Способ эталонирования трубопроводов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к эталонированию трубопроводов. Целью изобретения является повышение точности и расширение технологических возможностей эталонирования трубопроводов. Способ эталонирования трубопроводов включает выкладку и крепление к изделию и между собой трубчатых элементов, концевых, поворотных и промежуточных узлов инструментальных Изобретение относится к эталонированию трубопроводов и может быть использовано в машиностроении, строительстве и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - повышение точности и расширение технологических возможностей эталонирования трубопроводов. На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - прямолинейный трубчатый элемент; на фиг. 3 - поворотный узел: на фиг. 4 - концевой узел; на фиг. 5 - промежуточные узлы; на фиг. 6 - переходный узел; на фиг. 7 - узлы с вешками, регулируемыми по длине; на фиг. 8 - узлы с вешками, регулируемыми подлине и углу наклона; на фиг. макетов-эталонов трубопроводов, расположение в характерных точках трубопроводов узлов с выпускными сферическими повер - ностями, определение координат центров сферических поверхностей геодезическими методами, используя их в качестве целевых знаков, выдачу исходных данных для изготовления и контроля трубопроводов в виде координат центров сферических целевых знаков и величин назначаемых радиусов изгиба трубопроводов между прямолинейными участками. Устройство для эталонирования трубопроводов содержит концевые, поворотные и промежуточные узлы , трубчатые прямолинейные элементы и соединительные элементы инструментального макета-эталона, переходные узлы, узлы с вешками и накладные шаблоны радиусов изгиба труб, причем узлы с вешками , поворотные и промежуточные узлы содержат сферические поверхности с центром на осевой линии и унифицированные хвостовики с проточками. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил. 9 - шаблоны радиусов изгиба; на фиг. 10 - пример эталонирования Трубопровода. Способ эталонирования трубопроводов включает выкладку и крепление к изделию и между собой трубчатых элементов, концевых , поворотных и промежуточных узлов инструментальных макетов-этало нов трубопроводов. При выкладке трубчатых элементов и узлов макета-эталона в характерных точках трубопроводов располагают узлы с выпуклыми сферическими поверхностями, центры которых совпадают с характерными точками. (Л С XI ел о о о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 15 В 19 00, 21!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k АВТОРСKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4796913/29 (22) 25.12,89 (46) 23,08,92, Бюл. N 31 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения .(72) В.Е.Кравченко, Е.Н.Одиноков и С.АЛетренко (56) Спиридонов А,В. Совершенствование технологии изготовления и монтажа судовых трубопроводов. — Судостроение, 1967, М 11, с. 82-88. (54) СПОСОБ ЭТАЛОНИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к эталонировайию трубопроводов, Целью изобретения является повышение точности и расширение технологических воэможностей эталонирования трубопроводов, Способ эталонирования трубопроводов включает выкладку" и крепление к изделию и между собой трубчатых элементов, концевых, поворотных и промежуточных узлов инструментальных

Изобретение относится к эталонированию трубопроводов и может быть использо- вано в машиностроении; строительстве .и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение точности и расширение технологическйх возмож- ностей эталонирования трубопроводов.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — прямолинейный трубчатый элемент; на фиг. 3 — поворотный узел: на фиг. 4 — концевой узел; на фиг. 5 — промежуточные узлы, .на фиг. 6- переходный узел; на фиг. 7- узлы с вешками, регулируемыми по длине; на фиг. 8 —; регулируемыми пб длине и углу наклона ; на фиг.

„„5U„, 1756665 А1

2 макетов-эталонов трубопроводов, расположение в характерных точках трубопроводов узлов с выпускными сферическими поверхностями, определение координат центров сферических поверхностей геодезическими методами, используя их в качестве целевых знаков, выдачу исходных данных для изготовления и контроля трубопроводов в виде координат центров сферических целевых знаков и величин назначаемых радиусов изгиба трубопроводов между прямолинейны ми участками, Устройство для эталонирования трубопроводов содержит концевые, поворотные и промежуточные узлы, трубчатые прямолинейные элементы и соединительные элементы инструментального макета-эталона, переходные yàëы, узлы с вешками и накладные шаблоны радиусов изгиба труб; причем узлы с вешка- ми, поворотные и промежуточные узлы содержат сферические поверхности с центром на осевой линии и унифицированные хвостовики с проточками. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

9 — шаблоны радиусов изгиба; на фиг. 10— пример эталонирования грубопровода .

