variable load are installed on the support platforms of the PU opposite to the plugs.

В пятом частном случае микроэлектропривод вертикального движения выполнен не менее чем с двумя направляющими.In the fifth particular case, the vertical movement microelectric drive is made with at least two guides.

На наружную и внутреннюю поверхности ТМ для удобства формирования конусного самоуплотнения на расстояние не менее 200 мм от каждого торца наваривают два ТШ необходимой прочности и прямоугольного сечения, на которых производят монтаж фланцевых соединений, обеспечивающих проведение необходимых гидравлических испытаний внутренним давлением до 6 МПа на прочность от перерезывающих сил в поперечном сечении и нормальных напряжений в продольном сечении ТМ. Расстояние не менее 200 мм от торца ТМ до боковой поверхности ТШ обеспечивает технологичность формирования конусного самоуплотнения.For the convenience of forming a conical self-sealing at a distance of at least 200 mm from each end, two TSs of the required strength and rectangular cross-section are welded onto the outer and inner surfaces of the TM, on which flange joints are mounted to ensure the necessary hydraulic tests with an internal pressure of up to 6 MPa for strength from overcutting forces in the cross section and normal stresses in the longitudinal section of the TM. A distance of at least 200 mm from the end of the TM to the side surface of the TS ensures the manufacturability of the formation of a conical self-sealing.

Базовую ось ТМ выверяют путём оптического наведения мишеней относительно друг друга. Мишени устанавливают на шергенях в торцевых участках внутренней полости ТМ в соответствии с руководящим документом РД5.ЛКИБ.3320-203-2014 «Изделия 21. Методические указания по контролю формы основных корпусов оптическими методами», ОАО «ЦТСС», Санкт-Петербург, 2015 г. Выверка базовой оси ТМ позволяет выполнить указанными оптическими методами совмещение базовой оси ТМ с продольной осью стенда по реперным мишеням, установленным вдоль его оси, а также осевой мишенью НУ, установленной в центре стационарной части заглушки.The basic axis of the TM is verified by optically pointing the targets relative to each other. Targets are installed on shergens in the end sections of the internal cavity of the TM in accordance with the governing document RD5.LKIB.3320-203-2014 "Products 21. Guidelines for controlling the shape of the main buildings by optical methods", OJSC "TsTSS", St. Petersburg, 2015 Alignment of the base axis of the TM allows using the indicated optical methods to align the base axis of the TM with the longitudinal axis of the stand along the reference targets installed along its axis, as well as the axial target of the NU installed in the center of the stationary part of the plug.

На НУ смонтированы заглушки, которые состоят из съёмных и стационарных частей. Количество, размеры и масса съёмных частей заглушек определяются количеством и размерами испытываемых ТМ. НУ подвешены на платформах и оснащены микроэлектроприводами горизонтального и вертикального перемещения заглушек и совместно с микроэлектроприводами платформ обеспечивают наведение внутренней полости съёмной части заглушек на наружный диаметр ТМ до соприкосновения с торцевой поверхностью ТШ. Для улучшения точности наведения и упрощения самой операции наведения используют цифровую программу с применением в качестве датчиков лазерных триангуляционных датчиков расстояния, например, серии LD3 ООО ИПК «ИНКОМ», излучающих лазерные лучи на базовую поверхность отражателей, установленных на наружной базовой цилиндрической поверхности съёмных частей заглушек и принимающих их отражение через объектив на фотоматрицу для введения в управляющую схему микроэлектроприводами НУ и платформ.Plugs are mounted on the NU, which consist of removable and stationary parts. The number, dimensions and weight of the removable parts of the plugs are determined by the number and dimensions of the tested HM. NU are suspended on platforms and equipped with microelectric drives for horizontal and vertical movement of the plugs and, together with microelectric drives of the platforms, provide guidance of the internal cavity of the removable part of the plugs on the outer diameter of the TM until it comes into contact with the end surface of the TS. To improve the accuracy of pointing and simplify the pointing operation itself, a digital program is used using laser triangulation distance sensors as sensors, for example, the LD3 series of IPK INCOM LLC, which emit laser beams on the base surface of reflectors installed on the outer base cylindrical surface of the removable parts of the plugs and receiving their reflection through the lens onto a photomatrix for introduction into the control circuit of microelectric drives of NU and platforms.

После монтажа фланцевого соединения на ТШ формируют конусное самоуплотнение между наружными цилиндрическими поверхностями ТМ и съёмными частями конусных полостей заглушек, которые выполнены самоуплотняющимися с сальниковой набивкой по периметру. Сальниковые набивки получили широкое распространение как простые по конструкции сальниковые уплотнения, работающие при температурах от –70°С до +300°С и давлении до 90 МПа. Новизна предлагаемого сальникового уплотнения состоит в том, что обычная сальниковая набивка формируется в виде уплотнительного пакета, который периодически необходимо поджимать, а конусная полость с сальниковым уплотнением по всему периметру обладает свойством самоуплотнения. При установке новых колец сальниковой набивки вместо изношенных, старые кольца извлекают из сальниковой полости с помощью металлических крючков или приспособлений в виде штопора на гибком валике. «Уплотнения и уплотнительная техника», Справочник под общей редакцией А.И. Голубева и Л.А. Кондакова, Москва, Машиностроение, 1994 г., с.350.After mounting the flange connection on the TS, a conical self-sealing is formed between the outer cylindrical surfaces of the TM and the removable parts of the conical cavities of the plugs, which are made self-sealing with stuffing box packing around the perimeter. Gland packings are widely used as gland seals of simple design, operating at temperatures from -70°С to +300°С and pressures up to 90 MPa. The novelty of the proposed gland seal lies in the fact that the usual gland packing is formed in the form of a sealing package, which must be periodically pressed, and the conical cavity with the gland seal around the entire perimeter has the property of self-sealing. When installing new gland packing rings instead of worn ones, the old rings are removed from the gland cavity using metal hooks or corkscrew-like devices on a flexible roller. "Seals and sealing technology", Handbook edited by A.I. Golubeva and L.A. Kondakova, Moscow, Mashinostroenie, 1994, p.350.

