Способ эталонирования трубопроводов и устройство для его осуществления

(21) 4796913(29 22) 25,12,89 (46) 23,08,92, Б (71) Научно-ис технологии маш .(72) В.Е.Кравчен ренко л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ол. %31следовательский институт иностроения ко, Е,Н.Одинокое и С,АЛет(56) Спиридонов А,В, Совершенствование технологии изготовления и монтажа судовых трубопроводов. - Судостроение, 1967, Ь 11, с. 82-88.(54) СПОСОБ ЭТАЛОНИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к эталонированию трубопроводов, Целью изобретения яв" ляется повышениеточности и расширение технологических воэможностей эталонирования трубопроводов, Способ эталонирования трубопроводов включает выкладку" и крепление к изделию и между собой трубчатых элементов, концевых, поворот)(ых 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 - промежуточныее узлы,.на фиг, 6- переходный узел; на фиг. 7- узлы с вешками, регулируемыми по длине; на фиг. 8 - узлы с вешками; регулируемыми по длине и углу наклона; на фиг. 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 прямолинейными участками, Устройство для эталонирования трубопровод) в содержит концевые, поворотные и промежуточные узлы, трубчатые прямолинейные элементы и соединительные элементы инструментального макета-эталона, переходные узлы,узлы с вешками инакладные 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 и 9 - шаблоны радиусов изгиба; на фиг. 10 - пример эталонированиятрубопровода.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.вхарактерных точках трубопроводов располагают узлы с выпук- лыми сферическими поверхностями, центры которых совпада)от с характерными точками,.1756665 4Характерными точками трубопроводов Прямолинейные трубчатые элементы,являются места изгибов, разветвления, (фиг, 2) на обоих концах содержат прорезиокончания отводов трубопроводов и дрт.е. 14 под соединительные барашковые болты;точки, участки между которыми описывают- Поворотные узлы (фиг,3) выполнены в видеся либо уравнениями прямых, либо уравне соединяемых одним осевым болтом 15 ушниями расчетных кривых. кового 1,6 и вильчатого 17 наконечников сотью а центром наЗатем геодезическими методами опре- сферической. поверхностью сделяют координаты центров сферических оси их вращения, содержат каждый унифи-;поверхностей узлов, используя зти поверх- цированный хвостовик 9, а осевой .болт сности в качестве целевых дискОв, а исход обоих сторон закрыт заглушками 18 со сфеные данные к расчету геометрических рическими поверхностями того же радиусапараметров для изготовления и контроля и с тем же центром,трубопроводов выдают в виде координат Концевые узлы(фиг.4) выполнены содцентров сферических целевых знаков и ве- ной стороны как ответные части 19 для при личин назначаемых радиусов щитов трубоп соединения к приборам и узлам изделия, ароводов между и ря молин ейными с другой стороны они содержат цилиндрические расточки 20 для соединения с унифициучастками,узловВ случаях, когда имеетместоотиэделия рованными хвостовиками 9к изделию разброс геометрических пара- макета-эталона, а также прорези 21 под сометров Мест присоединения трубопрово единительные болты.дов, по величинепревосходящийдопуски в . Промежуточныеуэлы(фиг,5)выполнены; технических условиях на монтаж, инстру- в виде сферическо 22виде с ерического элемента 22 и присое-.мейтальный макет-эталон выкладывается диненного к нему (например приклеенных)на одном изделии или его.макете, на после- одного или нескольких унифицированныхдующихже, не выкладывая макета-эталона, 25 хвостовиков 9. Сферические поверхностиизмеряются геодезическими методами уг- узлов макета-эталона выполнены зеркальловые и линейные координаты узлов присо- ными.единения и по результатам измерений Переходные узлы (фиг.6) выполнены ввводятся поправки к расчетам геометриче- виде основания 23 и наборасменных шайб. ских параметров, выполненных для первого 30 24 и 25, имеющих пазы под тр бчатыизделия. менты и соединяемые между собой болтами26. При этом наружные диаметры шайб соПри повышенных требованиях к точно- ответствуют наружньм диаметрам эталонисти определения угловых и (или) линейных руемых труб,координат мест присоединения и других ха Узел с вешкой(фиг.7) состоит из корпусарактернь 1 х точек при эталонировэнии. В 27 со сферической поверхностью, прорезьюкомплекте макета-эталона устанавливают- . и отверстиями под осевойболт, двух унифи-:ся стыкуемые с трубчатыми элементами и цированных хвостовиков, расположенных.концевыми узлами узлы с вешкамии Допол- под определенным углом, При этом в про: нйтельными, одним и более, выносными 40 резь корпуса на осевом болте 28 со сфери.