Устройство УХВ-150, УХВ-300

7.1.1 Назначение

Устройство для холодной врезки УХВ-150, УХВ-300 предназначено для механической вырезки отверстий в трубопроводах, через вантуз.

Вырезка отверстий в трубопроводе производится без остановки перекачки, при давлении в трубопроводе не более 2,5 МПа. Одним из приспособлений по вырезке отверстий в трубопроводе является УХВ-150, УХВ-300.

7.1.2 Технические характеристики

Основные технические характеристики устройств УХВ-150, УХВ-300 приведены в таблице 7.1.

Устройство, рассчитанное на давление в трубопроводе до 6,3 МПа, предназначено для механической вырезки отверстий в трубопроводах от DN 300 до DN 1200, находящихся под давлением рабочих сред до 2,5 МПа (нефть, вода и др.), через запорную арматуру (вантуз) номинальным диаметром DN 100; DN 150; DN 200; DN 300, установленную на отводной патрубок.

Устройство УХВ-150 предназначено для работы на задвижках DN 100 и DN 150, при этом, для того чтобы установить приспособление на задвижку DN100, необходимо использовать специальный переходник, поставляемый в комплекте.

Устройство УХВ-300 предназначено для работы на задвижках DN 200 и DN 300, при этом, для того чтобы установить приспособление на задвижку DN 200 необходимо использовать специальный переходник, поставляемый в комплекте.

Устройство должно эксплуатироваться при следующих параметрах окружающей среды:

- температура окружающего воздуха - от минус 40 ° С до 40 °С;

- атмосферное давление - от 84,0 до 106,7 кПа (630 до 800 мм рт. ст.);

- относительная влажность воздуха - от 40 % до 80 %.

Таблица 7.1 – Основные технические характеристики устройств УХВ-150, УХВ-3 00

№п/п	Наименование параметра	УХВ-150		УХВ-300
1	2	3	4	5	6
1	Номинальный диаметр DN	100	150	200	300
2	Диаметр прорезаемого трубопровода DN минимальный максимальный	300	450	500	500
		1200		1200
3	Диаметр фрезы, мм	80	120	175	250
4	Максимальная толщина стенки прорезаемой трубы, мм	22
5	Частота вращения инструмента, об/мин	49,82
6	Подача инструмента, мм/об	0,062
7	Ход при вырезке отверстия (Smax), мм	100		120
8	Рабочее вращение шпинделя	правое (по часовой стрелке)
9	Время вырезания отверстия, мин	30		60
10	Максимальное давление в трубопроводе, МПа	6,4
11	Максимальное давление среды в трубопроводе при врезке, МПа	2,5
12	Напряжение питания, В	380
13	Электродвигатель	АИМ920Ь4У2.5		AHM100S4y2.5
14	Мощность, кВт	2,2		3,0
15	Число оборотов, об/мин	1395		1420
16	Масса электродвигателя, кг	55		61
17	Габаритные размеры, мм	1370x740x430		1750x880x530
18	Масса (без электрооборудования и переходника), кг	200		380

7.1.3 Конструкция

Конструкция устройства УХВ-150, УХВ-300 приведено на рисунке 7.1 и состоит из фланца 1, редуктора 2, шпинделя 3, водила 4, электродвигателя и электрооборудования.

1 – фланец

2 — редуктор

3 – шпиндель

4 – водило

5 – втулка

6 – блок «червячное колесо-зубчатое колесо»

7 – шпонка

8 – эксцентрик

9 – блок шестерен

10 – ручка        

11 – фреза

12 – сверло

13 – втулка

14 – холодный винт

15 – ключ

16 – указатель хода

17 – кран шаровой

18 — пробка

19 – крышка

20 – сальниковое уплотнение

Рисунок 7.1 – Устройство для холодной врезки УХВ-150, УХВ-300

В редуктор 2 входит корпус с крышками, «червячное колесо - зубчатое колесо» 6 с приваренным к нему цилиндром, на который устанавливается водило 4 с зубчатым венцом. В отверстие блока «червячное колесо — зубчатое колесо» со сквозным шпоночным пазом, который продолжается в приваренном цилиндре сквозной прорезью шириной, равной ширине шпоночного паза, устанавливается шпиндель 3 с закрепленной в нем шпонкой 7. В корпусе редуктора установлено также устройство для включения и выключения механической подачи шпинделя 3, представляющее собой эксцентрик 8, закрепленный с одной стороны в кронштейне корпуса редуктора, с другой – в крышке редуктора. На эксцентрик надет блок шестерен 9 и установлена ручка 10.

Шпиндель 3 представляет собой трубу, к нижнему концу которой крепится режущий инструмент 11, 12, а на верхнем конце выполнено резьбовое отверстие в завернутой в трубу втулке 13 для ходового винта 14, соединенного винтами с водилом 4.

В верхней части водила 4 установлена втулка 5, к которой крепится крышка 19.

Ходовой винт имеет сквозное отверстие, внутри которого размещен указатель хода 16, предназначенный для контроля положения шпинделя с инструментом.

