Гусеничные краны-трубоукладчики
Обзор российского рынка

На российских трубопроводных системах в последнее время повысилась аварийность. По оценкам специалистов ЗАО «Стройтрансгаз», она составляет до двух крупных аварий в год на каждую 1000 км трубопроводов. Ликвидация последствий аварий и проведение превентивного ремонта трубопроводных систем также требуют применения трубоукладчиков.

Производство отечественных гусеничных трубоукладчиков сосредоточено в основном на двух тракторных заводах – ОАО «Промтрактор» (бывш. Чебоксарский завод промышленных тракторов) и ООО «Челябинский тракторный завод–Уралтрак». Трубоукладчики, выпускаемые ООО «Березовский ремонтно-механический завод», базируются на тракторах, поставляемых с Челябинского тракторного завода, на которые устанавливают трубоукладочное оборудование. Трубоукладчики малой грузоподъемности (г/п) по отдельным заказам выпускались ОАО «Газстроймаш» с поставкой с тракторных заводов (Челябинский и Волгоградский) необходимых узлов, агрегатов и систем трансмиссии, ходовой части, верхнего строения и систем управления.

Краны-трубоукладчики используются на строительстве трубопроводов диаметром от 200 до 1420 мм и предназначены для погрузки-разгрузки прибывающих на строительство труб, удержания их в поднятом состоянии при осуществлении сварочных операций в плети, сопровождения очистительного и изоляционного оборудования, транспортировки готовых плетей с последующей их укладкой в траншею. Трубоукладчики как грузоподъемное оборудование используются при выполнении строительно-монтажных работ, при ремонте трубопроводных систем. Особенностью работы трубоукладчиков в составе изоляционно-укладочной колонны является переменный характер нагрузок, зависящий от массы и упругости поднимаемой плети, рельефа местности, а также синхронности действий операторов других трубоукладчиков.

Трубоукладчики классифицируются по номинальной грузоподъемности, типу ходового устройства, типу привода грузоподъемного оборудования. За главный параметр принята грузоподъемность трубоукладчика. К настоящему времени в мировой практике применительно к кранам-трубоукладчикам используется два понятия грузоподъемности: «lift capacity» и «load capacity». Понятие «lift capacity» по стандарту SAE 743В трактуется как величина груза на крюке, который трубоукладчик поднимает на данном вылете, но при этом ни один из опорных катков ходовой системы со стороны, противоположной стреле, не должен отрываться от беговой дорожки гусеницы более чем на 6 мм (0,25 дюйма). В настоящее время согласно стандарту ISO 8813 это понятие трактуется как максимальная грузоподъемность на конкретном вылете. Обычно грузовая характеристика по этому стандарту приводится в технических материалах.

Термин «load capacity» по стандарту ANSI/ASME В30.14 обозначает величину нагрузки, составляющую для гусеничных трубоукладчиков 85% максимальной грузоподъемности. Этот стандарт допускает ее уменьшение на некоторых участках грузовой характеристики, если безопасность ограничивается не опрокидыванием машины, а прочностью конструктивных элементов. Этим же стандартом определяется подход к установлению рабочего диапазона грузовой характеристики.

В нашей стране при классификации по номинальной грузоподъемности за основу принимается максимально допустимая нагрузка на крюке трубоукладчика при работе с единичными грузами. ГОСТ 15150 предусматривал пять типоразмеров трубоукладчиков номинальной г/п 6,3; 12,5; 20; 32 и 50 т.

В России разработка трубоукладчиков проводилась по двум направлениям:

• для трубоукладчиков г/п 12 т и более в качестве базовых машин создавались специализированные трубоукладочные модификации или специальные комплектации тракторов;
• для трубоукладчиков г/п 6,3 т использовалась трансмиссия трактора тягового класса 3 и ходовая система трактора тягового класса 10.

Для определения уровней грузоподъемности трубоукладчиков в отечественной практике приняты два значения вылета грузоподъемного трубоукладочного оборудования. Для определения максимальной грузоподъемности вылет принимается равным 1,2…1,25 м (в среднем 1,22 м), а для определения номинальной грузоподъемности в заданном рабочем диапазоне вылет принимается равным 2,5 м.

В мировой практике сложилась следующая градация трубоукладчиков в зависимости от уровня их номинальной грузоподъемности в рабочей зоне. Эта градация предусматривает деление на три категории: легкая, средняя и тяжелая. К легкой категории относятся трубоукладчики г/п до 12,5 т, к средней категории – г/п свыше 12,5 до 30 т и к тяжелой категории – г/п свыше 30 т.

