ТРУБОУКЛАДЧИК

Для выполнения грузоподъемных операций при строительстве газо- и нефтепроводов, а также при прокладке других подземных коммуникаций используется спецтехника особого рода. Трубоукладчики отлично справляются с перемещением, наводкой, опусканием и укладкой в траншею трубопроводов различных диаметров. Как правило, эти машины выпускаются на базе специальных модификаций промышленных гусеничных тракторов — однако бывают и исключения.

Если говорить предельно просто, трубоукладчик представляет собой гусеничный трактор, снабженный А-образной стрелой коробчатого сечения, закрепленной на лонжероне гусеницы и удерживаемой полиспастной системой или гидроцилиндрами. На обратной стороне машины для ее устойчивости помещен противовес (контргруз), вылет которого регулируется гидроцилиндром — у трубоукладчиков с небольшой грузоподъемностью контргруз, как правило, невыдвижной. В отличие, скажем, от автокрана трубоукладчик способен передвигаться с грузом, вес которого соответствует предельно возможному для него грузовому моменту.

Кроме этой Характеристики трубоукладчики принято описывать и рядом других. Важнейшие среди них — диаметр укладываемых труб, количество выполняемых одновременно рабочих движений, номинальная грузоподъемность, конструктивная масса, максимальная высота подъема крюка и тяговое усилие на ведущем колесе ходового гусеничного трактора. Однако наиболее часто эти машины классифицируют по диаметру укладываемых ими труб (малых диаметров — до 530 миллиметров, средних — до 1200 мм, самый востребованный тип машин, и больших — до 1420 мм и более) и в соответствии с классом грузоподъемности. Значительная — более половины — часть отечественных трубоукладчиков рассчитана на грузоподъемность до 27 тонн на минимальном вылете, тогда как большинство зарубежных машин этого типа, ввозимых в Россию, представляют собой технику более тяжелых классов, способную работать с весом в 90 тонн и более.

Трубоукладчик может укладывать в траншею одиночные трубы, запорную арматуру или другие штучные грузы. Несколько машин этого типа — иногда это целые группы, — работая синхронно, справляются с укладкой сваренного и изолированного трубопровода. Строго говоря, это основное предназначение трубоукладчиков, хотя нередко эту технику применяют для погрузки и разгрузки труб, при сборке секций и сварке их в линию, предшествующих укладке. Поскольку трубопроводы чаще всего строят в удаленных от городов местах, нередко использование трубоукладчиков вместо подъемных кранов общего назначения при строительстве различных объектов — к примеру, насосных или компрессорных станций.

В самом начале мы упомянули о том, что в качестве базы для трубоукладчиков используют особые модификации промышленных гусеничных тракторов. Их отличия заключаются прежде всего в удлинении и уширении гусеничных тележек для повышения проходимости и устойчивости техники, а также ее тяговых возможностей. В передней части гусеничного хода у таких машин реализован механизм жесткой подвески — вместо рессорной или балансирной у стандартных машин этого вида. Все крановые механизмы, включая грузовую и стреловую лебедки, имеют привод с дизельным силовым агрегатом базового трактора через трансмиссию, которая может быть как гидравлической, так и механической.

При укладке трубопровода в траншею, как уже было сказано, используются несколько машин интересующего нас типа — чаще всего это группа из четырех — шести трубоукладчиков: такое количество оптимально для координации работы. Для работ по монтажу, погрузке или разгрузке трубоукладчики комплектуются универсальными канатными стропами, позволяющими работать со штучными грузами, клещевыми захватами, троллейными подвесками, траверсами с торцовым захватом трубы для штабелирования труб и другими устройствами.

Базовое требование, предъявляемое к трубоукладчикам, — повышенная надежность этих машин, ведь в большинстве мест укладки трубопроводов оперативный ремонт представляется затруднительным. Большинство производителей выпускают эту технику с серьезным запасом надежности, прочности всех ее узлов и механизмов. Поэтому трубоукладчики, работающие двадцать-тридцать лет, а то и более, встречаются нередко. Соответственно, и новинки в этом сегменте рынка появляются не так часто, как, скажем, фронтальные погрузчики или автокраны.

