Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях
В ИЭС им. Е. О. Патона разработана технология и оборудование, позволяющие способом мокрой дуговой сварки порошковой проволокой в автоматическом режиме выполнять сварку конструктивных элементов, надежно изолирующих нижнюю часть колонны теплообменника. Уникальность работы состоит в создании сварочног...
Gespeichert in:
| Datum: | 2014 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2014
|
| Schriftenreihe: | Автоматическая сварка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102311 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях / В.А. Лебедев, С.Ю. Максимов, В.Г. Пичак, Д.И. Зайнулин // Автоматическая сварка. — 2014. — № 9 (735). — С. 41-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102311 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1023112025-02-23T19:01:27Z Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях Automatic machine for wet underwater arc welding in confined spaces Лебедев, В.А. Максимов, С.Ю. Пичак, В.Г. Зайнулин, Д.И. Производственный раздел В ИЭС им. Е. О. Патона разработана технология и оборудование, позволяющие способом мокрой дуговой сварки порошковой проволокой в автоматическом режиме выполнять сварку конструктивных элементов, надежно изолирующих нижнюю часть колонны теплообменника. Уникальность работы состоит в создании сварочного автомата, способного работать погруженным в трубу внутренним диаметром 119 мм на глубину 200 м в среду жидкого теплоносителя. При разработке полуавтомата использовали специальные моментные электроприводы для механизмов подачи электродной проволоки и сварочного перемещения. Был разработан специальный кабель со сварочными кабелями и проводами управления, способными работать на большом расстоянии от источников питания дуги и системы управления. Разработана конструкция разматывателя кабеля с цифровой регистрацией положения автомата по длине трубы. Результаты апробации показали, что применение специального сварочного автомата позволяет повысить надежность теплообменника, сократить временные потери при выполнении работ по его герметизации, рационально использовать монтажную площадь, снизить финансовые затраты. 2014 Article Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях / В.А. Лебедев, С.Ю. Максимов, В.Г. Пичак, Д.И. Зайнулин // Автоматическая сварка. — 2014. — № 9 (735). — С. 41-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102311 621.791.037 ru Автоматическая сварка application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Производственный раздел Производственный раздел |
| spellingShingle |
Производственный раздел Производственный раздел Лебедев, В.А. Максимов, С.Ю. Пичак, В.Г. Зайнулин, Д.И. Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях Автоматическая сварка |
| description |
В ИЭС им. Е. О. Патона разработана технология и оборудование, позволяющие способом мокрой дуговой сварки порошковой проволокой в автоматическом режиме выполнять сварку конструктивных элементов, надежно изолирующих
нижнюю часть колонны теплообменника. Уникальность работы состоит в создании сварочного автомата, способного
работать погруженным в трубу внутренним диаметром 119 мм на глубину 200 м в среду жидкого теплоносителя. При
разработке полуавтомата использовали специальные моментные электроприводы для механизмов подачи электродной
проволоки и сварочного перемещения. Был разработан специальный кабель со сварочными кабелями и проводами
управления, способными работать на большом расстоянии от источников питания дуги и системы управления. Разработана конструкция разматывателя кабеля с цифровой регистрацией положения автомата по длине трубы. Результаты
апробации показали, что применение специального сварочного автомата позволяет повысить надежность теплообменника, сократить временные потери при выполнении работ по его герметизации, рационально использовать монтажную
площадь, снизить финансовые затраты. |
| format |
Article |
| author |
Лебедев, В.А. Максимов, С.Ю. Пичак, В.Г. Зайнулин, Д.И. |
| author_facet |
Лебедев, В.А. Максимов, С.Ю. Пичак, В.Г. Зайнулин, Д.И. |