На опорных площадках НУ на катках напротив друг друга установлены ложементы, на которых смонтированы стационарные части заглушек. Такая конструкция позволяет с помощью микроэлектроприводов осуществлять горизонтальное перемещение стационарной части заглушек в направлении перпендикулярном оси стенда.On the support platforms of the pumping station on the rollers opposite each other, lodgements are installed, on which the stationary parts of the plugs are mounted. This design allows using microelectric drives to carry out horizontal movement of the stationary part of the plugs in the direction perpendicular to the axis of the stand.

Фланцевые разъёмы съёмной части заглушек, смонтированные на ТШ, состоят из фланцев съёмной части заглушек, разъёмных полуколец и крепежа. Разъёмные полукольца позволяют производить монтаж и демонтаж фланцевых разъёмов на ТШ как внутри полости ТМ, так и с наружной поверхности ТМ.Flange connectors of the removable part of the plugs, mounted on the TS, consist of flanges of the removable part of the plugs, split half-rings and fasteners. Detachable half rings allow mounting and dismantling of flange connectors on the TS both inside the TM cavity and from the outer surface of the TM.

Система наведения внутренней полости съёмной части заглушек на наружный диаметр ТМ построена на базе лазерных триангуляционных датчиках расстояния (ЛТДР), программируемого логического контроллера (ПЛК) и преобразователей частоты (ПЧ). В составе системы находятся четыре ЛТДР, которые установлены в одной плоскости попарно и взаимно-перпендикулярно на реперных площадках стенда: верхний – нижний, правый – левый. ЛТДР подключены к ПЛК, программа которого обеспечивает равные расстояния между наружной базовой поверхностью отражателя, установленного на цилиндрической поверхности съёмной части заглушек и каждыми из пары противопоставленных датчиков. Такая система наведения является сравнительно точной и обеспечивает сокращение трудоёмкости при установке и снятии съёмных частей заглушек.The system for pointing the internal cavity of the removable part of the plugs to the outer diameter of the TM is based on laser triangulation distance sensors (LTDR), a programmable logic controller (PLC) and frequency converters (FC). The system includes four LTDR, which are installed in the same plane in pairs and mutually perpendicular on the reference platforms of the stand: upper - lower, right - left. The LTDR is connected to a PLC whose program provides equal distances between the outer base surface of the reflector mounted on the cylindrical surface of the removable part of the plugs and each of the pair of opposed sensors. Such a guidance system is relatively accurate and provides a reduction in labor intensity when installing and removing removable parts of the plugs.

Ось стенда выверена реперными мишенями по методическим указаниям РД5.ЛКИБ.3320-203-2014. Выверка базовой оси стенда позволяет выполнять оптическими методами её совмещение с базовой осью ТМ, осевой мишенью заглушки и позволяет выполнять установку реперных площадок для монтажа ЛТДР.The axis of the stand was verified with reference targets according to the guidelines RD5.LKIB.3320-203-2014. Alignment of the base axis of the stand allows you to use optical methods to combine it with the base axis of the TM, the axial target of the plug and allows you to install reference platforms for mounting the LTDR.

На опорных площадках НУ противоположно заглушкам установлены противовесы с переменным грузом. Так как съёмная часть заглушек может значительно отличаться по массе в зависимости от испытываемого ТМ, то это необходимо учитывать, регулируя противовес переменным грузом.Counterweights with a variable load are installed on the support platforms of the NU opposite to the plugs. Since the removable part of the plugs can differ significantly in weight depending on the tested TM, this must be taken into account when adjusting the counterweight with a variable load.

Микроэлектроприводы НУ винтового типа обеспечивают вертикальное перемещение заглушек, они работают в вертикальном направлении под постоянным действием гравитации. Каждый такой микроэлектропривод выполнен не менее чем с двумя направляющими для снятия изгибающих и крутящих напряжений с грузового винта и гайки (Фиг.8).Microelectric actuators of screw-type hydraulic actuators provide vertical movement of the plugs, they work in the vertical direction under the constant action of gravity. Each such microelectric drive is made with at least two guides to relieve bending and torsional stresses from the load screw and nut (Fig.8).

Таким образом, предлагаемое изобретение создаёт возможность проведения гидравлических испытаний внутренним давлением цилиндрических оболочек на прочность от перерезывающих сил в поперечном сечении и нормальных напряжений в продольном сечении. При этом, возможно проведение испытаний нескольких типоразмеров ТМ со значительным сокращением трудоёмкости и материальных ресурсов.Thus, the proposed invention makes it possible to carry out hydraulic internal pressure tests of cylindrical shells for strength from shear forces in the cross section and normal stresses in the longitudinal section. At the same time, it is possible to test several standard sizes of TM with a significant reduction in labor intensity and material resources.

Сущность изобретения поясняется следующими графическими фигурами:The essence of the invention is illustrated by the following graphic figures:

Фиг.1 - ТМ, установленный на стапельных тележках, с выверенной базовой осью на торцах.Figure 1 - TM, mounted on slipway trucks, with a verified base axis at the ends.

Фиг.2 - ТМ с установленной на торцах мишенью и шергенью (ложементы и стапельные тележки не показаны).Figure 2 - TM mounted on the ends of the target and Shergen (lodgements and stacking trucks are not shown).

Фиг.3 - Общий вид сверху. ТМ, установленный в рабочей зоне стенда.Fig.3 - General view from above. TM installed in the working area of the stand.