сферическимизнаками,а расчет координат ческими заглушками 29 установленпроизводится по результатам "измерений ушковый наконечник 30, а на одном ирди а основных и выносных сфериче- стовиков укреплена вешка 31 в виде трубчаских знаков с учетом заранее известных ге- того элемента, собранного с одним илиометрических параметров узлов с вешками, 45 несколькими промежуточными узлами,стройство для эталонирования трубоп- . Узел с вешкой (фиг.8) отличается от опироводов (фиг,1) содержит концевые узлы 1, санного тем, что корпус несет на себе гредвумя рядамиповоротные узлы 2, промежуточные узлы 3, бенчатую пластину 33 с двумя. трубчатые прямолинейные элементы 4, пе- отверстий, а вешка 34, имеющая вильчатый.реходные узлы 5, узел с вешкой 6 и шаблон 50 наконечник с двумя сквозными отверстиярадиуса изгиба труб 7. Узлы с вешками, по-ми, с помощью болтов 35 закрепляется наворотные и промежуточные узлы содержат одйой из пар отверстий гребенчатой пластисферические поверхности 8, а в местах сое- ны.динения с трубчатыми элементамии с кбн- Накладные пластинчэтые шаблоны рацевыми узлами - унифицированные 55 дйусовизгиба труб (фиг.9) сгруппированыхвостовики 9 с проточками. в которые вхо- по диаметрам труб и радиусам изгиба и задятудерживаемыеот выпэдания пружинны- "креплены в общемкорпусе 36 нэ одной обми кольцами 10 и 11 вкладыши 12 с щейдлянихосивращения 37,Нашаблонах,резьбовыми отверстиями йод соединитель- -выполненйых из прозрач оачного материала,ные элементы 13, например, болты-.: нанесена вспомогательнаяльная сетка иэ отрезков окружностей, имитирующих изгиб труб-, лонируемых трубопроводов производитсячатых элементов и отрезков радиальныМ разборка макетов-эталонов и замена их изпрямых с обозначениями углов изгиба,готовленными трубопроводами, Детали жеНоменклатура и количество узлов маке- и узлы макетов-эталонов используются длята-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 отления способа предлагается рассмотретьодного концевого узла 1 к другому по трассе операции по эталонированию трубопровотрубопровода, По окончании сборки поло да, изображенного на фиг. 10. Этот трубопжение узлов фиксируется путем затяжки со- ровод содержит узлы 38 и 39единительных болтов 13, Крепление.к присоединения, один отвод 40 от тройникаконструкции изделия, как правило, произ и компенсатор 42 типа лиры. Трубопроводится к штатным кронштейнам через пе- вод имеет изгибы 43-48. На изделии он кререходныеузлы 5.Креплениеконцевыхузлов 15 пится кронштейнами 49-52. Узел 381 к приборам и узлам иэделия производится присоединения находится вне пределовтак, как и к штатным трубопроводам. Вы- прямой видимости с геодезических пунктовкладку макетов-эталонов в отсеках изделия наблюдения,целесообразно производить для как можно Проводят операции по эталонированиюбольшего 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 устанавливаютсоединительных болтов впрорезях 14 труб- . узел 55 с двумя вешками. имеющими початых элементов. одному СЦЗ, измеряют геометрические паНеобходимое число степеней подвиж 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 элементдостигается за счет проворота вокруг осево, 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 4,водами и с конструкцией иэделия можнотрубчатый элемент 65, поворотный узел о 6,использовать переходный узел 5 с одной трубчатый элемент 67, поворотный узел 68шайбой, перемещая его по трубчатым эле- (узлы иэлементы 64-68 определяют положементам 4. 35 ние плоскости, начало и конец изгиба комУзлы с вешками могут быть установлены пенсэтора), трубчатый элемент 69,в.составе цепи макета-эталона илиотдельно . поворотный узел 70, трубчатый элемент 71,на время замера координат, Свободныйтрубчатый элемент 72, поворотный узел 73.хвостовик соединяется с концевым узлом, а. трубчатый элемент 74 и промежуточныйушковый наконечник - с трубчатым элемен узел 75 с одним СЦЗ.том цепи макета-эталона. В случае, когда. Устанавливают переходные узлы 76-79например, по условиям монтажа требуется - и с их помощью скрепляют макет-эталон сизменить 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 радиусыизгибовкрепится дополнительная вешка 32. Затем труб в зависимости от условий монтажа и впроизводится 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 усов изгиба труб и шайб от переходных узвестных геометрических параметров узлас лов проверяют наличие необходимыхвешками определяются параметры узла зазоров с другими макетами-эталонами иприсоединения трубопровода, По оконца- трубопроводами, а также с конструкцией изнии измерений узел с вешкой можно сйятьделия.и заменить поворотным узлом,: 55 С помощью приборов геодезии олредеПри необходимости увеличения объема ляют координаты не мене 17 СЦЗ на узлахинформации, можно устанавливать не одну, . макета-эталона, Подготавливают формулы иа две-три вешки, .