Лидерами в производстве трубоукладчиков являются такие компании с мировым именем, как Liebherr, Volvo, Caterpillar, Komatsu. В нынешнем десятилетии в разных регионах планеты отмечается увеличение численности трубоукладчиков китайского производства — прежде всего это техника таких компаний, как XCMG, Shantui и ряда других. Среди отечественных производителей спецтехники этого типа отметим бренд «ЧЕТРА» — ниже об этой технике мы расскажем подробнее.

Кроме того, и в России, и за рубежом работают предприятия, занятые переоборудованием гусеничных тракторов и их бульдозерных модификаций в трубоукладчики. Как уверяют их представители, грузоподъемность превращенных ими в трубоукладчики тракторов не уступает грузоподъемности аналогичных специализированных машин, сошедших с заводского конвейера. Стоят переоборудованные таким образом машины несколько дешевле, чем оригинальные трубоукладчики, однако предприятия, занятые прокладкой трубопроводов, чаще отдают предпочтение именно последним. База оригинальных машин, как уже было сказано, изначально рассчитана на высокие боковые, а не на продольные нагрузки, и по этой причине более надежна и устойчива. Кроме того, у «родных» трубоукладчиков ведущих мировых производителей более широкие гусеницы, оптимальное для укладки труб соотношение мощности и массы, более удобное и эргономичное управление ходовой частью и лебедкой, а также неизменно надежная защита от опрокидывания. Однако все познается в сравнении — и трубоукладчик, переоборудованный из гусеничного трактора известной инженерной компанией, все же лучше, чем кустарно переделанный строительной компанией в своих мастерских бульдозер — ведь производительность и безопасность эксплуатации таких машин всегда находятся под большим вопросом.

Однако вернемся к оригинальным машинам интересующего нас типа и рассмотрим несколько их брендов, представленных на российском рынке. Широкую линейку трубоукладчиков производства чебоксарского завода «Промтрактор» предлагает компания ЧЕТРА. Это машины грузоподъемностью от 26,5 до 107 тонн для подъемно-транспортных работ в гражданском и нефтегазовом строительстве.

Эта техника характеризуется надежностью, высоким ресурсом и низкой трудоемкостью обслуживания. Минимальное число органов управления и современные автоматические системы контроля груза обеспечивают высокую безопасность. Трубоукладчики имеют электрогидравлический тип управления грузоподъемным оборудованием, что обеспечивает большую точность и синхронность работающих в связке машин. Как и бульдозеры ЧЕТРА, трубоукладчики имеют модульную конструкцию всех узлов и систем, гидромеханическую трансмиссию, и оснащаются различными двигателями в зависимости от потребностей покупателя.

Кабины трубоукладчиков устанавливаются на гидроопоры. Они оснащены стеклопакетами, системой обеспечения микроклимата (кондиционер и отопители), стеклоочистителями, солнцезащитными шторами и аудиосистемой. В кабинах имеется мини-бар для охлаждения напитков.

Наиболее популярной в линейке трубоукладчиков ЧЕТРА для укладки трубопроводов в траншею, сопровождения очистных и изоляционных машин, для подъема и перемещения единичных грузов является модель ТГ122. У нее достаточная ширина колеи и большая длина опорной поверхности гусеницы, что в сочетании с легко регулируемыми противовесами обеспечивает машине повышенную устойчивость и высокую безопасность.

Мощность дизельного двигателя, устанавливаемого на эту модель, составляет 165 л.с., масса машины — 26 305 килограммов, длина стрелы — 7/9 метров.

Легкий трубоукладчик ТГ222 предназначен для укладки нефтепроводов и водных коммуникаций и может применяться для работы с трубами диаметром от 400 до 600 мм.

Эта модель используется для работ на обычных грунтах и грунтах с пониженной несущей способностью. ТГ222 имеет вес 33 750 килограммов и длину стрелы 6,5/9 метров; мощность устанавливаемого на него двигателя — 250 или 263 л.с.