Способ эталонирования трубопроводов включает выкладку и крепление к изделию и между собой трубчатых элементов, концевых, поворотных и промежуточных узлов инструментальных макетов- эталонов трубопроводов, При выкладке трубчатых элементов и узлов макета-эталона.в характерных точках трубопроводов располагают узлы с выпук- лыми сферическими поверхностями, центры которых совпада)от с характернымй точками.

1756665

Характерными точками трубопроводов являются места изгибов, разветвления, окончания отводов трубопроводов и др„т.е. .точки, участки между которыми описываются либо уравнениями прямых, либо уравнениями расчетных кривых.

Затем геодезическими методами onðåделяют координаты центров сферических поверхностей узлов, используя эти поверх10 ности в качестве целевых дисков, а исходные данные к расчету геометрических параметров для изготовления и, контроля трубопроводов выдают в виде координат центров сферических целевых знаков и величин назначаемых радиусов щитов трубопроводов между прямолинейными участками,В случаях, когда имеет место от изделия к изделию разброс геометрических пара20 метров Мест присоединения трубопроводов, по величине превосходящий допуски в технических условиях на монтаж, инструментальный макет-эталон выкладывается. на одном изделии или его.макете, на последующих же, не выкладывая макета-эталона, измеряются геодезическими методами угловые и линейные координаты узлов присоединения и по результатам измерений вводятся поправки к расчетам геометричеПри повышенных требованиях к точности определения угловых и (или) линейных координат мест присоединения и других ха35 рактерных точек при эталонировании. В комплекте макета-эталона устанавливаются стыкуемые с трубчатыми элементами и концевыми узлами узлы с вешками и дополнйтельными, одним и более, выносными сферическими знаками, а расчет координат производится по результатам "измерений координат основных и выносных сферических знаков с учетом заранее известных геометрических параметров узлов с вешками

Устройство для эталонирования трубопроводов (фиг,1) содержит концевые узлы 1, поворотные узлы 2, промежуточные узлы 3, трубчатые прямолинейные элементы 4, переходные узлы 5, узел с вешкой 6 и шаблон радиуса изгиба труб 7. Узлы с вешками, поворотные и промежуточные узлы содержат сферические поверхности 8, а в местах соединения с трубчатыми элементами и с кон55 цевыми узлами — унифицированные хвостовики 9 с проточками. в которые входят удерживаемые от выпадания пружинными кольцами 10 и 11 вкладыши 12 с резьбовыми отверстиями йод соединительные элементы 13, например, болты-.-ских параметров, выполненных для первого 30 изделия.

Прямолинейные трубчатые элементы., (фиг, 2) на обоих концах содержат прорези

14 под соединительные барашковые болты;

Поворотные узлы (фиг.3) выполнены в виде соединяемых одним осевым болтом 15 ушкового 1,6 и вильчатого 17 наконечников со сферической поверхностью а центром на оси их вращения, содержат каждый унифи-,: цированный хвостовик 9, а осевой .болт с обоих сторон закрыт заглушками 18 со сферическими поверхностями того же радиуса и с тем же центром, Концевые узлы (фиг.4) выполнены с одной стороны как ответные части 19 для присоединения к приборам и узлам изделия, а с другой стороны они содержат цилиндрические расточки 20 для соединения с унифицированнымии хвостовиками 9 узлов макета-эталона, а также прорези 21 под соединительные болты.

Промежуточные узлы (фиг.5) выйолнены в виде сферического элемента 22 и присое-диненного к нему (например приклеенных) одного или нескольких унифицированных хвостовиков 9. Сферические поверхности узлов макета-эталона выполнены зеркальными.

Переходные узлы (фиг.6) выполнены в виде основания 23 и набора сменных шайб

24 и 25, имеющих пазы под трубчатые элементы и соединяемые между собой болтами

26. При этом наружные диаметры шайб соответствуют наружнь! м диаметрам эталонируемых труб.

Узел с вешкой (фиг.7) состоит из корпуса

27 со сферической поверхностью, прорезью и отверстиями под осевой болт, двух унифи-: цированных хвостовиков, расположенных под определенным углом; При этом в прорезь корпуса на осевом болте 28 со сферическими заглушками 29 установлен ушковый наконечник 30, а на одном из хвостовиков укреплена вешка 31 в виде трубчатого элемента, собранного с одним или несколькими промежуточными узлами.