Фиг.4 - Сечение А–А. Установка платформ на направляющих, несущей рамы с НУ, заглушками и противовесом.Fig.4 - Section A-A. Installation of platforms on rails, supporting frame with NU, plugs and counterweight.

Фиг.5 - Вид Б. Фланцевые крепления ТШ, стационарной и съёмной частей заглушки с уплотнением и крепежом. Установка отражателя на магните.Fig.5 - View B. Flange fastenings of the TS, stationary and removable parts of the plug with a seal and fasteners. Installation of a reflector on a magnet.

Фиг.6 - Электрическая структурная схема системы наведения заглушки на наружный диаметр ТМ.Fig.6 - Electrical block diagram of the system for aiming the plug at the outer diameter of the TM.

Фиг.7 - Общий вид стенда. Положение перед проведением испытания.Fig.7 - General view of the stand. position before testing.

Фиг.8 - Вид В. Компоновка вертикального винтового привода с платформой и НУ.Fig.8 - View B. The layout of the vertical screw drive with a platform and NU.

Фиг.9 - Сечение Г–Г. Установка ЛТДР совместно с отражателем на базовой цилиндрической поверхности съёмной части заглушки.Fig.9 - Section G–G. Installing the LTDR together with the reflector on the base cylindrical surface of the removable part of the plug.

Работы по испытанию ТМ глубоководных аппаратов на внутреннее давление проводят в несколько этапов:Work on testing TM of deep-sea vehicles for internal pressure is carried out in several stages:

- проведение подготовительных работ;- carrying out preparatory work;

- проведение работы по установке и герметизации ТМ в рабочей зоне испытательного стенда;- carrying out work on the installation and sealing of TM in the working area of the test bench;

- заполнение рабочей жидкостью и проведение испытания на прочность полости ТМ от перерезывающих сил в поперечном сечении и нормальных напряжений в продольном сечении;- filling with a working fluid and testing the strength of the TM cavity from shear forces in the cross section and normal stresses in the longitudinal section;

- проведение заключительных работ.- Carrying out final work.

Проведение подготовительных работ начинают с наваривания двух ТШ 1 на наружную и внутреннюю поверхности ТМ 2 на расстоянии «L» не менее 200 мм от каждого торца 3 (Фиг.1). Эта операция проводится на стапельной позиции. Геометрические параметры ТШ 1 и его сварных швов определяет разработчик изделия.Carrying out the preparatory work begins with welding two TSh 1 on the outer and inner surfaces of the TM 2 at a distance "L" of at least 200 mm from each end 3 (Figure 1). This operation is carried out on a slipway position. The geometric parameters of TSh 1 and its welds are determined by the product developer.

Корпуса готовых ТМ 2 поступают на контроль геометрической формы и размеров после завершения всех корпусосборочных и сварочных работ. Торцы 3 корпусов ТМ 2, поступающие на контроль, должны быть обработаны перпендикулярно диаметральной плоскости (ДП) и монтажно-базовой плоскости (МБП) ТМ 2 с отклонением от перпендикулярности не более ±1 (0,3 мм на 1 м контролируемой длины). Отклонение от вертикальных и горизонтальных продольных осей также не должны превышать ±1.The hulls of the finished TM 2 are sent for control of the geometric shape and dimensions after the completion of all hull assembly and welding work. The ends 3 of the TM 2 cases entering the control must be machined perpendicular to the diametral plane (DP) and the mounting-base plane (MBP) TM 2 with a deviation from perpendicularity of not more than ±1 (0.3 mm per 1 m of the controlled length). The deviation from the vertical and horizontal longitudinal axes should also not exceed ±1.

Производят выверку относительно продольной базовой оси ТМ 2. Продольная базовая ось образуется линией, проходящей через центры торцов 3 ТМ 2. Она фиксируется мишенями 4 в шергенях 5, установленных в торцах 3 ТМ 2 (Фиг.1,2).Produce alignment relative to the longitudinal base axis TM 2. The longitudinal base axis is formed by a line passing through the centers of the ends 3 TM 2. It is fixed by targets 4 in shergen 5 installed in the ends 3 TM 2 (Fig.1,2).

Основными технологическими базами при установке ТМ 2 в стенд для гидравлических испытаний являются:The main technological bases for installing TM 2 in a hydraulic test bench are:

- базовая ось, определяемая центрами торцевых сечений и фиксируемая мишенями 4 в шергенях 5, установленных в торцах 3;- the base axis, determined by the centers of the end sections and fixed by targets 4 in shergens 5, installed at the ends 3;

- базовые сечения (торцы 3), обработанные перпендикулярно базовой оси ТМ 2;- base sections (ends 3) machined perpendicular to the base axis ТМ 2;

- центр базового сечения.- the center of the base section.

Базовую ось ТМ выверяют путём оптического наведения мишеней 4 относительно друг друга. Мишени 4 устанавливают и выверяют на шергенях 5 в торцах 3 внутренней полости ТМ 2 (Фиг.1) в соответствии с руководящим документом РД5.ЛКИБ.3320-203-2014 «Изделия 21. Методические указания по контролю формы основных корпусов оптическими методами», ОАО «ЦТСС», Санкт-Петербург, 2015 г.The base axis of the TM is adjusted by optically pointing the targets 4 relative to each other. The targets 4 are installed and aligned on the shergens 5 at the ends 3 of the internal cavity of the TM 2 (Figure 1) in accordance with the guidance document RD5.LKIB.3320-203-2014 "Products 21. Guidelines for controlling the shape of the main bodies by optical methods", OJSC "TsTSS", St. Petersburg, 2015

ТМ 2 с выверенной базовой осью, на стапельных тележках 6 транспортируют и устанавливают в рабочей зоне испытательного стенда (Фиг.1).TM 2 with a verified base axis, on slipway trucks 6 is transported and installed in the working area of the test bench (Figure 1).