| author_sort |
Лебедев, В.А. |
| title |
Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях |
| title_short |
Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях |
| title_full |
Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях |
| title_fullStr |
Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях |
| title_full_unstemmed |
Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях |
| title_sort |
автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Производственный раздел |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102311 |
| citation_txt |
Автомат для дуговой подводной сварки мокрым способом в стесненных условиях / В.А. Лебедев, С.Ю. Максимов, В.Г. Пичак, Д.И. Зайнулин // Автоматическая сварка. — 2014. — № 9 (735). — С. 41-46. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| series |
Автоматическая сварка |
| work_keys_str_mv |
AT lebedevva avtomatdlâdugovojpodvodnojsvarkimokrymsposobomvstesnennyhusloviâh AT maksimovsû avtomatdlâdugovojpodvodnojsvarkimokrymsposobomvstesnennyhusloviâh AT pičakvg avtomatdlâdugovojpodvodnojsvarkimokrymsposobomvstesnennyhusloviâh AT zajnulindi avtomatdlâdugovojpodvodnojsvarkimokrymsposobomvstesnennyhusloviâh AT lebedevva automaticmachineforwetunderwaterarcweldinginconfinedspaces AT maksimovsû automaticmachineforwetunderwaterarcweldinginconfinedspaces AT pičakvg automaticmachineforwetunderwaterarcweldinginconfinedspaces AT zajnulindi automaticmachineforwetunderwaterarcweldinginconfinedspaces |
| first_indexed |
2025-11-24T11:58:52Z |
| last_indexed |
2025-11-24T11:58:52Z |
| _version_ |
1849672893447798784 |
| fulltext |
419/2014
УДК 621.791.037
АВТОМАТ ДЛЯ ДУГОВОЙ ПОДВОДНОЙ СВАРКИ МОКРЫМ
СПОСОБОМ В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ*
В. А. ЛЕБЕДЕВ1, С. Ю. МАКСИМОВ1, В. Г. ПИЧАК1, Д. И. ЗАЙНУЛИН2
1 ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua
2 «Greenfield Energy Limited», Великобритания
В ИЭС им. Е. О. Патона разработана технология и оборудование, позволяющие способом мокрой дуговой сварки по-
рошковой проволокой в автоматическом режиме выполнять сварку конструктивных элементов, надежно изолирующих
нижнюю часть колонны теплообменника. Уникальность работы состоит в создании сварочного автомата, способного
работать погруженным в трубу внутренним диаметром 119 мм на глубину 200 м в среду жидкого теплоносителя. При
разработке полуавтомата использовали специальные моментные электроприводы для механизмов подачи электродной
проволоки и сварочного перемещения. Был разработан специальный кабель со сварочными кабелями и проводами
управления, способными работать на большом расстоянии от источников питания дуги и системы управления. Разра-
ботана конструкция разматывателя кабеля с цифровой регистрацией положения автомата по длине трубы. Результаты
апробации показали, что применение специального сварочного автомата позволяет повысить надежность теплообмен-
ника, сократить временные потери при выполнении работ по его герметизации, рационально использовать монтажную
площадь, снизить финансовые затраты. Библиогр. 5, рис. 8.
К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая мокрая сварка, геотермальные теплообменники, герметизация, автомат, источник
питания, разматыватель кабеля, система управления
Способ механизированной дуговой сварки мо-
крым способом, оборудование и порошковая про-
волока для его реализации были предложены в
ИЭС им. Е.О. Патона [1] и получают в настоящее
время развитие в различных сферах. Это ремонт
кораблей и судов, подводных продуктопроводов,
портовых подводных сооружений и др. [2, 3].
Одним из новых объектов эффективного при-
менения сварки мокрым способом являются ком-
плексы компании «Greenfield Energy Limited»
− разработчика технологии и оператора энергоэф-
фективных комплексов «Geoscart™», объединяю-
щих такие системы обеспечения производствен-
ных потребностей, как отопительные системы
замкнутого цикла, системы подготовки расходной
горячей воды для производственных нужд, холо-
дильные установки и системы кондиционирова-
ния воздуха.
