![]() |
|
Крутить, не закручиваяЛ. ВЛАДИМИРОВ, инженерГнуть подковы и завязывать в узел стальные прутья-старые цирковые номера. А нельзя ли закрутить пропеллером стальную трубу? Такой фокус помог бы при сварке трубопроводов. Б. Ф Калашников, заместитель главного металлурга одного из предприятий г. Кургана, рассказал такую интересную историю. Однажды его вызвали на монтаж трубопровода, оказавшегося в безвыходном положении. Трубопровод уже опустили в узкий бетонный канал, а проварены были только верхние половины стыков. Видимо, неопытный сварщик не решился варить потолочные швы, а сказать об этом постеснялся. Так, не заметив, и опустили нитку трубопровода в канал. Что теперь делать? Подобраться к стыкам с электродом совершенно невозможно. Повернуть трубопровод на сто восемьдесят градусов тоже нельзя, потому что в нескольких десятках метров от непроверенных стыков он коленом уходил в сторону. Тут у Калашникова и возникла впервые идея использовать при сварке неповоротных стыков труб упругую деформацию кручения. В тот раз проверить идею не удалось - трубы были толстостенными и вся плеть очень жесткой. Но случай вскоре представился. В одном из заводских корпусов монтажники пробросили трубы почти вплотную к стене, и сварщики мучились, не могли подлезть к половинкам стыков, что у стены Трубы были тонкие, водопроводные, а плети достаточно длинные, метров по десять - пятнадцать. Тут и попробовали. Ухватились за конец плети газовым ключом, повернули ближайший стык на девяносто градусов по часовой стрелке и проварили участок, который до поворота был у стены. Затем перенесли ключ поближе к следующему стыку и проделали то же самое. Без особых хлопот заварили и третий. Такой способ можно применить и при сварке труб большого диаметра. Разумеется, чем больше будет диаметр труб и толще их стенки, тем на большем расстоянии от защемления надо прикладывать крутящий момент и тем мощнее должен быть механизм для закручивания. Так, для закручивания стальной трубы диаметром 500 миллиметров с толщиной стенки 10, необходимая длина плети труб увеличится до 268 метров и понадобится двигатель, развивающий крутящий момент 12 тонн на метр, что эквивалентно, например электродвигателю в 110 киловатт, или, если выразить в старинных единицах, 149,5 лошадиной силы, т. е такую установку можно смонтировать, например, на базе трактора К-701. ![]() Изобретатель теперь стал опытным (несомненная заслуга экспертов ВНИИГПЭ) и не бросается стремглав оформлять заявку при первом озарении. Калашников тщательно изучил патентные материалы, и пришлось ему сильно огорчиться. Еще в 1972 году изобретателям из Киевского политехнического института было выдано авторское свидетельство № 340495. Формула изобретения гласила: «Способ сварки кольцевых стыков трубопроводов, при котором вращение свариваемого стыка осуществляют со скоростью, равной скорости образования сварного шва, отличающийся тем, что с целью упрощения сварки труб в монтажных условиях вращение стыка осуществляют путем закручивания свободного конца неподвижной трубы вокруг ее продольной оси в пределах упругой деформации». Словом, один к одному! Киевские изобретатели имели в виду автоматическую сварку под слоем флюса не¬подвижной сварочной головкой, находящейся над верхней половиной стыка. Но в таком случае, чтобы проварить весь стык, нужно трубу закрутить дважды - в одну и в другую сторону, - и каждый раз на угол больше ста восьмидесяти градусов, чтобы получить перекрытие сварных швов. Естественно, что, чем больше угол, тем большие напряжения возникают в металле трубы и тем мощнее должен быть механизм для закручивания. У читателя может возникнуть вопрос не проще ли вращать вокруг трубы сварочную головку? Можно, и таких автоматов напроектировано много. Но до опытной проверки в монтажных условиях из них дошли единицы. Большинство пылится на полках НИИ и КБ. Дело в том, что в каждой четверти неповоротного стыка свои условия сварки и автомат должен быть умным, как высококвалифицированный сварщик, в зависимости от пространственного положения должен уметь на ходу менять и скорость сварки и амплитуду колебания электрода и длину сварочной дуги, учитывать изменение зазора... Такого автомата пока не существует. Другое дело, когда сварочная головка действует в одной определенной четверти стыка. Тогда можно подобрать оптимальный сварочный режим, и все упрощается. Такие автоматы есть, работают и прекрасно себя зарекомендовали. ![]() Б. Ф Калашников придумал, как «превратить» половину стыка в четвертушку. Нужно трубу поворачивать в одном направлении, а сварочную головку в противоположном. Тогда трубу можно закручивать на девяносто градусов, а сварена будет половина стыка. Тогда же и проверили идею на сварке стальных цельнотянутых труб, медных, латунных, пластмассовых, в частности, из полиэтилена. Получилось. Правда, пока на тонких трубах небольшого диаметра. Изобретатель на этом не успокоился. Ему не нравилось, что нужно перемещать и сварочную горелку. Для этого требуется специальное оборудование... Лучше бы горелка была неподвижной. Решил и эту задачу. Посмотрим на трубу с торца и нанесем мысленно на стальное кольцо деления, как на циферблате часов. Трубу будем сваривать не одной, а двумя горелками одновременно, первую расположив там, где три часа, а вторую там, где девять часов. Теперь, если трубу закрутить на девяносто градусов против часовой стрелки, первая горелка сварит участок стыка от трех часов до шести, а вторая от девяти до двенадцати. При последующем закручивании трубы на девяносто градусов в противоположном направлении (по часовой стрелке) те же горелки проварят остальные две четвертушки стыка, полностью замкнув кольцевой шов. ![]() Но не вредны ли для металла трубы такие знакопеременные повороты? При сварке трубопровода каждый раз с наращиванием очередной трубы закручивается пропеллером вся ранее сваренная плеть. Не появились бы в металле трещины! Калашников и тут нашел простой выход. К уже сваренному участку трубопровода нужно пристыковывать не по одной трубе, а сразу несколько, например четыре, присоединив их друг к другу прихватками, и закручивать их все сразу, ухватившись за конец уже сваренной плети. При этом в стыках, собранных на прихватках, напряжения кручения практически не будет, а сваренный участок трубопровода вместо восьми раз будет закручен лишь дважды. |
![]() ![]() |
|