Под брендом ЧЕТРА выпускаются и трубоукладчики более тяжелых классов. Например, средний трубоукладчик ТГ302, который применяется при строительстве трубопроводов диаметром от 600 до 1000 мм. Большой вес машины позволяет ей уверенно работать на максимальных вылетах стрелы. Трубоукладчик дополнительно оснащается задним и передним буксирными устройствами; кроме того, для этой модели предусмотрена специальная защита двигателя и радиатора. Мощность двигателя ТГ302 330/335 л.с., масса машины — 45 400 килограммов, длина стрелы — 7,6/9 метров.

Еще одна модель — ТГ503 — простая и надежная машина для тяжелых работ. Она может применяться при строительстве магистральных газопроводов из труб большого диаметра — от 900 до 1420 мм. Трубоукладчик ТГ503, как и все модели, оснащен ограничителем подъема стрелы для автоматического выключения лебедки и постоянно замкнутыми дисковыми тормозами для предупреждения падения груза. На трубоукладчик установлен двигатель мощностью 560,3 или 528 л.с. Масса ТГ503 — 65 000 килограммов, длина стрелы — 8,9 метра.

Флагманской моделью линейки трубоукладчиков ЧЕТРА выступает ТГ511, работающий с трубами диаметром от 900 до 1420 мм. Это машина с полностью электронным управлением. Для работы с грузоподъемным оборудованием и перемещения трубоукладчика применен электрогидравлический тип управления. Масса машины — 67 300 килограммов, длина стрелы — 8,9 метра. На ТГ511 установлен дизельный двигатель мощностью 506 л.с.

Одни из лучших трубоукладчиков в мире с классической конструкцией на протяжении нескольких десятилетий выпускает компания Caterpillar. Эти машины способны одинаково эффективно работать в болотистой и лесной местности, а также в других труднодоступных местах. В России в настоящее время наиболее распространены одна модель этой марки среднего класса грузоподъемности — PL61 (18,1 тонны) и три модели трубоукладчиков большой грузоподъемности — PL72 (40 823 кг), PL83 (77 111 кг), PL87 (97 976 кг).

Трубоукладчик Caterpillar среднего класса мощности PL61 имеет удобную транспортную ширину 3240 миллиметров, эксплуатационную массу (с узкими башмаками) 17 тонн и мощность на маховике 93 кВт. Машина оснащена двигателем Cat С4.4. c высокопроизводительной системой охлаждения и характеризуется точностью управления, обеспечиваемой тягами с гидрообъемным приводом, а также хорошей устойчивостью. Модель PL61 оборудована системой SystemOne, которая предназначена для продления срока эксплуатации ходовой части.

Флагманская модель линейки трубоукладчиков Caterpillar PL87 создана специально для выполнения наиболее тяжелых работ по укладке трубопроводов. Низкий центр тяжести, отличная устойчивость машины и дифференциальное управление поворотом способствуют маневренности в ограниченных пространствах и обеспечивают возможность работы на склонах. Эргономичные органы управления, не требующие больших усилий при переключении, позволяют оператору осуществлять управление всем рабочим оборудованием и функциями трубоукладчика одной рукой. Общие для всех моделей трубоукладчиков функции кабины гарантируют простоту использования. Модель укомплектована силовым агрегатом Сat C15, позволяющим развивать мощность 238 кВт на маховике. Для укладки труб у машины имеются лебедки с электронным управлением и гидравлическим приводом, блок и крюк с фиксатором, а также выдвигаемый сегментированный противовес. Машина имеет усиленное сцепное устройство, а также передний бампер с устройством ддя буксировки.

Трубоукладчик Caterpillar PL87 укомплектован четырьмя аккумуляторными батареями для сложных условий эксплуатации, не требующими обслуживания, концевым выключателем стрелы и противовеса, двумя парами фонарей — впереди и сзади, звуковым сигналом переднего хода, а также диагностическим разъемом и разъемом для облегчения пуска.