Система «Geoscart™» была разработана для
управления тепловыми потоками общественных
и коммерческих зданий и предприятий с беспре-
рывным энергопотреблением высокой плотности,
такими, как современные супермаркеты, предпри-
ятия гостиничного бизнеса повышенного класса,
стационарные больничные комплексы, а также
удовлетворения производственных потребностей
предприятий пищевой и фармакологической про-
мышленности. Одной из главных функциональ-
ных особенностей системы «Geoscart™» является
возможность сохранять излишки тепловой энер-
гии до момента, когда возникает дефицит этой
энергии. Компания использует геотермальные те-
плообменники специальной конструкции для бы-
строй и эффективной передачи излишков или де-
фицита низкопотенциальной тепловой энергии,
используя высокую плотность и теплоемкость
геологических формаций, расположенных значи-
тельно ниже поверхностных грунтов. Стандарт-
ными глубинами для основной транзакции тепло-
обменного процесса являются диапазоны до 200 м
ниже уровня поверхности земли.
При строительстве теплообменников, количе-
ство которых может достигать несколько десятков
в зависимости от размера объекта, используются
принципы, схожие с методами, применяемыми
при бурении нефтегазовых скважин, но с некото-
рыми отличиями в технологии строительства. В
частности, для замкнутых теплообменников необ-
ходима гарантированная изоляция нижней части
эксплуатационной колонны во избежание потерь
дорогостоящей теплопроводящей рабочей жидко-
сти, производящейся из композиции экологически
чистых пропиленгликолей, выделенных из расти-
тельной массы. Для этих целей используются за-
глушки специальной конструкции, изготовленные
из органической невулканизированной уплотнен-
ной резины. Однако опыт эксплуатации теплооб-
менников показал, что вследствие естественного
старения материала заглушки в процессе эксплуа-
тации ее размеры изменяются и появляется утеч-
* В работе принимали участие В. К. Зяхор, И. С. Кузьмин,
В. Г. Новгородский, Н. А. Поддубный, И. В. Лендел.
© В. А. Лебедев, С. ю. Максимов, В. Г. Пичак, Д. И. Зайнулин, 2014
42 9/2014
ка рабочей жидкости. Установка новой заглушки
требует остановки работы комплекса. С учетом
того, что теплообменники обычно располагают-
ся на территории парковок автотранспорта вблизи
обслуживаемого объекта, эта операция приводит
к существенным финансовым потерям в дополне-
ние к потерям эффективности работы при сниже-
нии уровня жидкости. В качестве альтернативы в
ИЭС им. Е. О. Патона был предложен способ гер-
метизации труб теплообменника путем установки
и приварки донышка.
Целью настоящей работы была разработка
и внедрение специального сварочного автомата
и технологии его применения для приварки за-
глушки-донышка внутри трубы на глубинах до
200 м, что позволит уменьшить временные поте-
ри; сократить финансовые затраты; снизить по-
терю полезной площади; повысить надежность
теплообменника.
Конструкция горловины трубы и условия вы-
полнения работ показаны на рис. 1.
Условия и среда выполнения сварки определя-
ют сложность решаемой задачи как по техниче-
ским, так и технологическим аспектам. В основу
разработки был положен опыт ИЭС им. Е. О. Па-
тона по созданию механизированного оборудова-
ния для сварки мокрым способом с применением
специальных электродных порошковых прово-
лок. Однако достаточно большие глубины сварки,
крайне стесненные условия (внутренний диаметр
трубы не превышает 120 мм), а также среда (25
%-й водный раствор пропиленгликоля), потребо-
вали большого объема дополнительных исследо-
ваний как по отдельным узлам сварочного обору-
дования, так и по технологии сварки и сварочным
материалам, поскольку опыт конструирования
оборудования и его применения в автоматическом
цикле сварки для этих условий в ИЭС им. Е. О.
Патона отсутствует, как и в мировой практике.