Стапельные тележки 6 (Фиг.1) являются универсальным транспортным средством и имеют широкую область применения при проведении корпусосборочных и ремонтных работ на предприятиях судостроительной промышленности. Они обладают большой грузоподъёмностью, имеют устройства для разворота на 90° и регулировки, как по высоте, так и в горизонтальном направлении. Они могут транспортироваться самостоятельно с ТМ со стапельной линии в рабочую зону стенда без использования других подъёмно-транспортных средств.Building trolleys 6 (Figure 1) are a universal vehicle and have a wide range of applications when carrying out hull assembly and repair work at the shipbuilding industry. They have a large load capacity, have devices for turning by 90 ° and adjustment, both in height and in the horizontal direction. They can be transported independently with TM from the slipway line to the working area of the stand without the use of other lifting and transport vehicles.

Стенд для гидравлических испытаний корпусов ТМ 2 (Фиг.1) представляет собой комплект оборудования, смонтированного в закрытом помещении. Стенд может быть собран из стальных сварных конструкций, способных выдерживать значительные нагрузки в несколько тысяч тонн.Stand for hydraulic testing of buildings TM 2 (Figure 1) is a set of equipment mounted indoors. The stand can be assembled from welded steel structures capable of withstanding significant loads of several thousand tons.

Стенд скомпонован в виде несущей рамы 7, состоящей из боковых опор 8 и двух верхних перемычек 9. На боковых опорах 8 смонтированы напротив друг друга реперные мишени 10 продольной оси стенда 11. На верхних перемычках 9 смонтированы направляющие 12. На нижней конструкции несущей рамы 7 перпендикулярно продольной оси стенда 11 расположены рельсовые пути 13 для установки ТМ 2 на стапельных тележках 6 в рабочее положение. На направляющие 12 установлены навстречу друг другу две платформы 14 (Фиг.3, 7). К каждой платформе 14 подвешены на винтовых приводах 15 и направляющих 51 наводящие устройства 16, состоящие из несущих металлоконструкций 17, на которых смонтированы две опорные площадки 18 и 19 (Фиг.4,8).The stand is arranged in the form of a carrier frame 7, consisting of side supports 8 and two upper jumpers 9. On the side supports 8, reference targets 10 of the longitudinal axis of the stand 11 are mounted opposite each other. On the upper jumpers 9, guides 12 are mounted. along the longitudinal axis of the stand 11 there are rail tracks 13 for installing TM 2 on slipway trucks 6 in the working position. On the guides 12 are installed towards each other two platforms 14 (Fig.3, 7). Each platform 14 is suspended on screw drives 15 and guides 51 inducing devices 16, consisting of supporting metal structures 17, on which two support platforms 18 and 19 are mounted (Fig.4,8).

На опорной площадке 18 размещены ложементы 20 на катках 21 с винтовым приводом 22. На ложементах 20 установлены навстречу друг другу заглушки 23, состоящие из стационарных 24 и съёмных 25 частей. На опорной площадке 19 установлен противовес 26 с переменным грузом 27 (Фиг.4, 5).On the support platform 18 there are cradles 20 on rollers 21 with a screw drive 22. On the cradles 20 plugs 23 are installed towards each other, consisting of 24 stationary and 25 removable parts. A counterweight 26 with a variable load 27 is installed on the support platform 19 (Figures 4, 5).

С помощью оптического наведения и соответствующих механизмов стапельных тележек 6 выполняют совмещение базовой оси ТМ 2 с продольной осью стенда 11 по его реперным мишеням 10 в соответствии с руководящим документом РД5.ЛКИБ.3320-203-2014 (Фиг.1, 7).With the help of optical guidance and the corresponding mechanisms of the slipway trucks 6, the base axis of the TM 2 is aligned with the longitudinal axis of the stand 11 along its reference targets 10 in accordance with the guidance document RD5.LKIB.3320-203-2014 (Fig.1, 7).

С помощью оптического наведения и использования горизонтального и вертикального винтовых приводов 22 и 15, установленных на радиальных и упорных подшипниках, смонтированных через муфты с мотор-редукторами (на фиг. не показаны) микроэлектроприводов 30 выполняют совмещение продольной оси стенда 11 по его реперным мишеням 10 с осью стационарной части 24 заглушки 23 по мишени 28, расположенной в центре стационарной части 24 заглушки 23, в соответствии с руководящим документом РД5.ЛКИБ.3320-203-2014 (Фиг.4, 7, 8).With the help of optical guidance and the use of horizontal and vertical screw drives 22 and 15 mounted on radial and thrust bearings mounted through couplings with gear motors (not shown in Fig.) of microelectric drives 30, the longitudinal axis of the stand 11 is aligned along its reference targets for 10 s the axis of the stationary part 24 of the plug 23 along the target 28 located in the center of the stationary part 24 of the plug 23, in accordance with the guidance document RD5.LKIB.3320-203-2014 (Fig.4, 7, 8).

На стационарную часть 24 заглушки 23 НУ 16 с помощью подъёмного крана навешивают, уплотняют и закрепляют необходимую съёмную часть 25 заглушки 23, которая будет состыкована с наружным диаметром испытываемого ТМ 2. В зависимости от массы съёмной части 25 заглушки 23, в противовесе 26 устанавливают соответствующий переменный груз 27 (Фиг.4, 5).On the stationary part 24 of the plug 23 NU 16, using a crane, hang, compact and fix the necessary removable part 25 of the plug 23, which will be docked with the outer diameter of the tested TM 2. Depending on the mass of the removable part 25 of the plug 23, the corresponding variable is set in the counterweight 26 cargo 27 (Fig.4, 5).

