Самоходные сварочные агрегаты для строительства трубопроводов

Современные самоходные сварочные агрегаты для строительства трубопроводов.

 

Самоходные сварочные агрегаты как класс были спроектированы для строительства трубопроводов в условиях сложной пересеченной, болотистой или горной местности, где применение буксируемых или передвижных сварочных агрегатов экономически не оправдано по причинам:

- низкой эффективности - для перемещения требуется буксировщик,

- невысокой проходимости передвижных агрегатов на колесном шасси,

- недостаточной скорости перемещения агрегатов на полозьях.

 

Этих недостатков лишены самоходные сварочные агрегаты, которые обладают:

- высокой проходимостью за счет применения гусеничного шасси, в том числе и болотоходных шасси для слабонесущих грунтов, обводненных грунтов;

- высокой мобильностью - за счет собственного привода на движение, который обеспечивает самостоятельное перемещение сварочного агрегата на участке работ в широком диапазоном скоростей;

- автономностью;

- низкими эксплуатационными издержками.

 

В 80-х и 90-х годах прошлого века самоходные сварочные агрегаты представляли собой смонтированные сварочные генераторы и отсеки для сварочных инверторов на шасси существующих сельскохозяйственных колесных или гусеничных тракторов, трелевочных тракторов.

(фото самоходный сварочный агрегат типа АСТ-4 на шасси трелевочного трактора МСН-10 ТТ-4М)

Сварочные агрегаты на шасси трелевочных тракторов и сельскохозяйственных тракторов, не лишены недостатков и морально и технически устарели:

- шасси имело нехарактерные эксплуатационные нагрузки: например шасси трелевочного трактора или трактора сельскохозяйственного назначения рассчитаны на большее тяговое усилие - избыточное для сварочного агрегата, не имеют возможности, для оптимального размещения крановой установки грузоподъемностью 3 тонны и более;

- силовая установка не отвечала требуемым параметрам мощности и стабильности по току, что приводило к необходимости комплектовать подобный сварочный агрегат дополнительной силовой установкой, это приводит к дополнительному удорожанию агрегата;

- имели место высокие издержки на эксплуатацию и обслуживание, так как двигатель на движение и отдельный двигатель на генерацию тока были конструктивно различными, что приводило к удвоению номенклатуры расходных материалов и запасных частей;

- избыточный рабочий вес и большие габариты, затрудняют логистику и удваивающие транспортные расходы (размеры негабаритные для автоперевозки по дорогам общего пользования)

- шасси сельскохозяйственных тракторов не имело возможности для транспортировки дополнительного оборудования, необходимого при строительстве трубопроводов;

- возникали сложности с размещением подъемного оборудования (кранов-манипуляторов) на неприспособленном для этого шасси.

 

(фото самоходный сварочный агрегат типа АС-81 на шасси сельскохозяйственного трактора, шасси не позволяет разместить КМУ)

В середине 90-х годов четко обозначилась новая тенденция: конструкторы перешли к разработке универсальных самоходных сварочных агрегатов на оригинальных шасси, которые бы могли сочетать как генерацию тока для сварочных работ, так и осуществлять вспомогательные операции: перемещение, подъем различного оборудования и сварочных палаток, транспортировка оборудования для нагрева кромок труб (газобаллонного оборудования или аппаратов индукционного нагрева кромок труб). Характерный представитель европейской конструкторской школы - самоходный сварочный агрегат типа TWM-180 на гусеничном ходу (передвижной) с единой силовой установкой, краном манипулятором с большим вылетом стрелы (7.8 м) и большим грузовым моментом, для работы с тяжелыми (жесткими) сварочными палатками:

 

Работа по усовершенствованию конструктивных особенностей самоходных сварочных агрегатов на протяжении 15 лет привела к следующему: конструкции современного самоходного сварочного агрегата представляют собой универсальный модуль на гусеничном ходу, оснащенный гидравлическим приводом с открытым контуром (по типу привода гусеничного экскаватора). Модульная компоновка позволяет комплектовать самоходный сварочный агрегат в зависимости от предпочтения заказчика.

 

Характерная комплектация для современного самоходного сварочного агрегата (типа TWM-180 TRYBERG):

- единая силовая установка для движения и генерации тока;

- генератор 80-100 кWt 201 А (125 kWA) для питания  2 - 4  постов сварочного оборудования, предназначенных для ручной сварки или полуавтоматической сварки самозащитными проволоками;

- телескопическая крановая установка повышенной грузоподъемности (3 - 5 тонн) и высоким грузовым моментом для подъема и перемещения тяжелых сварочных палаток, центраторов;

- воздушный компрессор, для питания пневматического оборудования (например, внутренних самоходных пневматических центраторов);

- дополнительно может быть размещено оборудование для индукционного нагрева кромок трубы или газобаллонное оборудование, печь для сушки электродов и т.п.;

- кабина оператора, оснащенная для соответствующих климатических районов.

Современные самоходные сварочные агрегаты так же имеют возможность для транспортировки дополнительного оборудования: сварочных палаток, газовых баллонов, индукционных подогревателей кромок трубы, и т.п.

 

Современные самоходные сварочные агрегаты можно условно разделить по следующим классам:

 По количеству сварочных постов:

- двухпостовые;

- четырехпостовые (получили наибольшее распространение);

- 6 и более постовые.