Кабина оператора PL87 оснащена камерой заднего вида, возможностью дифференциального управления поворотом с кнопками переключения, двойной педалью тормоза и педалью десператора и интерфейсом системы Advisor — электронной системы контроля, обеспечивающей оператора трубоукладчика диагностической информацией и сведениями по техническому обслуживанию машины, а также предусматривающей возможность ввода ряда личных настроек. Рабочее место оператора трубоукладчика оборудовано регулируемым подлокотником, ремнем безопасности, отопителем и системой вентиляции кабины, а также удобным отсеком для хранения вещей. Как и у других моделей трубоукладчиков этого бренда, кабина PL87 снабжена функцией защиты при опрокидывании ROPS.

Еще один всемирно известный производитель спецтехники — европейская компания Liebherr — вывел на рынок уже четвертое по счету поколение трубоукладчиков (при этом в России успешно работает немало техники из предыдущих линеек этого бренда). Стабильно высокая грузоподъемность, асимметричная ходовая, оптимально распределяющая давление техники на грунт, мощные и одновременно экономичные оригинальные двигатели, инновационная гидростатическая трансмиссия, точная рабочая гидравлика Load Sensing — вот узнаваемые черты современных трубоукладчиков Liebherr. Эта техника успешно справляется с задачами по прокладке трубопроводов даже на слабонесущих грунтах и склонах.

Характеристики безопасности у этих европейских машин также на высоте — ее обеспечивают такие элементы конструкции, как гидравлический цилиндр регулировки стрелы, автоматический стояночный тормоз, опциональная система ограничения грузового момента и, конечно же, защита оператора при возможном опрокидывании. Кабина любого из новых трубоукладчиков Liebherr удобна для оператора и располагает полноценным обзором рабочей площадки и груза. А логичное, интуитивно понятное управление функциями трубоукладчика основано на одном джойстике.

Младшая модель в линейке трубоукладчиков Liebherr четвертого поколения — RL 45 — рассчитана на грузоподъемность до 46 700 килограммов. Рабочий вес машины — 35,1 тонны, мощность двигателя — 175 киловатт. Максимальная скорость движения — десять с половиной километров в час, а больше технике этого типа и не требуется. Более мощный трубоукладчик RL 56 весит 46 тонн с небольшим и способен работать с грузами весом до 72 000 килограммов. Он оснащен более сильным двигателем, мощность которого 210 киловатт. И наконец, топовая модель в линейке современных трубоукладчиков Liebherr, доступных в числе многих стран и в России — RL 66, — весит без малого 60 тонн и рассчитана на грузоподъемность до 98 100 килограммов. Силовая установка RL 66 имеет мощность 275 киловатт. Кроме А-образной стрелы коробчатого сечения современные трубоукладчики Liebherr также оснащаются сварочным оборудованием и задней лебедкой — весьма полезными при работах по укладке и ремонту трубопроводов устройствами.

Компания Komatsu поставляет в Россию также три модели трубоукладчиков собственного производства. Их «фирменные» черты — усиленная ходовая часть, гидродинамическая трансмиссия, дифференциальный механизм поворота с бортовыми фрикционами, способность работать при экстремально низких (до –50 °С) температурах, неприхотливость к качеству дизельного топлива и возможность замены стандартной стрелы на удлиненную. Подъем и опускание стрелы осуществляются с помощью механического привода; барабанные реверсивные гидроуправляемые лебедки с многодисковыми фрикционными муфтами включения позволяют одновременно управлять и стрелой, и крюком. Противовесы трубоукладчиков Komatsu имеют гидравлическое управление и состоят из сегментных плит.

Самой «мускулистой», по образному выражению одного из изданий о спецтехнике, в линейке трубоукладчиков Komatsu является модель D355C-3. Машина имеет эксплуатационную массу 57,85 тонны и рассчитана на грузоподъемность до 92 000 килограммов на минимальном вылете стрелы. Мощность силового агрегата трубоукладчика Komatsu SA6D140 — 269 киловатт. Длина подъемной стрелы машины — 7,3 метра. Трубоукладчик D355C-3 обут в гусеничные башмаки шириной 860 миллиметров и способен перемещаться со скоростью 9,6 километра в час при движении вперед и 11 км/ч задним ходом.