На наружный диаметр ТМ 2 до соприкосновения с торцом ТШ 1 по цифровой программе наводят отверстие 36 съёмной части 25 заглушки 23, используя микроэлектроприводы горизонтального 29 и вертикального 30 перемещений НУ 16 от ЛТДР 31, излучающих лазерные лучи на наружную базовую поверхность 32 отражателя 33, установленного на магнитах 34, на наружной цилиндрической базовой поверхности 35 съёмной части 25 заглушки 23. До начала испытания наружную цилиндрическую базовую поверхность 35 на длине l1 поверяют с цилиндрической поверхностью отверстия 36 на соответствие отклонения от параллельности не более ± 1,0 мм, что обеспечивает равномерный зазор для создания конусного уплотнения 37 между наружным диаметром ТМ 2 и конусной поверхностью отверстия 36 съёмной части 25 заглушки 23 (Фиг.4, 5).The hole 36 of the removable part 25 of the plug 23 is directed to the outer diameter of TM 2 until it comes into contact with the end of the TS 1 according to a digital program, using microelectric drives of horizontal 29 and vertical 30 displacements NU 16 from LTDR 31, emitting laser beams on the outer base surface 32 of the reflector 33 mounted on magnets 34, on the outer cylindrical base surface 35 of the removable part 25 of the plug 23. Prior to testing, the outer cylindrical base surface 35 at length l 1 is checked with the cylindrical surface of the hole 36 for compliance with the deviation from parallelism of no more than ± 1.0 mm, which ensures a uniform gap to create a conical seal 37 between the outer diameter of TM 2 and the conical surface of the hole 36 of the removable part 25 of the plug 23 (Fig.4, 5).

Отражённые от наружной базовой поверхности 32 лазерные лучи через ЛТДР 31 вводятся в систему наведения съёмной части 25 заглушек 23 относительно наружного диаметра ТМ 2 (Фиг.6).The laser beams reflected from the outer base surface 32 through the LTDR 31 are introduced into the guidance system of the removable part 25 of the plugs 23 relative to the outer diameter of the TM 2 (Fig.6).

Система наведения построена на базе ЛТДР 31, ПЛК 38 и ПЧ 39 (Фиг.6), где четыре ЛТДР 31 установлены в одной плоскости взаимно-перпендикулярно вне зоны действия подъёмного крана на реперных площадках стенда 40 в следующем порядке: верхний – нижний, правый – левый. ЛТДР 31 подключены к ПЛК 38, программа которого обеспечивает равные расстояния между наружной базовой поверхностью 32 отражателя 33 и каждым из пары противопоставленных датчиков ЛТДР 31 (Фиг.9) путём выдачи команд по цифровой шине на ПЧ 39, управляющие микроэлектроприводами вертикального 30 и горизонтального 29 перемещений, а автоматическое регулирование по вертикальной и горизонтальной осям производится независимо на протяжении продольной подачи съёмной части 25 заглушки 23 микроэлектроприводом 52 платформы 14 до соприкосновения с торцом ТШ 1. Управление работой системы наведения производят пультом управления 49, а контроль работы осуществляют при помощи персонального компьютера 50 (Фиг.6).The guidance system is built on the basis of LTDR 31, PLC 38 and FC 39 (Fig.6), where four LTDR 31 are installed in the same plane mutually perpendicularly outside the crane coverage area on the reference platforms of stand 40 in the following order: upper - lower, right - left. LTDR 31 is connected to the PLC 38, the program of which provides equal distances between the outer base surface 32 of the reflector 33 and each of the pair of opposed sensors LTDR 31 (Fig.9) by issuing commands via a digital bus to the FC 39, which controls the microelectric drives of vertical 30 and horizontal 29 movements , and automatic adjustment along the vertical and horizontal axes is carried out independently during the longitudinal supply of the removable part 25 of the plug 23 by the microelectric drive 52 of the platform 14 until it comes into contact with the end of the TS 1. The operation of the guidance system is controlled by the control panel 49, and the operation is controlled using a personal computer 50 ( Fig.6).

Производят монтаж фланцевого соединения на ТШ 1. Для этого на наружную поверхность ТМ 2 устанавливают полукольца 41 и предварительно стягивают их с фланцем 42 болтовыми соединениями 43 с упором на торцевые поверхности ТШ 1. С уплотняемого торца снимают шергень 5 с мишенью 4. Заводят во внутреннюю полость ТМ 2 полукольца 44 и предварительно их стягивают между собой шпильковыми соединениями 45 с упором на торцевые поверхности ТШ 1. Окончательно стягивают болтовые 43 и шпильковые соединения 45, а также упорную гайку 46 с крутящими моментами, определяемыми разработчиком изделия и технологией гидроиспытаний ТМ 2 (Фиг.5).The flange connection is mounted on TSh 1. To do this, semi-rings 41 are installed on the outer surface of TM 2 and they are preliminarily tightened with flange 42 by bolted connections 43 with emphasis on the end surfaces of TSh 1. Shergen 5 with target 4 is removed from the sealed end. Inserted into the internal cavity TM 2 half rings 44 and preliminarily tighten them together with stud connections 45 with emphasis on the end surfaces of TS 1. Finally, bolt 43 and stud connections 45, as well as thrust nut 46, are tightened with torques determined by the product developer and hydraulic testing technology TM 2 (Fig. five).

Формируют конусное самоуплотнение 37 в соответствии с технологией гидроиспытаний ТМ 2.A cone self-sealing 37 is formed in accordance with the technology of hydrotesting TM 2.

Производят перечисленные операции с заглушкой на противоположном торце ТМ 2.The listed operations are performed with a plug on the opposite end of TM 2.