Разработка собственно автомата для приварки
донышка на большой глубине – это только часть
комплекса, в состав которого должен входить
источник сварочного тока специальной разработ-
ки (удаленность места сварки с неизбежным па-
дением сварочного напряжения в кабеле), специ-
альный грузонесущий кабель с силовыми жилами
и проводами управления, а также устройство для
опускания и подъема сварочного автомата. Весь
комплект оборудования и условия его применения
приведены на рис. 2.
Алгоритм выполнения сварки предусматривает,
что привариваемое донышко специальной конструк-
ции перед погружением устанавливается в зажиме
сварочного автомата, а после приваривания и начала
подъема автомата расцепляется с ним.
Учитывая, что все без исключения объек-
ты комплекса не могли быть выбраны из про-
мышленно выпускаемого оборудования, пред-
ставляет интерес особенности их разработки и
конструирования.
Рис. 1. Горловина трубы теплообменника и наружные усло-
вия выполнения работ
Рис. 2. Комплекс оборудования для автоматической сварки на
большой глубине внутри трубы
439/2014
Рассмотрим автомат АДСП-200 для мокрой
сварки на большой глубине в стесненных усло-
виях. Автомат представляет собой трубчатую ме-
таллоконструкцию, объединяющую следующие
основные узлы: модуль подачи электродной про-
волоки, модуль вращения сварочной головки (ме-
ханизма подачи), модуль контактных узлов. Мо-
дуль подачи и модуль вращения выполнены на
основе безредукторных компьютеризованных
электроприводов постоянного тока в составе без-
коллекторных электродвигателей с конической
передачей на подающий ролик. Модуль подачи
состоит из устройства прижима электродной про-
волоки, мундштука с направляющим каналом и
токоподводящим наконечником. Дополнительно
модуль включает колебатель мундштука, а так-
же узел фиксации донышка с регулятором усилия
фиксации для гарантированного расцепления ав-
томата с донышком после цикла сварки, а также
скользящим контактным узлом токопередачи сва-
рочного напряжения (обратный кабель «-»). Вве-
дение в состав модуля колебателя мундштука об-
условлен наличием достаточно больших зазоров
между привариваемым донышком и внутренней
поверхностью трубы с одной стороны и невоз-
можностью существенно увеличивать режимы
сварки из-за возможного перегрева узлов автома-
та и прожога стенки трубы. Направляющий канал,
в котором размещается необходимый для одно-
разового цикла сварки запас электродной прово-
локи, выполнен из пластика с низким коэффици-
ентом трения. Длина канала 15…18 м. Учитывая
стесненные условия, электродная проволока не
наматывается как обычно на кассету, а находит-
ся в расправленном состоянии. При этом достига-
ется два эффекта: экономия пространства для си-
стем автомата и существенное снижение усилия
при подаче. Для защиты от жидкой среды элект-
родвигатель механизма подачи заключен в герме-
тический бокс, заливаемый изолирующе-смазыва-
ющей жидкостью, и имеющий компенсирующую
диафрагму, а также специальный герметичный
разъем для подвода кабеля управления.
Основные сложности при разработке
автомата для сварки АДСП-200 состоя-
ли в выборе компоновочных решений
в крайне ограниченном пространстве с
проведением большого количества экс-
периментальных исследований с созда-
нием макетов узлов сварочного обору-
дования и имитацией условий сварки.
Это дало возможность эффективного
решения задачи разработки колебате-
ля мундштука оригинальной конструк-
ции, привод которого совмещен с при-
водом подачи электродной проволоки,
и, как следствие, увеличения требуемого момента
на валу приводного электродвигателя. Невозмож-
ность установки датчиков положения мундштука
относительно свариваемого стыка определила по-
иски технических решений в двух направлениях.