Шаровой кран 17 предназначен для заполнения жидкостью полости задвижки и патрубка и сбора остаточного давления. Болт (пробка) 18 служит для выпуска воздуха или жидкости при заполнении жидкостью полости задвижки и патрубка при горизонтальном расположении вантуза.

В комплект устройства входит режущий инструмент: сверло диаметром 32 мм, фрезы диаметрами 80; 120; 175 и 250 мм.

Электрооборудование устройства включает в себя: электродвигатель, кнопочный пульт управления (КПУ) и шкаф управления (ШУ).

Напряжение питания силовой сети - переменное 380 В.

Подключение источника питания, электродвигателя установки и кнопочного поста управления к шкафу управления производится через штепсельные разъемы.

Привод вращения включается кнопкой поста управления. При этом подается напряжение на катушку пускателя. Пускатель включается и своими контактами подает напряжение на двигатель. Идет вращение и перемещение инструмента.

Отключение привода осуществляется второй кнопкой с поста управления. При нажатии отключается цепь питания катушки пускателя, пускатель отключает цепь питания двигателя. Двигатель останавливается. Величина нагрузки и момент окончания обработки контролируется по амперметру, находящемуся в шкафу управления.

7.1.4 Порядок вырезки отверстия в трубопроводе через вантуз

7.1.4.1 Для подготовки устройства к работе необходимо:

- осмотреть и проверить готовность и надежность крепления узлов и деталей устройства, шкафа управления (ШУ), кнопочного пульта управления (КПУ);

- проверить наличие масла в редукторе при помощи указателя масла в вертикальном положении устройства (уровень масла должен находиться между рисками «min» и «max»);

- выбрать соответствующий инструмент в зависимости от диаметра вырезаемого отверстия. Оценить визуально его пригодность к работе, а также переходник (в тех случаях, когда прорезаются отверстия под задвижку DN 100 или DN 200). Инструмент должен быть заточен;

- закрепить режущий инструмент на шпинделе устройства;

- закрепить защитный кожух инструмента (не допускается перемещение, подъем устройства при установленном инструменте без защитного кожуха);

- установить устройство на задвижку и закрепить, предварительно сняв защитный кожух инструмента (при монтаже не допускать удары устройства о задвижку).

Схема установки устройства для холодной врезки на вантуз преведена на рисунке 7.2

1 – патрубок

2 – задвижка

3 – фланец устройства

4 – устройство УХВ

5 – сверло

6 – фреза

7 – шпиндель

8 – клин задвижки

10 – фланец задвижки

Рисунок 7.2 – Схема установки устройства для холодной врезки на вантуз

7.1.4.2 Технологические операции при вырезке отверстия

Перед началом резания необходимо открыть задвижку, перевести (см. рисунок 7.1) ручку 10 в положение «ОТКЛ». При этом выведутся из зацепления зубчатые колеса водила 4 и блока «червячное колесо – зубчатое колесо» 6 с блоком шестерен 9. Вращая ключом 15 водило 4 с ходовым винтом 14 против часовой стрелки, опустить шпиндель 3 до упора режущего инструмента 12 в трубу трубопровода. После чего отвести его от трубы, сделав 0,5 оборота ключом 15 в обратную сторону. Снять ключ 15 с водила 4.

Проверить правильность подключения электродвигателя (направление вращения режущего инструмента) для чего:

- включить автомат на ШУ, при этом загорается сигнальная лампа «Сеть». Перед каждым пуском электродвигателя тумблером произвести шунтировку амперметра для предупреждения выхода его из строя. После пуска тумблер «шунтировка амперметра» выключить;

- проверить отключение подачи - рукоятка подачи 10 должна находиться в положении «ОТКЛ»;

- нажать кнопку «Пуск» на КПУ;

- наблюдать направление вращения шпинделя 3 в окно сальникового уплотнения 20 вращение шпинделя 3 по часовой стрелке (смотреть сверху вниз) соответствует правильному подключению электродвигателя. Через КПУ отключите электродвигатель, нажав на кнопку «ОТКЛ». Включить автомат на ШУ, при этом загорается сигнальная лампа «Сеть».

Установить указатель хода 16, закрутив его до упора в нижний конец шпинделя (указатель хода имеет левую резьбу).

По таблице 7.2 в зависимости от диаметра врезки и диаметра прорезаемого трубопровода определить расчетный ход «S», на который должен опуститься указатель хода при окончании вырезки и поставить метку.

Таблица 7.2 – Расчетный рабочий ход инструмента «S»

Затем ручку 10 перевести в положение «ВКЛ», тем самым ввести бок шестерен 9 в зацепление с зубчатыми колесами водила 4 и блока «зубчатое колесо - червячное колесо» 6.

Убедиться в соответствии давления в трубопроводе паспортным характеристикам устройства. Давление в трубопроводе не должно превышать 2,5 МПа.