Узел с вешкой (фиг.8) отличается от описанного тем, что корпус несет на себе гребенчатую пластину 33 с двумя рядами отверстий, а вешка 34, имеющая вильчатый. наконечник с двумя сквозными отверстиями, с помощью болтов 35 закрепляется на одйой из пар отверстий гребенчатой пластины.

Накладные пластинчатые шаблоны радйусов изгиба труб (фиг.9) сгруппированы по диаметрам труб и радиусам изгиба и закреплены в общеь4 корпусе 36 нэ одной общей для них оси вращения 37, На шаблонах, выполненйых из прозрачного материала, нанесена вспомогательная сетка из отрез1756665 ков окружностей, имитирующих изгиб труб- . лонируемых трубопроводов производится чатых элементов и отрезков радиальный разборка макетов-эталонов и замена их изпрямых с обозначениями углов изгиба, готовленными трубопроводами, Детали же

Номенклатура и количество узлов маке- и узлы макетов-эталонов используются для та-эталона определяются в зависимости от 5 эталонирования других трубопроводов. конструкции каждого,эталонируемого тру- В качестве примера выполнения способопровода и условий его монтажа. Выклад- ба с применением устройств для осуществка узлов производится последовательно от ления способа предлагается рассмотреть одного концевого узла 1 к другому по трассе операции по эталонированию трубопровотрубопровода. По окончании сборки поло- 10 да, изображенного на фиг. 10. Этот трубопжение узлов фиксируется путем затяжки со- ровод содержит узлы 38 и 39 единительных болтов 13, Крепление,к присоединения, один отвод 40 от тройника конструкции изделия, как правило, произ- 41 и компенсатор 42 типа лиры. Трубопроводится к штатным кронштейнам через пе- вод имеет изгибы 43-48. На изделии он кререходныеузлы5.Крепление концевыхузлов 15 пится кронштейнами 49-52. Узел 38

1 к приборам и узлам изделия производится присоединения находится вне пределов так, как и к штатным трубопроводам. Вы- прямой видимости с геодезических пунктов кладку макетов-эталонов в отсеках изделия наблюдения, целесообразно производить для как можно Проводят операции по эталонированию большего числа трубопроводов. 20 трубопровода (фиг,10).

Регулировка трубчатых элементов 4 по . Устанавливают концевые узлы 53 и 54, длине производится за счет перемещения На концевой узел 53 устанавливают соединительных болтов в прорезях 14труб- узел 55 с двумя вешками. имеющими по чатых элементов. одному СЦЗ, измеряют геометрические паНеобходимое число степеней подвиж- 25 раметры узлов с вешками и фиксируют их. ности поворотного узла 2 относительно со- Выкладывают последовательно и пред. прягаемых с ним трубчатых элементов варительно скрепляют трубчатый элемент достигаетсязасчетпроворотавокругосево- 56, 57, поворотный узел 58, трубчагый элего болта 15 и поворота внутри вкладышей 12 мент 59, поворотный узел 60, трубчатый эледо их фиксации, 30 мент 61, промежуточный узел-тройник 62, Для проверки зазоров между трубопро- трубчатый элемент 63, поворотный узел водами и с конструкцией иэделия можно трубчатый элемент 65, поворотный узел о6, использовать переходный узел 5 с одной трубчатый элемент 67, поворотный узел 68 шайбой, перемещая его по трубчатым эле- (узлы и элементы 64-68 определяют положементам 4. 35 ние плоскости, начало и конец изгиба комУзлы с вешками могут быть установлены пенсатора), трубчатый элемент 69, в.составе цепи макета-эталона илиотдельно поворотный узел 70, трубчатый элемент 71, на время замера координат, Свободный трубчатый элемент 72, поворотный узел 73. хвостовик соединяется с концевым узлом, a .. трубчатый элемент 74 и промежуточный ушковый наконечник — с трубчатым элемен- 40 узел 75 с одним СЦЗ. том цепи макета-эталона. В случае, когда . Устанавливают переходные узлы 76-79 например, по условиям монтажа требуется — и с их помощью скрепляют макет-эталон с изменить положение вешки, ушковый нако- кронштейнами иэделия, затягивают все сонечник освобождается из трубчатого эле- единительные болты, фиксируют макет-этамента цепи макета-эталона, на него 45 лон на изделии, назначают радиусыизгибов крепится дополнительная вешка 32. Затем труб в зависимости от условий монтажа и в производится разворот обеих вешек вокруг соответствии с ГОСТ и другой нормативнооси стакана концевого узла в нужное поло- технической документацией, жение и их фиксация. По координатам СЦЗ . "С помощью накладных шаблонов радикорпуса и двух вешек с учетом заранее из- 50 усов изгиба труб и шайб от переходных узвестных геометрических параметров узлас лов проверяют наличие необходимых вешками определяются параметры узла зазоров с другими макетами-эталонами и присоединения трубопровода, По оконча- трубопроводами, а также с конструкцией изнии измерений узел с вешкой можно сйять делия. и заменить поворотным узлом,: 55 С помощью приборов геодезии опредеПри необходимости увеличения объема ляют координаты не мене 17 СЦЗ на узлах информации, можно устанавливать не одну, . макета-эталона, Подготавливают формулы и а две-три вешки.. ..... алгоритмы определения геометрических паПо окончании геодезических измерений раметров узлов присоединения, компенсаи расчетов геометрических параметров эта- тора и вместе с заданными радиусами