Перед опусканием автомата мундштук ориенти-
руется по будущему зазору относительно закре-
пленного в зажим донышка. Начало и окончание
сварки возможно с любого места и программиру-
ется заранее контроллерной системой управления
модулем поворота с анализом пути, пройденно-
го мундштуком, а далее по аналогичному алго-
ритму производится операция перекрытия шва
автоматом.
На рис. 3 представлен внешний вид сварочного
автомата АДСП-200 в положении перед погруже-
нием для сварки.
Следует отметить сложность задачи подвода
и герметизации сварочных кабелей и проводов
управления. Большая длина предопределила не-
обходимость разработки технических решений
по их быстрой стыковке с системами автомата и
герметизации. Это и специальные глубоководные
разъемы, и заливаемые легкоплавкими диэлектри-
ками муфты.
Источник сварочного тока типа ВДУ 25-
506 МП. Очевидно, что используя традиционные
источники сварочного тока с жесткими внешни-
ми вольт-амперными характеристиками (ВАХ),
реализовать процесс сварки с требуемыми ха-
рактеристиками на значительном удалении объ-
екта сварки невозможно. Это следует из экспе-
риментальных исследований и выводов работы
[4]. Из-за больших длин сварочных кабелей огра-
ниченного сечения (увеличивается активное со-
противление внешней цепи, а, следовательно,
повышается падение напряжения на кабеле) су-
щественно изменяется ВАХ источника в зоне го-
рения дуги. При этом компенсация падения на-
пряжения во внешней цепи за счет увеличения
напряжения не приводит к необходимому резуль-
тату. Заметно меняется индуктивность системы
“источник–дуга”, что отрицательным образом
Рис. 3. Автомат для сварки в стесненных условиях на большой глубине:
1 — корпус; 2 — механизм вращения; 3 — направляющий канал; 4 — по-
дающий механизм с колебателем мундштука; 5 — мундштук; 6 — крепле-
ние и элементы токопередачи на донышко; 7 — донышко
44 9/2014
сказывается на характере горения дуги и перено-
се электродного металла. Для решения этих задач
был разработан и изготовлен специализирован-
ный источник ВДУ 25-506 МП для механизиро-
ванной и автоматической сварки при большом
удалении подающего механизма (автомата) от
источника питания, в том числе и мокрой автома-
тической сварки на глубине 200 м. На рис. 4 пред-
ставлен внешний вид источника ВДУ 25-506 МП.
Для обеспечения высокого качества сварки при
применении различных видов электродной прово-
локи источник имеет возможность регулирования
динамических характеристик для установки необ-
ходимой для конкретного типа проволоки скоро-
сти нарастания тока. Возможность таких дополни-
тельных регулировок обеспечивается с помощью
программируемого логического контроллера фир-
мы «Moller» (Германия). Применение принципа
пропорционально-интегрально-дифференциаль-
ного (ПИД) регулирования динамики сварочно-
го контура для создания необходимых характери-
стик источника питания при работе с длинными
сварочными кабелями позволяет гарантировать
его стабильную работу во всем диапазоне регу-
лировок и повторяемость выбранных параметров
настройки.
Кабель. Как показали результаты эксперимен-
тирования по возможностям передачи сварочного
тока, сигналов управления и регулирования, един-
ственно правильным техническим решением для
работы в стесненных условиях является объеди-
нение всех электрических цепей в одном кабеле,
который, к тому же, должен быть грузонесущим,
т. е. выдерживать массу автомата, собственную
массу, а также преодолевать гидростатическое
сопротивление среды на этапах погружения и
извлечения.
В промышленности отсутствуют кабели, спо-
собные удовлетворить такой комплекс требо-
ваний. Решить все определенные выше задачи
оказалось возможным при целенаправленной раз-
работке кабеля, который получил техническое на-
звание «Кабель гибкий бронированный упроч-
ненный погружной для электрической сварки
КГБУПЭС 2х95+(4х2,5)э+(10х2,5)э» [5].