Нажать кнопку «Пуск» на КПУ. Вырезка отверстий осуществляется передачей крутящего момента от электродвигателя через муфту, редуктор 2, на водило 4 с ходовым винтом 14 и шпиндель 3 с режущим инструментом 12. Вырезка отверстия произведется в автоматическом режиме. Наблюдать за величиной тока по амперметру, включенному в цепь электродвигателя.

Окончание вырезки отверстия определяется по снижению нагрузки на амперметре (после вырезки отверстия нагрузка на электродвигателе должна уменьшиться) и положению указателя хода 16.

По окончании вырезки отверстия в трубопроводе отключить электродвигатель, нажав кнопку «Откл» на КПУ. Выключить автомат на ШУ. Замерить величину «S» и произвести расчет по определению фактической величины «S,^». Величина «S,^» должна быть больше, чем «S» - расчетное.

Снять указатели хода 16.

После отключения электродвигателя необходимо проконтролировать, что произошла гарантированная вырезка отверстия. Контроль произвести следующим образом:

перевести ручку 10 в положение «Откл» и, вращая ключом 15 водило 4 с винтом \А против часовой стрелки, еще выдвинуть вниз шпиндель 3 с режущим инструментом (выдвижение происходит без вращения).

Произвести вращение (правое) шпинделя с режущим инструментом, вращая специальным ключом, червяк. Перемещение и вращение шпинделя должно быть свободным.

Вращая по часовой стрелке ключ 15, поднять шпиндель 3 в верхнее положение до упора. Снять ключ 15.

Перекрыть задвижку. Произвести сброс остаточного давления в полости задвижки. Отсоединить и снять устройство с задвижки. При демонтаже не допускать удары устройства о задвижку.

Очистить установку от грязи, нефти/нефтепродукта, протереть ветошью и уложить в футляр. Уложить в ящик ШУ, КПУ, кабель и ЗИП.

7.1.5 Действия при нештатных ситуациях

При заклинивании инструмента срабатывает тепловая защита электродвигателя (электродвигатель отключается). Далее необходимо выполнить следующие операции:

- выключить автомат на ШУ;

- установить ручку подачи 10 в положение «ОТКЛ»;

- отвести инструмент от трубы на 1 - 3 мм, повернув винт 14 ключом 15 по часовой стрелке на 0,5 оборота;

- включить автомат на ШУ.

7.1.6 Транспортирование и хранение

Транспортировать устройство необходимо в специальной таре, надежно закрепив ее во избежание деформации узлов и отдельных элементов.

Хранить устройство необходимо в сухом помещении. Попадание влаги на электрооборудование не допускается.

7.1.7 Меры безопасности при эксплуатации

При работе с устройством для вырезки отверстий могут возникнуть следующие опасные факторы: нефть/нефтепродукт, пары нефти, опасность поражения электрическим током, возможность травмирования при работе с грузоподъемным механизмом, возможность травмирования при работе с неисправным инструментом, опасность обрушения стенок котлована, метеорологические условия.

Все работы по вырезке отверстий должны проводиться с соблюдением требований, указанных в РД-23.040.00-КТН-073-15, ОР-03.100.30-КТН-150-11, РД-13.220.00-КТН-148-15 и Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения.

Вырезка отверстия в трубопроводе через вантуз проводится с оформлением наряда-допуска на газоопасные работы, в котором подробно указываются меры безопасности при подготовке к проведению работ и меры безопасности при проведении работ.

Вырезку отверстия следует проводить при давлении в трубопроводе не выше 2,5 МПа.

Шкаф управления установить на расстоянии не менее 30 м от места проведения работ. Подключить шкаф управления к электросети напряжением 380 В, частотой 50 Гц, подключение должно быть выполнено через устройство защитного отключения. Передвижная дизельная электростанция устанавливается на расстоянии не менее 50 м от места проведения работ.

Демонтаж устройства производить только после отключения от источника питания.

7.1.8 Ограничения применения

Применение устройств ограничивается максимальным давлением среды в трубопроводе при врезке, а также высотой вантуза, т.е. расстоянием от образующей трубопровода до верхнего фланца вантузной задвижки.

Приспособления для вырезки отверстий должны быть рассчитанными на рабочее давление не ниже 6,3 МПа, иметь инструкцию по эксплуатации, утвержденную главным инженером ОСТ, паспорт завода-изготовителя, сертификат соответствия и разрешение Ростехнадзора на применение.

Приспособление должно иметь устройство, предотвращающее падение в полость трубопровода вырезанной части.

Диаметр вырезаемого отверстия в основном ремонтируемом трубопроводе должен быть на 10 – 15 мм меньше внутреннего диаметра патрубка и не менее 85 мм для патрубка с DN 100; 125 мм для DN150; 170 мм для DN200.

Не допускается работа приспособлением для врезки, если установка вантуза имеет отклонение от прямого угла к оси трубопровода более 3° и смещение по осям задвижки и патрубка более 3 мм.

Не допускается вырезка отверстий без заполнения СОЖ полости патрубка и задвижки.

Не допускается использовать приспособления для врезки при неисправном режущем инструменте.