Как правило самоходные сварочные установки с одним сварочным постом практически не встречаются из-за своей низкой производительности, установки более чем с 4 постами тоже достаточно редки, поскольку более 4-х сварщиков достаточно трудно разместить в одной сварочной палатке. Поэтому на сегодняшний день более 70% самоходных сварочных агрегатов это двух или четырех постовые агрегаты.

 

По грузоподъемному оборудованию:

- без подъемного оборудования

- с Z-образными складными манипуляторами от 1, 5 до 3 тонн;

- с телескопическими кранами манипуляторами грузоподъемностью 2, 5 - 3, 2 тонны;

- с крановыми установками 3, 5-5 тонн грузоподъемностью с аутригерами.

 

По применению:

- "линейные" самоходные сварочные агрегаты - для строительства линейных трубопроводов в условиях пересеченной местности;

 - узкоспециализированные самоходные сварочные агрегаты (например, горные сварочные агрегаты, болотоходные сварочные агрегаты) для строительства трубопроводов в сложнодоступной местности, на слабонесущих грунтах и в условиях горной и высокогорной местности (со склонами более 30 градусов и высотами более 3000 метров).

 

Горные сварочные агрегаты, как и следует из их названия, предназначены для использования в горной местности на склонах 40 - 45 градусов. Они имеют сниженный центр тяжести, что препятствует их опрокидыванию. Эффективно работают на высотах до 3500 метров над уровнем моря.

(фото горный сварочный агрегат)

Болотоходные самоходные сварочные агрегаты, по сравнению со стандартными самоходными сварочными агрегатами,  имеют расширенную колею и самоочищающиеся гусеничные башмаки шириной 800 мм и более. Обладают низким удельным давлением на грунт. Предназначены для эксплуатации на слабонесущих обводненных грунтах.

 

(фото болотоходный сварочный агрегат TWM-180LGP)

По итогам первого десятилетия XXI века можно сделать вывод:

- Наибольшее распространение получили самоходные сварочные агрегаты с 4-х постовой компоновкой и телескопическими полноповоротными кранами грузоподъемностью до 3 тонн, с тросовой подвеской крюка.

- Практика применения показала, что телескопические краны-манипуляторы с  тросовой подвеской крюка наиболее удобны для работы, как со сварочными палатками, с центраторами, так и со сварочным оборудованием.

- Прослеживается дальнейшая тенденция к росту грузоподъемности крановых манипуляторов от 2, 5 до 3, 2 тонн, поскольку сохраняется тенденция увеличения массы сварочных палаток и дополнительного сварочного оборудования.

 

Конструкторы-машиностроители идут по пути поиска использования удачной платформы современных самоходных сварочных агрегатов для других работ. Например, немецкие инженеры на базе шасси создали ряд вспомогательных машин – сварочный агрегат за счет съемных креплений может транспортировать до 2-х труб среднего диаметра. Шасси сварочного агрегата применяется для создания гусеничных самосвалов или труботранспортеров. Инженеры на шасси самоходного сварочного агрегата создали вспомогательный агрегат для пескоструйной обработки сварного шва.

 

Подведем итог развития самоходных сварочных агрегатов за полтора десятилетия, возьмем для примера самоходный сварочный агрегат типа TWM-180:

• Сокращение вдвое расходов на содержание и техническое обслуживание сварочных агрегатов за счет применения единой силовой установки на движение агрегата и генерацию тока.
• Высокая производительность, благодаря применению 2-х или 4-х сварочных постов одновременно
• Топливная экономичность, расход топлива в пределах 208 (грамм/кВт час), что составляет до 22% экономии по сравнению с двухдвигательными установками на шасси трелевочных, сельскохозяйственных или промышленных тракторов.
• Крановая установка с высоким грузовым моментом для работы с тяжелыми сварочными палатками с вылетом стрелы до 8 метров.
• Высокая тяговооруженность: способность преодолевать уклон +25 градусов (уклон до 40 – 45 градусов для самоходных сварочных агрегатов в горном исполнении).
• Обеспечивает стабильные параметры тока, что позволяет достигать высокого качества сварного соединения.
• Простое управление и техническое обслуживание.
• Высокая надежность.
• Малый вес (10 - 12 тонн) и небольшие габариты (соответствующие разрешенным для транспортировке по дорогам общего пользования) облегчают и удешевляют транспортировку современных самоходных сварочных агрегатов: на 11-метровый трал или на ж/д платформу, помещается 2 самоходных сварочных агрегата, погрузка самоходного сварочного агрегата производится краном грузоподъемностью от 14 тонн.

 

(фото транспортировка двух самоходных сварочных агрегатов TWM-180 на одном 12 метровом трале общей грузоподъемностью 23 т.)

Появление отдельного класса современных самоходных сварочных агрегатов на специализированном шасси, его дальнейшее развитие, применение при строительстве трубопроводов способствует росту производительности труда, повышению качества, ускорению монтажных и сварочных работ и снижению себестоимости строительства.

 

2012 год. (редакция 2014 года)

Ефременков Д.В.

Правообладание ООО «Предприятие СПЕКТР»

Размещено компанией ООО «Предприятие «Спектр» [04.07.2012]