1756665

8 изгибов и координатами СЦЗ передать как исходные данные.для дальнейших расчетов геометрических параметров изготовления и контроля трубопроводов, разбирают и снимают с изделия макет-эталон.

Положительный технический и экономический эффект от использования предлагаемого способа эталонирования трубопроводов и устройств для осуществления способа может быть получен за счет сокращения трудоемкости и цикла эталонирования на головных изделиях и при конструктивных изменениях; повышение качества эталонировайия в результате обеспечения повышенной точности измерений и уменьшении цепи погрешностей при измерениях геометрических параметров трубоп- роводов; сокращения трудоемкости расчетов по оптимизации геометрии трубопроводов; сокращения трудоемкости и" повышения качества изготовления трубопроводов на основе обеспечения возможности перехода на новые прогрессивные виды технологии; использования универсальной геодезической аппаратуры для решения многих других задач подготовки производства и производства; экономии материалов и площадей на изготовление и хранение предметных эталбнов.

cDopMyna изобретения 1, Способ эталонирования трубопроводов, включающий выкладку и крепление к изделию и между собой трубчатых элементов, концевых, поворотных и промежуточных узлов инструментальных макетов-эталонов трубопроводов, измерение геометрических параметров макетовэталонов и по результатам измерений выдачу исходных данных для изготовления и контроля трубопроводов, о т л и ч à «ошийся тем, что, с целью повыц,ения точности и расширения технологических возможностей эталонирован««я, при вы10

40 кладке трубчатых элементов и узлов макета- 45 эталона в характерных точках трубопроводов располагают узлы с выпуклыми сферическими поверхностями, центры которых совпадают с характерными точками, геодезическими методами опреде- 50 ляют координаты центров сферических поверхностей узлов. используя эти поверхности в качестве целевых знаков, а исходные данные к расчету геометрических параметров для изготовления и контроля 55 трубопроводов выдают в виде координат центров сферических целевых знаков и величйн- назначаемйх радиусов изгибов трубопроводов между прямолинейными участками, 2, Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью сокращения трудоемкости эталонирования при нестабильности геометрических параметров узлов присоединения трубопроводов от изделия к изделию, инструментальный макет-эталон выкладывают только на одном иэделии, а на последующих измеряют угловые и линейные координаты узлов присоединения и по результатам измерений вводят поправки к расчетам геометрических параметров, выполненным для первого изделия.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения угловых и линейных координат сфе-рических целевых знаков, в комплекте макета-эталона устанавливают стыкуемые с трубчатыми элементами и концевыми узлами узлы с вешками и дополнительными выносными сферическими целевыми знаками с известными геометрическими параметрами, измеряют координаты выносных сфери-. ческих целевых знаков и с их учетом рассчитывают координаты основных сферических целевых знаков.