Основные технические характеристики кабеля
расчетная масса 1 км кабеля, кг .........................................3850
наружный диаметр кабеля, мм ............................................47,5
растягивающее усилие, Н не менее .................................20000
минимальный радиус внутренней петли изгиба
кабеля в наружных диаметрах кабеля, не менее ....................8
Следует отметить, что все проводники с раци-
ональной разбивкой по жилам и проводникам для
обеспечения надежной изоляции и гибкости изго-
товлены из меди. Проводники питания и управ-
ления выполнены экранированными. На кабель
нанесены мерные (на расстоянии одного метра)
метки для дополнительного контроля длины его
разматывания или сматывания. Поперечное се-
чение сложной конструкции кабеля КГБУПЭС
2х95+(4х2,5)э+(10х2,5)э показано на рис. 5. Обе-
спечение прочности кабеля при значительном
растягивающем усилии осуществляется допол-
нительно введенными стальными охватывающи-
ми гибкими элементами, в том числе гибкой бро-
ней. Дополнительное упрочнение обеспечивалось
большим количеством лавсановых нитей разного
диаметра. Изоляция каждого проводника и слоя
проводников выполнялась с применением на-
дежных современных изолирующих материалов
— ПЭТ-Э пленки, фолсан и др. с многократным
(3…4 раза) перекрытием.
Рис. 4. Источник сварочного тока для работы с удаленными
объектами
Рис. 5. Сечение кабеля для подводной автоматизированной
сварки
459/2014
Разматыватель кабеля. Разматыватель кабе-
ля предназначен для хранения, транспортировки,
подъема и опускания сварочного автомата в трубу
на глубину 200 м и его последующего извлечения
и представляет собой барабан решетчато-стерж-
невой конструкции, установленный на приводном
валу вращателя. Вал с другого конца дополни-
тельно опирается на регулируемую по положению
роликоопору (люнет). Вращательное движение
вала с барабаном с регулируемой частотой осу-
ществляется от регулируемого частотного элек-
тропривода с асинхронным электродвигателем,
соединенным через редуктор с валом барабана.
Конструкция барабана предусматривает наличие
специальной кабельной коробки для оперативного
подключения сварочных кабелей и кабелей управ-
ления. Вся конструкция барабана, вращателя и ро-
ликоопоры установлена на сварной станине.
Разматыватель включает собственную локаль-
ную систему управления и регулирования, позво-
ляющую управлять как направлением вращения
барабана, так и частотой его вращения. Для удоб-
ства ведения погружения или подъема автомата
разматыватель имеет выносной пульт управления.
Кроме того, разматыватель содержит направляю-
щий ролик, обеспечивающий стабильное движе-
ние кабеля в трубу к месту сварки. Ролик снабжен
обрезиненной торцевой канавкой, позволяющей
иметь сцепление ролика с кабелем при его размот-
ке. Ролик также связан с датчиком пути инкремен-
тального типа (цифровой преобразователь дви-
жения кабеля), обеспечивающего отсчет длины
размотанного (опущенного к месту сварки) кабе-
ля с цифровой визуализацией результата. На рис.
6 представлен рассматриваемый разматыватель в
положении подготовки автомата к погружению.
Основные технические характеристики
разматывателя кабеля
диаметр барабана минимальный, мм ..................................100
номинальная частота вращения, об/мин ..........................0,267
диапазон регулирования частоты вращения ......................1:10
номинальный момент, Н·м ...............................................40095
Система управления и регулирования автома-
та АДСП-200. Система предназначена для нала-
дочного управления направлением вращения элек-
тродвигателей механизмов подачи электродной
проволоки и вращения, установления (задания)
скоростей подачи проволоки и сварочного пере-
мещения (вращения механизма подачи). Система
управления и регулирования базируется на моду-
ле управления циклами сварки, которых может
быть несколько и которые отличаются по спосо-
бу возбуждения дуги и заварки кратера шва. Мо-
дуль создан на базе программируемого контролле-
ра. В состав этой системы также входят модули
контроллерного управления электродвигателями
автомата с возможностью установки и контроля
частот вращения их валов, а также управления ци-
клами сварки. Каждый из модулей снабжен соб-
ственным блоком стабилизированного питания.