Монтаж самоуплотнения 37 фланцевых соединений на ТШ 1 с внутренней стороны производят персоналом, который проникает во внутренний объем корпуса ТМ 2 через специальные технологические люки (на фиг. не показаны).Installation of self-sealing 37 flange connections on the TS 1 from the inside is carried out by personnel who penetrate into the internal volume of the TM 2 housing through special technological hatches (not shown in the figure).

Производят подключение трубопровода 47 к специальным технологическим отверстиям ТМ 2 и насосной станции 48 (Фиг.3, 7).Pipeline 47 is connected to special technological holes TM 2 and pumping station 48 (Figure 3, 7).

Проверяют на правильность сборки все соединения систем гидравлики, наполнительной и испытательной систем, а также общей дренажной системы 49.Check for correct assembly all connections of the hydraulic systems, filling and test systems, as well as the general drainage system 49.

Проведение заполнения рабочей жидкости и испытаний на прочность и герметичность полости ТМ 2 производят в соответствии с соответствующей технологией предприятия-изготовителя и конструкторской документацией с использованием гидросистемы, состоящей из трубопровода 47 (напорный и сливной тракты), а также насосной станции 48.Filling the working fluid and testing the strength and tightness of the cavity TM 2 is carried out in accordance with the relevant technology of the manufacturer and design documentation using a hydraulic system consisting of pipeline 47 (pressure and drain paths), as well as pumping station 48.

Заключительные работы по окончанию проведения испытаний на прочность и герметичность полости ТМ 2 проводят в следующей последовательности:The final work at the end of the tests for the strength and tightness of the TM 2 cavity is carried out in the following sequence:

- сбрасывают давление в гидросистеме, состоящей из трубопровода 47 и насосной станции 48;- relieve pressure in the hydraulic system, consisting of pipeline 47 and pumping station 48;

- производят слив рабочей жидкости из трубопроводов 47 и полости ТМ 2;- drain the working fluid from pipelines 47 and cavity TM 2;

- демонтируют фланцевые соединения на ТШ 1;- dismantle flange connections on ТШ 1;

- отводят в исходное положение платформы 14;- withdraw to the initial position of the platform 14;

- производят слив остатков рабочей жидкости через дренажную систему 49.- drain the residual working fluid through the drainage system 49.

В результате проведения указанных операций ТМ 2 готов к проведению следующих операций в соответствии с технологическим процессом.As a result of these operations, TM 2 is ready to carry out the following operations in accordance with the technological process.

Таким образом, предлагаемая группа изобретений обеспечивает повышение технологичности и эффективности проведения гидравлических испытаний вне линии стапеля.Thus, the proposed group of inventions provides improved manufacturability and efficiency of hydraulic testing outside the slipway line.

Claims (7)

