Телевизионные фрезерные роботы для бестраншейной санации трубопроводов
В данной статье описаны основные функции и характеристики фрезерных роботов, предназначенных для участия в техпроцессе бестраншейной санации трубопроводов. Если по результатам телеинспекции в восстанавливаемом трубопроводе выявлены выступающие элементы, препятствующие проведению санации выбранным методом, для устранения данных дефектов используются фрезерные телероботы.
Как правило, фрезерный робот для трубопроводов представляет собой самоходную тележку, оснащенную фрезерной головкой и видеокамерой, управляемую по специальному комбинированному кабелю из автомобиля-лаборатории и способную перемещаться по трубопроводу и выполнять фрезерные и подрезные работы, а также локальную зачистку в трубопроводе.
Можно оговориться, что в самом начале появления фрезерных роботов они были значительно проще и у ряда производителей представляли собой просто пневматическую фрезерную головку, перемещаемую при помощи электроприводов по трем координатам (горизонталь, вертикаль и ротация), устанавливаемую на салазках и протаскиваемую по трубопроводу тросом.
Такой простейший робот был без видеокамеры и при выполнении фрезерных работ использовалась какая-либо сторонняя система телеинспекции, вводимая в трубопровод с другого конца обследуемого участка. Но сейчас большинство производителей отказались от таких простых систем и предлагают полноценные робототехнические системы, способные выполнять все необходимые для работы функции.
У современного фрезерного робота также присутствует фрезерная головка с трехкоординатным электрическим приводом ее перемещения. Сегодня традиционно используются пневматические и гидравлические фрезерные головки, кроме того, все большую популярность приобретают электрические фрезерные головки, которые являются наиболее перспективными.
Мощность фрезерной головки является одной из важнейших характеристик фрезерного робота. Ниже приведен пример мощностей различных шпинделей фрезерных головок, предлагаемых одним из ведущих производителей.
| Диаметры труб от 100 мм | Диаметры труб Ø130-400 мм | Диаметры трубØ200-800 мм | |
| Мощность электрической фрезерной головки | нет | 2 кВт | 3 кВт |
| Диаметры труб Ø100-200 мм | Диаметры трубØ130-400 мм | Диаметры трубØ200-800 мм | |
| Мощность пневматической фрезерной головки | 0,9 кВт | 1,2 кВт2,5 кВт | 2,5 кВт3,6 кВт |
| Диаметры труб от 100 мм | Диаметры трубØ150-250 мм | Диаметры трубØ250-900 мм | |
| Мощность гидравлической фрезерной головки | нет | 3,5 кВт | 5 кВт |
Недостатком пневматического шпинделя является низкий КПД и необходимость использования мощного компрессора. Однако при этом для самых малых диаметров труб (от 100 мм) альтернативы пневматическому шпинделя не существует. Недостатком гидравлического шпинделя является опасность утечки рабочей жидкости и попадания ее в трубопровод (что особенно критично для водопровода), а также высокая стоимость (с учетом дорогостоящей гидростанции). Ранее электрический шпиндель малых габаритов сильно отставал от пневматического и гидравлического по мощности, но сейчас он с ними достаточно близки, хотя преимущество по данному параметру остается за гидравликой. Кроме того, при применении электрического шпинделя возможно использование более тонкого комбинированного кабеля, так как не требуется наличие в нем гидравлических и пневматических шлангов.
Видеокамера фрезерного робота может смотреть как вперед, так и на рабочий инструмент (фрезу). Видеокамеры фрезерных роботов обычно оснащают стеклоочистителем и (или) системой подачи воды на стекло видеокамеры – для его очистки от продуктов фрезерования. Фрезерным роботом можно делать и телеинспекцию трубопровода, однако использовать его под эту задачу не рекомендуется, так как есть более дешевые и удобные специализированные системы телеинспекции.
Фрезерный робот для бестраншейной санации, как правило, оснащают приводом упора (пневматическим или электрическим), который обеспечивает жесткую фиксацию робота в трубопроводе во время фрезерования. Иногда привод упора совмещают с верхними колесами, при этом робот, распертый в трубопроводе (за счет верхних колес, с усилием прижимаемых к верхнему своду трубы) может двигаться по трубопроводу при помощи собственного привода перемещения. В этом случае сила тяги робота увеличивается и он может протащить тяжелый кабель на значительно большее расстояние.
Некоторые производители конструктивно разделяют фрезерную головку (несамоходную, на пассивных колесах) и движитель – отдельный механизм, предназначенный для перемещения фрезерной головки по трубе. Такая система позволяет еще больше повысить тяговое усилие. Кроме того, один движитель можно использовать и для фрезерной головки, и для заделочной головки со шпателем.
Задачи фрезерных роботов описаны в таблице ниже.
| Вид или этап выполняемых работ по бестраншейной санации | Задачи фрезерных роботов |
| При подготовке трубопровода к бестраншейной санации (протяжкой внутренней полиэтиленовой трубы или прокладки полимерного рукава, или напылением полимера или цементно-песчаной облицовки) | — подрезка ремонтных штырей (или «чопов», которыми были заделаны свищи) в водопроводе;- подрезка грата на сварном шве в водопроводе и в газопроводе;- подрезка выступающих частей бетона и железной арматуры в самотечных трубопроводах. |
| После бестраншейной санации прокладкой полимерного рукава | Вскрытие новой полимерной трубы в местах боковых отводов от трубопровода * |
| При локальном ремонте трубопроводов установкой внутренних бандажей при помощи пакера | Подготовка локального участка трубопровода к установке внутреннего бандажа (зачистка от отложений) |
* Примечание: данная операция больше характерна для Европы, так как там отводы часто расположены вне колодцев, тогда как в России отводы, как правило, располагаются в колодцах и их вскрытие может быть выполнено без помощи роботов
Видео: Роботы для бестраншейной санации трубопроводов с гидравлической фрезерной головкой и шпателями для заделки дефектов полимерными составами.