алгоритмы определения геометрических паПо окончании геодезических измерений раметров узлов присоединения, компенсаи расчетов геометрических параметров эта-тора и вместе с заданными радиусамикладке трубчатых элементов и узлов макета эталона в характерных точках трубопроводов располагают узлы с выпуклыми сферическими поверхностями, центры которых совпадают с характернымиточками, геодезическими методами опреде ляют координаты центров сферических поверхностей узлов, используя эти поверхности в качестве целевых знаков, а исходные данные к расчету геометрическихпараметров для изготовления и контроля 55 трубопроводов выдают в виде координат центров сферических целевых знаков и величйн- назначаемйх радиусов изгибов трубопроводов между прямолинейными участками,изгибов и координатами СЦЗ передать как исходные данные.для дальнейших расчетовгеометрических параметров изготовления иконтроля 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 цепипогрешностей при измерениях геометрических параметров трубоп- роводов; сокращения трудоемкости расчетов по оптимизации геометрии трубопрооодов; сокращения трудоемкости и"повышения качества изготовления трубопроводоо на основе обеспечения возможности перехода на новые прогрессивные виды технологии; использования универсальнойгеодезической аппаратуры для решения многих других задач подготовки производства и производства; экономии материалов и площадей на изготовление и хранение предметных эталонов. Формула изобретения 1, Способ эталонирования трубопроводов, включающий выкладку и крепление к изделию и между собой трубчатых эиементов, концевых, поворотных и промежуточнцх узлов инструментальныхмакетов-эталонов трубопроводов, измерение геометрических параметров макетовэталонов и по результатам измеренийвыдачу исходных данных для изготовленияи контроля трубопроводов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышенияточности и расширения технологических возможностей эталонирооания, при вы 10152025303540 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения угловых и линейных координат сферических 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 отвер-. стиями под соединительные болты.5, Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что; с целью расширения диапазонарегулирования 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 а 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 каждьй унифицированный хвостовик, а их осевой болт с обеих сторон закрыт заглушками со сферическими1756665 1 О 9поверхностями того же. радиуса и тем же . измерений координат расположения узлов, центром. содержит узлы с вешкой, регулируемой по7. 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 верстие под осевой болт и два унифициророны . как ответные части дляванных хвостовика, расположенных под присоединения к приборам и узлам изде- фиксированным в пространстве углом, прилия, а с другой стороны они содержат ци- чем в прорезь кЬрпуса на осевом болте со линдрические расточки для соединения с сферическими заглушками установлен униунифицированными хвостовиками макета фицированный ушковый наконечник, а на эталона, а такжЕ прорези под соединитель- одном из хвостовиков укреплена вешка в ные болты.,:виде трубчатого элемента, собранного с,од. 8, Устройство по п.4, о тл и ч а ю щ ее- нимилис несколькимипромежуточнымиузс я тем, что, с целью обозначения разрывов лами.в цепи узлов, обеспечения выкладки одного 15или 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 йемуунифицированных гребенчатой пластиной с двумя рядами отхвостовиков.; 20 верстий, расположенных попарно на радиу 9. Устройство по пп, 4, 6 и 8; о т л ич а- сах, концентричных относйтельно центра ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения сферической поверхности окружностей, а условий визирования и измерений спо- вешка, имеющая вильчатый наконечник с мощью геодезических приборов, сфериче-. 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 отверстий10. 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 а 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 видесгруппированы по диаметрам труб с радиу.основания и набора сменных шайб, имею-сами изгиба в общем корпусе на одной общих пазы под трубчатые элементы й 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 ра 11. 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 Редактор А. Козориз рректор Н. Тупица оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 3078 ВНИИП Составитель В. РозанцевТехред М.Моргентал Тираж . . Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ ССС 113035, Москва; Ж, Раушская наб 45