Системы и способы, используемые при сварке сегментов трубы в трубопроводе - RU2017134991A
Код документа: RU2017134991A
Формула
1. Полевая система для сварки двух труб, содержащая
первое устройство зацепления трубы, выполненное с возможностью зацепления с внутренней поверхностью первой трубы, позволяющее первому устройству зацепления трубы быть зафиксированным относительно первой трубы;
второе устройство зацепление трубы, выполненное с возможностью зацепления с внутренней поверхностью второй трубы, позволяющие второму устройству зацепления трубы быть зафиксированным относительно второй трубы;
одну или более сварочных горелок, выполненных с возможностью размещения внутри труб для создания внутреннего сварного шва в области контактной поверхности между трубами;
двигатель, функционально связанный с одной или более сварочных горелок для вращения одной или более сварочных горелок вдоль области контактной поверхности между трубами; и
один или более процессоров, которые управляют двигателем и одной или более сварочными горелками, при этом один или более процессоров управляют работой двигателя и одной или более сварочными горелками для генерации законченного кольцевого сварного шва вдоль области контактной поверхности за счет вращения одной или более сварочных горелок вдоль области контактной поверхности в одном направлении вращения до тех пор, пока законченный кольцевой сварной шов не будет выполнен.
2. Полевая система по п. 1, отличающаяся тем, что одна или более сварочных горелок содержат множество сварочных горелок, и при этом, по меньшей мере, одна из множества сварочных горелок выполняет сварной шов в направлении вверх, против силы гравитации, тогда как, по меньшей мере, вторая из множества сварочных горелок выполняет сварной шов в направлении вниз, в направлении силы гравитации.
3. Полевая система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит измерительный датчик и при этом двигатель приводит в действие измерительный датчик для проверки области контактной поверхности перед тем, как одна или более сварочных горелок выполнят кольцевой сварной шов, при этом измерительный датчик предоставляет информацию одному или более процессорам для управления перемещением и поворотам одной или более сварочных горелок.
4. Полевая система по п. 3, отличающаяся тем, что измерительный датчик выполнен с возможностью сканировать все 360 градусов области контактной поверхности между трубами и генерировать сигналы на основе профиля области контактной поверхности между трубами.
5. Полевая система по п. 1, отличающаяся тем, что одна или более сварочных горелок содержат первую сварочную горелку и вторую сварочную горелку, при этом во время сварочной операции первая сварочная горелка и вторая сварочная горелка одновременно наплавляют сварочный материал между трубами, при этом первая сварочная горелка и вторая сварочная горелка перемещаются по окружности, посредством двигателя в одном и том же направлении вращения при наплавлении сварочного материала, при этом во время сварочной операции первая сварочная горелка перемещается по направлению вверх, против силы гравитации, по меньшей мере, во время части ее перемещения при наплавлении сварочного материала, а вторая сварочная горелка перемещается по направлению вниз, в направлении силы гравитации, по меньшей мере, во время части ее перемещения при наплавлении сварочного материала.
6. Полевая система по п. 5, отличающаяся тем, что одна или более сварочных горелок дополнительно содержат третью сварочную горелку, которая наплавляет сварочный материал между трубами одновременно с первой и второй сварочными горелками, при этом третья сварочная горелка перемещается по окружности посредством двигателя для перемещения в том же направлении вращения, что и первая, и вторая сварочные горелки при наплавлении сварочного материала, при этом во время сварочной операции третья сварочная горелка перемещается в направлении вверх, против силы гравитации, при наплавлении сварочного материала, а также перемещается по направлению вниз, в направлении силы гравитации, при наплавлении сварочного материала.
7. Полевая система по п. 1, отличающаяся тем, что один или более процессоров выполнены с возможностью изменять угол одной или более сварочных горелок на основе того, какая из соответствующих сварочных горелок перемещается в направлении вверх, против силы тяжести, или в направлении вниз, в направлении силы тяжести.
8. Полевая система по п. 1, отличающаяся тем, что один или более процессоров выполнены с возможностью изменять угол опережения одной или более сварочных горелок, при этом угол опережения представляет собой угол, измеренный между линией, проведенной от центра оси свариваемых труб и до сварочного наконечника соответствующей сварочной горелки, и линией, проходящей через продольную ось сварочного наконечника соответствующей сварочной горелки.
9. Полевая система по п.8, отличающаяся тем, что угол опережения одной или более сварочных горелок находится в диапазоне от 3 до 7 градусов.
10. Полевая система по 8, отличающаяся тем, что угол опережения одной или более сварочных горелок больше, когда соответствующая сварочная горелка перемещается в направлении вверх, против силы гравитации, и меньше, когда соответствующая сварочная горелка перемещается в направлении вниз, в направлении силы гравитации.
11. Полевая система по п. 8, отличающаяся тем, что угол опережения одной или более сварочных горелок является отрицательным, когда соответствующая сварочная горелка перемещается в направлении по часовой стрелке.
12. Полевая система по п.8, отличающаяся тем, что угол опережения одной или более сварочных горелок является положительным, когда соответствующая сварочная горелка перемещается в направлении против часовой стрелки.
13. Полевая система по п. 1, отличающаяся тем, что двигатель, функционально связанный с одной или более сварочными горелками, содержит множество двигателей, каждый из которых выполнен с возможностью вращения связанной с ним одной или более сварочных горелок.
14. Полевая система по п. 1, отличающаяся тем, что одна или более сварочных горелок содержат одну сварочную горелку, при этом одна сварочная горелка поворачивается, по меньшей мере, на угол в 360 градусов в одном направлении вращения для выполнения сварного шва.
15. Способ для сварки двух труб, содержащий
зацепление внутренней поверхности первой трубы из двух труб посредством первого устройства зацепления трубы, чтобы обеспечить возможность первому устройству зацепления трубы быть зафиксированным относительно первой трубы;
позиционирование одной или более сварочных горелок внутри труб для создания внутреннего сварного шва в области контактной поверхности между трубами, при этом одна или более сварочных горелок функционально связаны с первым устройством зацепления трубы;
вращение, с использованием одного или более двигателей, функционально связанных с одной или более сварочными горелками, одной или более сварочной горелки вдоль области контактной поверхности между трубами; и
работу, с использованием одного или более процессоров, которые управляют одним или более двигателями и одной или более сварочными горелками, одного или более двигателей и одной или более сварочных горелок для генерирования законченного кольцевого сварного шва вдоль области контактной поверхности за счет вращения одной или более сварочных горелок вдоль области контактной поверхности в одном направлении вращения до тех пор, пока законченный кольцевой сварной шов не будет выполнен.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что одна или более сварочных горелок содержат множество сварочных горелок, и при этом, по меньшей мере, одна из множества сварочных горелок выполняет сварной шов в направлении вверх, против силы гравитации, тогда как, по меньшей мере, вторая из множества сварочных горелок выполняет сварной шов в направлении вниз, в направлении силы гравитации.
17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно включает сканирование с использованием измерительного датчика, функционально связанного с двигателем, всех 360 градусов области контактной поверхности между трубами и генерирование сигналов на основе профиля области контактной поверхности между трубами.
18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно включает зацепление внутренней поверхности второй трубы из двух труб посредством второго устройства зацепления трубы, чтобы обеспечить возможность второму устройству зацепления трубы быть зафиксированным относительно второй трубы, при этом второе устройство зацепления трубы функционально связано с одной или более сварочными горелками.