Все сказанное выше размещено в специальном
пульте управления с элементами герметизации
(рис. 7). В этом же пульте, но отдельно, размеще-
но согласующее оборудование, например, развя-
зывающие реле для дистанционного управления
источником сварочного тока. На лицевой панели
пульта установлены сигнальная арматура, элемен-
ты защиты от перегрузок и токов короткого за-
мыкания, элементы управления и регулирования,
а также стрелочные контрольно-измерительные
Рис. 6. Внешний вид разматывателя кабеля
Рис. 7. Внешний вид пульта управления автоматом
АДСП-200
46 9/2014
приборы. Связь с объектами управления осущест-
вляется с помощью ряда разъемов.
Для проверки и наладки как отдельных узлов
с автомата АДСП-200, так и комплекса в целом в
ИЭС им. Е. О. Патона был создан специальный
стенд, на котором проводили отработки элемен-
тов технологии. Глубоководные технологические
эксперименты проводили в специальной барока-
мере. Некоторые результаты испытаний представ-
лены на рис. 8. Следует отметить, что цикл сварки
состоит из двух этапов: фиксация донышка с ис-
пользованием дугового процесса, предотвращаю-
щая вращение автомата с донышком относительно
трубы и выполнение цикла сварки по контуру за-
фиксированного донышка с перекрытием шва.
Комплекс прошел производственную апроба-
цию на объекте «GFE» (г. Лондон). Полученные
результаты показали, что применение специаль-
ного сварочного автомата позволяет повысить на-
дежность теплообменника, сократить временные
потери при выполнении работ по его герметиза-
ции, рационально использовать монтажную пло-
щадь, снизить финансовые затраты.
Выводы
1. Предложена технология и оборудование, по-
зволяющие способом мокрой дуговой сварки по-
рошковой проволокой в автоматическом режиме
осуществить сварку конструктивных элементов,
надежно изолирующих нижнюю часть колонны
теплообменника.
2. Разработан сварочный автомат, способный
работать погруженным в трубу с внутренним диа-
метром 119 мм на глубину 200 м в среду жидкого
теплоносителя.
1. Савич И. М., Смолярко В. Б., Камышев М. А. Техноло-
гия и оборудование для полуавтоматической подводной
сварки металлоконструкций // Нефтепромысл. стр-во. –
1976. – № 1. – С. 10–11.
2. Кононенко В. Я., Рыбченков А. Г. Опыт мокрой механизи-
рованной сварки самозащитными порошковыми прово-
локами при ремонте под водой газо- и нефтепроводов //
Автомат. сварка. – 1994. – № 9/10. – С. 29–32.
3. Кононенко В. Я., Грицай П. М. Мокрая механизированная
сварка при ремонте корпусов судов // Морской флот. –
1994. – № 11–12. – С. 21–22.
4. Анализ возможности отработки системой саморегулиро-
вания характерных возмущений по длине дуги при под-
водной механизированной сварке / В. К. Лебедев, ю. А.
Узилевский, И. М. Савич, В. Я. Кононенко // Подводная
сварка и резка металлов. – Киев: ИЭС им. Е. О. Патона,
1980. – С. 10–23.
5. Высококачественные шланг-пакеты для подводной свар-
ки и резки / В. Н. Мартинович, Н. П. Мартинович, В. А.
Лебедев и др. // Автомат. сварка. – 2010. – № 9. – С. 42–44.
Поступила в редакцию 02.04.2014
Рис. 8. Результаты приварки донышка к внутренней поверхности трубы: а — кольцевой шов с перекрытием; б — реальный
зазор между донышком и трубой; в — форма сварного соединения
|