1. Способ испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление посредством стенда для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление, содержащего несущую раму, состоящую из двух боковых стенок, соединённых двумя перемычками, на которых смонтированы направляющие для перемещения двух вертикально расположенных платформ, опоры для технологического модуля, выполненные в виде стапельных тележек, уплотнительные головки, выполненные в виде заглушек с фланцами определённых диаметров, винтовые упоры, устройство для съёма уплотнения, средства контроля параметров и подачи рабочей жидкости в испытываемую полость, дренажную систему для слива возможных протечек рабочей жидкости, наводящие устройства, оснащённые микроэлектроприводами вертикального и горизонтального перемещений винтового типа, ложементы, на которых смонтированы стационарные части заглушек, характеризующийся тем, что на наружную и внутреннюю поверхности технологического модуля на расстоянии не менее 200 мм от каждого торца наваривают два технологических шпангоута, выверяют базовую ось технологического модуля путём оптического наведения мишеней относительно друг друга, установленных на шергенях в торцевых участках внутренней полости технологического модуля, технологический модуль на стапельных тележках устанавливают в рабочей зоне стенда, где выполняют совмещение базовой оси технологического модуля с продольной осью стенда по его реперным мишеням, совмещают продольную ось стенда с осью стационарной части заглушки с помощью оптического наведения и использования мишеней, а также микроэлектроприводов горизонтального и вертикального перемещений наводящего устройства, с помощью подъёмного крана устанавливают съёмную часть заглушки, которую навешивают, уплотняют и закрепляют на стационарной части заглушки в наводящем устройстве, а наведение внутренней полости отверстия съёмной части заглушки на наружный диаметр технологического модуля до соприкосновения с торцом технологического шпангоута производят по цифровой программе с помощью микроэлектроприводов горизонтального и вертикального перемещений наводящего устройства и осевого перемещения платформ от лазерных триангуляционных датчиков расстояния, излучающих лазерные лучи на наружные базовые поверхности отражателей, установленных на заглушке и принимающих отражённые от их поверхности сигналы для введения в управляющую схему наводящего устройства; производят монтаж фланцевого соединения на технологическом шпангоуте и формируют конусное самоуплотнение, производят все перечисленные операции с другой заглушкой на противоположном торце технологического модуля, заполняют рабочей жидкостью полость технологического модуля с помощью стационарной насосной станции с напорными и сливными трубопроводами и испытывают на прочность и герметичность.1. A method for testing technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure using a stand for testing technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure, containing a supporting frame consisting of two side walls connected by two bridges, on which guides are mounted for moving two vertically located platforms, supports for technological module, made in the form of stacking trolleys, sealing heads made in the form of plugs with flanges of certain diameters, screw stops, a device for removing the seal, means for monitoring the parameters and supplying the working fluid to the test cavity, a drainage system for draining possible leaks of the working fluid, suggestive devices equipped with microelectric drives of vertical and horizontal movements of the screw type, lodgements on which the stationary parts of the plugs are mounted, characterized by the fact that two technological frames are welded onto the outer and inner surfaces of the technological module at a distance of at least 200 mm from each end, the basic axis of the technological module is aligned by optically pointing the targets relative to each other, installed on the shergens in the end sections of the internal cavity of the technological module, the technological module on stacking carts installed in the working area of the stand, where the basic axis of the technological module is aligned with the longitudinal axis of the stand along its reference targets, the longitudinal axis of the stand is aligned with the axis of the stationary part of the plug using optical guidance and the use of targets, as well as microelectric drives for horizontal and vertical movements of the pointing device, with using a crane, the removable part of the plug is installed, which is hung, compacted and fixed on the stationary part of the plug in the inducing device, and pointing the inner cavity of the hole of the removable part of the plug to the outer the diameter of the technological module before contact with the end face of the technological frame is produced according to a digital program using microelectric drives for horizontal and vertical movements of the pointing device and axial movement of the platforms from laser triangulation distance sensors that emit laser beams on the outer base surfaces of reflectors mounted on a plug and receiving reflections reflected from their surface signals for introduction into the control circuit of the inducing device; the flange connection is mounted on the process frame and a conical self-sealing is formed, all of the above operations are performed with another plug at the opposite end of the process module, the cavity of the process module is filled with working fluid using a stationary pumping station with pressure and drain pipelines and tested for strength and tightness. 2. Стенд для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление для осуществления способа по п. 1, содержащий несущую раму, состоящую из двух боковых стенок, соединённых двумя перемычками, на которых смонтированы направляющие для перемещения двух вертикально расположенных платформ, установленных параллельно друг другу на самоходных тележках с микроэлектроприводами; опоры для технологического модуля, выполненные в виде стапельных тележек, рельсовые пути которых расположены перпендикулярно оси стенда; уплотнительные головки, выполненные в виде заглушек с фланцами определённых диаметров, имеющих конусные уплотнительные поверхности разных диаметров, установленные на платформах навстречу друг другу вдоль продольной оси стенда с возможностью их перемещения, при этом уплотнительные головки снабжены уплотняющими кольцами круглого сечения, устанавливаемыми при проведении испытаний поверх корпуса модуля в упор торца фланцев и с дополнительной фиксацией герметиком; винтовые упоры для фиксации платформ на торцевых поверхностях технологического модуля; устройство для съёма уплотнения; средства контроля параметров и подачи рабочей жидкости в испытываемую полость; дренажную систему для слива возможных протечек рабочей жидкости; отличающийся тем, что на самоходных тележках с микроэлектроприводами вдоль оси стенда через винтовые передачи подвешены платформы, на которых смонтированы наводящие устройства, оснащённые микроэлектроприводами вертикального и горизонтального перемещений винтового типа, а на опорных площадках наводящего устройства на катках напротив друг друга установлены ложементы, на которых смонтированы стационарные части заглушек, имеющие фланцы для установки, закрепления и уплотнения съёмных частей заглушек, а фланцевые разъёмы, смонтированные на технологических шпангоутах, состоят из фланцев съёмной части заглушек, разъёмных полуколец и крепежа, при этом уплотнения между наружными цилиндрическими поверхностями технологического модуля и съёмными частями конусных полостей заглушек выполнены самоуплотняющимися с сальниковой набивкой по периметру.2. Stand for testing the technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure for implementing the method according to claim 1, containing a supporting frame consisting of two side walls connected by two bridges, on which guides are mounted for moving two vertical platforms installed parallel to each other on self-propelled carts with microelectric drives; supports for the technological module, made in the form of slipway trucks, the rails of which are located perpendicular to the axis of the stand; sealing heads made in the form of plugs with flanges of certain diameters, having conical sealing surfaces of different diameters, mounted on platforms towards each other along the longitudinal axis of the stand with the possibility of their movement, while the sealing heads are equipped with sealing rings of round section, installed during testing over the body module against the stop of the flange end and with additional fixation with a sealant; screw stops for fixing platforms on the end surfaces of the technological module; seal removal device; means for monitoring the parameters and supplying the working fluid to the test cavity; drainage system for draining possible leaks of the working fluid; characterized in that on self-propelled trolleys with microelectric drives along the axis of the stand, platforms are suspended through screw gears, on which the guiding devices are mounted, equipped with microelectric drives of vertical and horizontal movements of the screw type, and on the supporting platforms of the guiding device on the rollers, opposite each other, there are lodgements on which the stationary parts of the plugs are mounted, having flanges for installing, fixing and sealing the removable parts of the plugs, and the flange connectors mounted on the technological frames consist of flanges of the removable part of the plugs, split half rings and fasteners, while the seals between the outer cylindrical surfaces of the technological module and the removable parts of the conical cavities of the plugs are made self-sealing with gland packing around the perimeter. 