3. Виготовлення напірних труб із сталевим циліндром

На деяких заводах України за технологією американської фір­ми «Амірон» випускають напірні залізобетонні труби із сталевим циліндром діаметром 250...700 мм, завдовжки до 10 000 мм (рис. 15.9). Розраховані вони на внутрішній тиск 1,5 МПа і при­значені для підземних трубопроводів, що транспортують рідини, хімічний склад яких неагресивний щодо бетону та ущільнюючих гумових кілець стикових з’єднань. .

Труба — це сталевий, спіральношовний зварний циліндр, виг%/ товлений з рулонної сталі завтовшки 1,5.„2,0 мм, на який з внут-^ рішнього боку центрифугуванням наносять шар цементно-піщано­го бетону завтовшки 18...20 мм, а з зовнішнього боку, після намо­тування дроту діаметром 5...8 мм, торкретуванням наносять шар цементно-піщаного бетону завтовшки 23 мм.

Для з’єднання труб виготовляють розтрубні та втулкові кільця із сталі завтовшки 4 мм (рис. 15.10).

У виробництві труб із сталевим циліндром виділяють такі ос­новні процеси: виготовлення сталевого циліндра з кінцевими еле-

ментами; формування внутрішнього за­хисного шару бетону; теплова обробка внутрішнього шару бетону; намотування' на циліндр напруженої спіральної арма­тури; формування зовнішнього шару бе­тону; теплова обробка зовнішнього захис­ного шару бетону.

Ряс, 15.9. Напірна груба із сталевим циліндром:'

і — зовнішній захисний шар ветрну; 2 — внутрішній за­хисний шар бетону; З — напружена спіральна арма­тура; 4 — сталевий циліндр

Виготовлення сталевих циліндрів є од­ним з основних технологічних переділів складається з таких операцій: виготовлен­ня сталевого спіральношовного зварного циліндра заданої довжини; виготовлення каліброваних кінцевих елементів і прива­рювання їх до циліндра; обезжирювання сталевого циліндра; перевірка якості звар­них швів циліндра.

Спіральношовні циліндри виготовляють на зварювальному стані (рис. 15.11) із сталевої стрічки завширшки 500 мм, яка у форму­вальному органі стана «равлику» скручується в циліндр і зварю­вальним агрегатом зварюється в місцях стикування кромок стріч­ки, а потім розрізається дисковою пилкою на задані розміри. Кінцеві елементи циліндра, попередньо оброблені методом мета­лізації, приварюють на спеціальному стенді напівавтоматами А-537 у середовищі вуглекислого газу.

Експлуатаційні характеристики труби значною мірою залежать від якості зчеплення бетонних захисних шарів з поверхнею цилінд­ра. Тому циліндри обезжирюють в установках, де послідовно об­робляють їх підігрітим до 60 °С 2 %-ним розчином кальцинованої соди, а потім промивають гарячою водою. Тривалість обезжирю­вання 3 хв, промивання — 2 хв.

Ефективним способом підвищення адгезії бетонних шарів до сталевого циліндра є обробка його полімерцементним розчином на

Рис. 15.10. Стіште з'єднання залізобетонних труб із сталевим циліндром: 1 — внутрішній шар бетону; 2 — сталевий циліндр; 3 — спіральна арматура;

4 — зовнішній шар бетону; $ — кінцевий елемент розтрубної частини; б — гумове ущільнювальне кільце; 7 — кінцевий елемент втулкової частина; 8 — розчин для забутування

Рис. 15,11. Зварювальний стан Інсти­туту електрозварювання ім. Є. О. Па- тона:

! — сталева стрічка; 2 — зварювальний агрегат; З — пристрій «равлик» для скру­чування сталевої стрічки в циліндр

Рис. 15,12. Устаткування для накеоенкя захисного шару на сталевий циліндр на­пірних труб:

} — елеватор; 2 — барабани кида«Ці; 9 — бункер; 4 — живильник кидача; 5 — труба; ( — живильник подавання відскоку; 7 — віаох для поздовжнього переміщення труби; в — устаткування для нанесення цементного мо­лок

а

основі латексу СКС-55, що забезпечує міцність зчеплення 0,15 МПа.

Якість зварних швів перевіряють на стенді гідровипробуван- ня. Якщо є протікання води, то тиск у циліндрі знижують з 1,5... 1,8 МПа до нормального і дефектні місця заварюють вручну.

Внутрішній шар бетону формують на пасовій центрифузі, вико­ристовуючи цементно-піщаний розчин складу Ц: П—1 :2,5 за ма­сою з В/Ц=0,4.

Сталеві циліндри з внутрішнім шаром дрібнозернистого бе­тону розміщують у ямних камерах теплової обробки, де тверднення відбувається за режимом: попереднє витримування — 1,5...2,0 год, підвищення температури — 4 год, ізотермічне прогрівання при тем­пературі 70...75 °С — 4 год, остигання—2 год.