4. Устройство для эталонирования трубопроводов, включающее в себя концевые, поворотные и промежуточные узлы, трубчатые прямолинейные элементы и соединительные элементы инструментального макета-эталона, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения точности и расши- . рения технологических воэможностей эталонирования, оно содержит переходные узлы, узлы с вешками и накладные шаблоны радиусов изгиба труб, причем узлы с вешками, поворотные и промежуточные узлы содержат сферические поверхности с центром на осевой линии, а в местах соединения с трубчатыми элементами и с концевыми узлами содержат унифицированные хвостовики с проточками, в которые входят удерживаемые от выпадения пружинными кольцами вкладыши с резьбовыми отверстиями под соединительные болты.

5, Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что; с целью расширения диапазона ... регулирования по длине; прямолинейные трубчатые элементы на обоих концах содержат прорези под соединительные болты, а длина их выбирается из размерного ряда.

6. Устройство по п.4, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что, с целью упрощенйя конструкции, поворотные узлы выполнены в. виде соединяемых одним осевым болтом ушкового и вильчатого наконечнйков. со сферической поверхностью с центром по оси их вращения, содержат каждь«й унифицированный хвостовик, а их осевой болт с обеих сторон закрыт заглушками со сферическими

1756665

9 поверхностями того же. радиуса и тем же . измерений координат расположения узлов, центром. содержит узлы с вешкой, регулируемой по

7. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е е- . длине, включающий в себя каждый корпус с с я тем, что, с целью обеспечения унифика- прорезью и сферической поверхностью, отции, концевые узлы выполнены с одной сто- 5 верстие под осевой болт и два унифициророны . как ответные части для ванных хвостовика, расположенных под присоединения к приборам и узлам изде- фиксированным в пространстве углом, прилия, а с другой стороны они содержат ци- чем в прорезь корпуса As осевом болте со линдрические расточки для соединения с сферическими заглушками установлен униунифицированными хвостовиками макета- 10 фицированный ушковый наконечник, а на эталона, а также прорези под соединитель- одном из хвостовиков укреплена 88UJKs в ные болты..: . виде трубчатого элемента, собранного с,од. 8. Устройство по п.4, о тn и ч à ю щ ее- нимилис несколькимипромежуточнымиузс я тем, что, с целью обозначения разрывов лами. в цепи узлов, обеспечения выкладки одного 15 или нескольких отводов трубопроводов и с 12. Устройство по п.11, о т л и ч а ю щ ецелью унификации, промежуточные узлы . е с я тем, что, с целью уменьшения номенквыполнены в виде сферического элемента и . латуры узлов с вешками, корпус снабжен присоединенных к йему унифицированных гребенчатой пластиной с двумя рядами отхвостовиков.; 20 верстий, расположенных попарно на радиу9. Устройство по пп, 4, 6 и 8; о т л ич s- сах, концентричных относйтельно центра ю щ е е с я тем, что.-с целью улучшения сферической поверхности окружностей, а условий визирования и измерений c flo- вешка, имеющая вильчатый наконечник с мощью геодезических приборов, ефериче-. двумя сквозными отверстиями, с помощью ские переходные узлы макета-эталона 25 болтов закреплена с учетом условий монтавыполнены зеркальными... жа на изделии на одной из пар отверстий

10; Устройство по п,4. о т л и ч а ю щ е е» гребенчатой пластины. с я тем, что, с целью унификации, а также 13. Устройство по п.4, о т л и ч à ю щ е едля обеспечения возможности крепления к с я тем, что, с целью повышения его инфорштатным "кронштейнам и проверки зазоров 30 мативности и удобства в работе, пластинчамежду трубопроводами и с консгрукцией тые шаблоны радиусов изгиба труб иэделия, проходные узлы выполнены в виде сгруппированы по диаметрам труб с радиу.основания и набора сменных шайб, имею- сами изгиба в общем корпусе на одной обй их пазы под трубчатые элементы и соеди- щей для них оси вращения, выполнены из няемых между собой болтами, причем 35 прозрачного материала с-нанесенной сетнаружные диаметры шайб соответствуют кой из отрезков окружностей, имитирующих наружным диаметрам эталонируемых.труб, изгиб трубчатых элементов, и отрезков ра11. Устройство по п.4; о т л и ч а ю щ:е е- - диальных прямых с обозначением углов иэс я тем, что, с целью повышения точйости гиба.

1756665

1756665

1756665 f756665

Составитель В. Розанцев

Редактор А. Козориз Техред М.Моргентал Корректор Н. Тупица

Заказ 3078 Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж 35, Раушская наб„4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101