3. Стенд для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление по п. 2, отличающийся тем, что каждая система наведения внутренней полости съёмной части заглушек на наружный диаметр технологического модуля построена на базе лазерных триангуляционных датчиков расстояния, программируемого логического контроллера и преобразователей частоты, где четыре лазерных триангуляционных датчика расстояния, установлены в одной плоскости на взаимно перпендикулярных реперных площадках стенда: верхний – нижний, правый – левый, которые подключены к программируемому логическому контроллеру, программа которого обеспечивает равные расстояния между каждой наружной базовой поверхностью отражателя и каждым из пары противопоставленных датчиков путём выдачи команд по цифровой шине на преобразователи частоты, управляющие микроэлектроприводами вертикального и горизонтального перемещений, а автоматизированное регулирование по вертикальному и горизонтальному направлениям производится независимо на протяжении продольной подачи заглушки до соприкосновения с технологическими шпангоутами.3. Stand for testing technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure according to claim 2, characterized in that each system for pointing the internal cavity of the removable part of the plugs to the outer diameter of the technological module is built on the basis of laser triangulation distance sensors, a programmable logic controller and frequency converters, where four laser triangulation distance sensors are installed in the same plane on mutually perpendicular reference platforms of the stand: upper - lower, right - left, which are connected to a programmable logic controller, the program of which provides equal distances between each outer base surface of the reflector and each of the pair of opposed sensors by means of issuing commands via a digital bus to frequency converters that control microelectric drives of vertical and horizontal movements, and automated regulation in vertical and horizontal directions is carried out by regardless of the length of the longitudinal supply of the plug until it comes into contact with the technological frames. 4. Стенд для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление по п. 2, отличающийся тем, что продольная ось испытательного стенда выверена реперными мишенями, установленными противоположно на неподвижной части конструкции.4. Stand for testing technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure according to claim 2, characterized in that the longitudinal axis of the test stand is aligned with reference targets mounted oppositely on a fixed part of the structure. 5. Стенд для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление по п. 2, отличающийся тем, что съёмные части заглушек выполнены с разными диаметрами соприкасающихся отверстий, соответствующих наружным диаметрам испытуемых технологических модулей.5. Stand for testing technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure according to claim 2, characterized in that the removable parts of the plugs are made with different diameters of the contact holes corresponding to the outer diameters of the tested technological modules. 6. Стенд для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление по п. 2, отличающийся тем, что на опорных площадках наводящего устройства противоположно заглушкам установлены противовесы с переменным грузом.6. Stand for testing technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure according to claim 2, characterized in that counterweights with a variable load are installed on the support platforms of the inducing device opposite to the plugs. 7. Стенд для испытания технологических модулей глубоководных аппаратов на внутреннее давление по п. 2, отличающийся тем, что микроэлектропривод наводящего устройства вертикального движения выполнен не менее чем с двумя направляющими.7. Stand for testing the technological modules of deep-sea vehicles for internal pressure according to claim 2, characterized in that the microelectric drive of the inducing vertical movement device is made with at least two guides.
RU2022119007A 2022-07-12 Method for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure using a stand for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure RU2788819C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2788819C1 true RU2788819C1 (en) 2023-01-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU91431U1 (en) * 2009-10-05 2010-02-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" HYDRAULIC STAND FOR TESTING DEEP-WATER HOUSING CASES
RU2701756C1 (en) * 2019-01-28 2019-10-01 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") Test bench for internal pressure testing of deepwater apparatus modules
RU2704563C1 (en) * 2019-03-07 2019-10-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" METHOD OF PERFORMANCE OF STRENGTH TESTS AND TESTING OF TIGHTNESS OF DEEP-WATER TECHNICAL FACILITY INTENDED FOR OPERATION AT DEPTHS OF UP TO 11,5 km, EXTERNAL HYDROSTATIC PRESSURE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2741829C2 (en) * 2019-05-13 2021-01-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for hydraulic testing of strong hulls of deep-water equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU91431U1 (en) * 2009-10-05 2010-02-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" HYDRAULIC STAND FOR TESTING DEEP-WATER HOUSING CASES
RU2701756C1 (en) * 2019-01-28 2019-10-01 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") Test bench for internal pressure testing of deepwater apparatus modules
RU2704563C1 (en) * 2019-03-07 2019-10-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" METHOD OF PERFORMANCE OF STRENGTH TESTS AND TESTING OF TIGHTNESS OF DEEP-WATER TECHNICAL FACILITY INTENDED FOR OPERATION AT DEPTHS OF UP TO 11,5 km, EXTERNAL HYDROSTATIC PRESSURE AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2741829C2 (en) * 2019-05-13 2021-01-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for hydraulic testing of strong hulls of deep-water equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11781938B2 (en) Method of inspecting pipe joints for use in a subsea pipeline
CN111204422B (en) Straight line alignment positioning system of ship shafting equipment
RU2527896C2 (en) Method to connect two sections of underwater pipeline for transportation of fluid medium and/or gas
EP2510274B1 (en) Pipe clamp device
MX2008008150A (en) Inspection, maintenance, and repair apparatuses and methods for nuclear reactors.
US11307070B2 (en) Ultrasonic flowmeter body formed by additive manufacturing and having plurality of angled connectors for transceivers and radial connectors for supporting reflectors
CN108443619B (en) Method for mounting expansion joint of pressure steel pipe bellows of hydropower station
RU2788819C1 (en) Method for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure using a stand for testing technological modules of deep-sea submersibles for internal pressure
RU2701756C1 (en) Test bench for internal pressure testing of deepwater apparatus modules
WO2008053251A2 (en) Insulated pipelines and methods of construction and installation thereof
CN113686524B (en) Testing device for flexible joint of steel catenary riser and using method of testing device
US6244630B1 (en) Method and apparatus for non-intrusive on-line leak sealing of flanged piping connections
GB2459442A (en) Mechanical joint for pipe in pipe system
CN107658032B (en) A kind of antidetonation vertical shaft experimental rig and its remodeling method
CN108291894B (en) Method, system and fixture for inspecting washer welds
CN112727217B (en) Method for installing oil tank with steel membrane structure in shelter
CN113814676A (en) Manufacturing method of large-diameter tower equipment
US4815649A (en) Method of underwater jointing and repair of pipelines
Springmann et al. Deepwater pipelaying operations and techniques utilizing J-lay methods
RU2381410C1 (en) Device for performance of maintenance and repair work on pipeline under water
RU2750363C1 (en) Stand for hydraulic pipe tests
RU2750832C1 (en) Pipeline repair method using sealing chamber with a fit frame
CN114084310B (en) Installation method of bearing gangplank
CN115818442A (en) Equipment installation construction method
CN114633085B (en) Method for mounting internal parts of large-sized evaporator for nuclear power