Після тверднення внутрішнього шару трубу переносять на пост намотування арматури, де на циліндр намотують спіраль з дроту класу В-І діаметром 6...8 мм із зусиллям натягу 120.,.200 МПа. Кінці дроту на початку і в кінці намотування, а також один виток у зоні конусної частини розтруба приварюють ручним електродуго­вим зварюванням.

Зовнішній шар дрібнозернистого бетону формують механічним набризком (рис. 15.12). Осердя труби розміщують на упорах візків і фіксують затискачами. Бетонну суміш з В/Ц^=0,26 з бункера по

-

Рис. 15.13. Лінія виготовлення залізобетонних напірних труб із сталевим ци­ліндром:

/ — трубозварювальний стан; 2 — стенд для приварювання кінцевих елементів; 3 — роль, ганг; 4—стенд гідрови пробув а ння циліндрів; 5 — скидальна секція рольганга; 6 — устатку­вання для обезжирювання циліндрів; 7 — конвейєри подавання бетону; 8 — центрифуга; 9 — кондуктор для знімання І встановлення бандажів; 10 — устаткування для завантаження ЛОЖКОВИХ живильників; 11 — ложковий живильник; 12 — мостові крани; 13 — ямні камери; 14 — верстат для намотування спіральної арматури; 15 —устаткування для нанесення зов­нішнього нхисного шару; 16 —■ рамка для встановлення труб, у камеру; 17 — пости витри­мування труб: 18 — самохідний візок

дають на живильник, звідки вона потрапляє в проміжок між бара­банами кидальної головки, які обертаються назустріч один одно­му. Число обертів барабанів таке, щоб забезпечити викидання су­міші зі швидкістю 40 м/с. Після нанесення шару бетону заданої товщини на всю поверхню труби виріб звільняють від затискачів і краном переносять до камери теплової обробки.

Теплову обробку зовнішнього шару труби здійснюють на спе­ціальних прокладках. Попереднє витримування триває 1,5...2,0 год, підвищення температури виконують з прогресивно зростаючою швидкістю (при автоматизації прогрівання) або зі швидкістю 10... 15°С/год. Ізотермічне прогрівання при температурі 70...75 °С три­ває 6 год. Загальна тривалість теплової обробки 13 год.

Виробництво напірних залізобетонних труб із сталевим цилінд­ром розміщується в уніфікованому прогоні (рис. 15.13). Річна по­тужність лінії 160 км труб з умовним діаметром 500 мм. Обслуго­вують лінікт24 робітники за зміну.

У нашій країні розроблена та запроваджена технологія вироб­ництва напірних залізобетонних труб із сталевим циліндром діа­метром 2700 мм, завдовжки 5000 мм.

СпІральношовний сталевий циліндр виготовляють Із сталевої штаби (СтЗ), ширина якої 1000 мм, товщина 25 мм. Під час виго­товлення на сталевій штабі спеціальними роликами створюють гофри (глибина їх З і ширина 20 мм), які надають жорсткості ци­ліндру. Втулкові й розтрубні елементи мають спеціальний про­філь; виготовляють їх із штабової сталі (СтЗ). Після зварювання ці деталі калібрують, а потім у кондукторах подають до постів складання циліндрів. На двох обертових стендах складання (один

Рис. 15.14, Схема ділянки виробництва сталевих циліндрів великих діаметрів}

І — стенди приварювання кінцевих елементів до циліндра; 2 — стенд калібрування втулко* вого елемента; з — внгин&льнв машина; 4 — стенд калібрування розтрубного елемента; £— трубозварювальний стан; 6 — стенд гідравлічного випробування циліндри

для втулкової, другий для розтрубної частини) приварюють ці кінцеві елементи до циліндра зварюванням під шаром флюсу (рис. 15,14).

Після випробування сталевого циліндра на водонепроникність та транспортування його до одного з постів вертикального фор­мування на технологічній лінії (рис. 15.15) всередині циліндра встановлюють чотирисекційне складне металеве осердя, а зовні встановлюють форму з двох півформ з паровими порожнинами, зверху прикріплюють центруюче кільце та віброконус.

Бетонну суміш рухливістю 3...4 см подають порціями, заповню­ючи одночасно як внутрішню, так-і зовнішню порожнини. Ущіль­нюють бетонну суміш одночасно в обох порожнинах навісними віб-

Г 2 1

Рис. 15.15, Схема лінії виготовлення труб великих діаметрів Із сталевим ци­ліндром :

1 — камера теплової обробки; 2 — кантувач; $ — роликовий стеид зачищення І фарбування кінцевих елементів; 4 — вертикальні ііброформи; 5 —верстат для намотування спіральної арматури; 6 — стенди випробування циліндрі»; 7 — устаткування для нанесення захисного