Отечественной промышленностью освоено производство трубоукладчиков во всех категориях грузоподъемности. ОАО «Газстроймаш» и Кропоткинский машиностроительный завод по отдельным заказам выпускают гусеничные трубоукладчики легкой категории с моментом устойчивости 16 кН·м и номинальной г/п 6,3 т моделей ТГ-61 и ТГ-62.

ООО «ЧТЗ-Уралтрак» выпускает трубоукладчики двух уровней г/п 12,5 и 20 т со стрелами длиной 7 и 9 м, с откидываемым и не откидываемым блоком противовесов на базе специальной модификации (комплектации) промышленного трактора болотоходного исполнения тягового класса 10 (табл. 1).

Основное отличие трубоукладчиков ТР 12.27.06 и ТР 20.27.06 от моделей ТР 12.21.01 и ТР 20.21.01 состоит в плавном и бесступенчатом изменении скоростей подъема крюка и стрелы (в широком диапазоне), что снижает динамику нагружения и повышает точность монтажа плетей трубопроводов. Это достигнуто за счет применения лебедок ЛГ-35 (ЛГ-55) с гидростатическим регулируемым приводом.

ООО «Березовский ремонтно-механический завод» на базе тракторов ЧТЗ выпускает пять моделей гусеничных трубоукладчиков (табл. 2), одна из которых ТБ-4 имеет выносную опору, устанавливаемую на противоположную сторону траншеи, что позволяет повысить грузоподъемность трубоукладчика.

*В числителе – без выносной опоры, в знаменателе – с выносной опорой.
**Без выносной опоры.
***С грузом 40 т.

ОАО «Очерский машиностроительный завод» в ограниченном объеме по отдельным заказам может выпускать трубоукладчик ТГ-126 на базе трактора тягового класса 10. Грузовой момент устойчивости – 30 тс·м. Номинальная г/п – 12,5 т. Помимо основной стрелы трубоукладчик может оснащаться удлинителем-гуськом, позволяющим осуществлять погрузочно-разгрузочные и монтажные операции.

Существенных достижений в области гусеничных трубоукладчиков достигло ОАО «Промтрактор». Предприятие разработало конструкции и организовало серийное производство трубоукладчиков четырех уровней грузоподъемности во всех категориях, от легкой до тяжелой (табл. 3). Этот типоразмерный ряд трубоукладчиков охватывает диапазон номинальной г/п от 12,5 до 50 т. Все семейство трубоукладчиков базируется на специальных модификациях базовых моделей гусеничных тракторов тяговых классов 11, 15, 20, 35 и 40, имеющих развитую ходовую систему с увеличенной опорной поверхностью и увеличенным числом опорных катков, с жесткой подвеской с поперечной балкой. Все модели оснащены гидромеханической трансмиссией с планетарными коробками передач, обеспечивающими получение по три передачи переднего и заднего хода. Трубоукладчики оснащены также двухбарабанными лебедками с планетарными редукторами с гидрообъемным приводом. Управление стрелой и подъемом-опусканием груза осуществляется канатно-блочными механизмами, а управление блоком – противовесом с помощью гидропривода.

Самые малые по г/п 6,3 т трубоукладчики в ограниченных количествах по отдельным заказам выпускает ОАО «Газстроймаш». В качестве базового трактора применена специальная конструкция, в которой моторно-трансмиссионная установка используется от трактора ДТ-75МВР, а ходовая система – от трактора ЧТЗ тягового класса 10. В этом классе грузоподъемности освоены две модели – ТГ-61 и ТГ-62. У ТГ-61 ширина гусеницы составляет 500 мм, у ТГ-62 – 920 мм. Мощность двигателя – 70 кВт (95 л.с.). Трансмиссия механического типа с диапазонами скоростей переднего хода 1,84…6,05 км/ч, заднего хода – 2,3…4,8 км/ч. Колея – 2200 мм, база – 3000 мм. Число опорных катков на каждом борту машины – 6, поддерживающих роликов – 2. Длина стрелы – 5,3 м. Максимальный вылет – 5 м. Максимальная высота подъема крюка – 4,9 м. Скорость подъема-опускания груза – 2,3…8,5 м/мин. Трубоукладчики оснащены двухбарабанной лебедкой с независимым приводом от трехступенчатого редуктора с гидроприводом. Диаметр применяемых канатов – 13,5 мм. Противовесный блок неоткидываемый. Масса трубоукладчика ТГ-61 составляет 14,1 т, ТГ-62 – 15,15 т.

Таким образом, отечественные производители могут выпускать всю гамму трубоукладчиков, охватывающую диапазон номинальной г/п от 6,3 до 51 т.