Наиболее известным китайским брендом среди поставляемых в Россию трубоукладчиков сегодня является Shantui. Семь различных моделей техники эксплуатационной массой от 17,5 до 55 тонн имеют грузоподъемность от 15 до 90 тонн. Трубоукладчики Shantui комплектуются значительным числом агрегатов, систем и запчастей импортного производства, включая двигатели и гидросистему. Каждая из машин для укладки труб оборудована А-образной стрелой, гидроприводной двухбарабанной лебедкой и гидравлически управляемым наборным противовесом.

Модель трубоукладчика Shantui SP70Y массой 47,5 тонны рассчитана на грузоподъемность до 70 тонн и представляет собой бюджетный аналог популярной машины Komatsu D150C. На SP70Y установлен дизельный двигатель Cummins мощностью 235 киловатт и стрела длиной 7,3 метра, которая опционально может быть заменена на девятиметровую. Ширина гусеничного башмака трубоукладчика из Китая — 760 миллиметров, а опорной поверхности гусеницы — 3620 миллиметров. Модель оснащена современной системой передачи информации оператору, включая данные о перегрузке, позволяющей своевременно избежать опрокидывания, перекручивания и других нештатных ситуаций.

Настоящим инноватором в производстве трубоукладчиков с конца прошлого десятилетия стала Volvo Construction Equipment. Эта компания выпустила линейку техники интересующего нас типа на базе экскаваторов, располагающую возможностью поворота стрелы на 360 градусов, что весьма расширило функциональность этих машин. Прежде всего — в плане маневренности, производительности, плавности движений — и, конечно же, безопасности. Трубоукладчики производства Volvo CE с полноповоротной надстройкой и максимально высокой опрокидывающей нагрузкой способны осуществлять укладку трубопровода на склонах, сохраняя равновесие на уклонах до 30 градусов. Кроме того, их кабина, покоящаяся на четырех гидроцилиндрах, может подниматься почти на полметра, существенно улучшая обзор рабочей площадки оператором.

Сегодня в России доступны три модели техники Volvo СE, предназначенные для проведения трубоукладочных работ: трубоукладчики PL3005D (нагрузка опрокидывания до 51 тонны) и PL4809D (нагрузка опрокидывания до 102 тонн), а также экскаватор EC140DL M, оснащенный оборудованием для укладки труб (нагрузка опрокидывания до 18 тонн). За счет поворотной платформы эти машины позволяют оператору всегда держать груз перед собой, в результате чего последний находится ближе к центру тяжести машины, что обеспечивает технике максимальную устойчивость, особенно на склонах.

При выполнении силовых операций — на захлестах, при работе с защемленным концом трубопровода и так далее — классические трубоукладчики располагаются только параллельно оси траншеи и используют тяговое усилие на крюке. Техника Volvo СE может работать, находясь как параллельно, так и перпендикулярно оси траншеи, а тяговое усилие использовать от ходовой части, что позволяет добиться максимальной производительности и эффективности машины. Возможность поворота надстройки дает преимущество и при выполнении вспомогательных рабочих операций — таких, к примеру, как перемещение труб на стрелах.

Как справедливо отмечают специалисты Volvo СE, одно из ограничений трубоукладчика на базе бульдозера — необходимость маневрирования ходом и разворотов на гусеницах. Такая машина может разбить вдольтрассовый проезд или лежневую дорогу, а также серьезно повредить дорожное покрытие на базе, где выполняются вспомогательные работы. А вот трубоукладчик Volvo делает минимум перемещений вперед и назад, используя для выполнения задач функцию поворота платформы, и при этом не наносит выраженных повреждений дороге с любым покрытием.

Кроме того, благодаря широкому выбору башмаков разной ширины модели Volvo СE имеют наименьшее в своем классе удельное давление на грунт. Такое преимущество обеспечивает высокий уровень проходимости машин даже в сложных условиях эксплуатации — к примеру, на неустойчивых и вязких грунтах.

На трубоукладчики Volvo СE может быть установлен комплект дополнительного оборудования для выемки грунта (стрела, рукоять, ковш). Это позволяет переоборудовать его в экскаватор (и наоборот) в полевых условиях всего за три с половиной часа. Такое решение дает возможность расширить функционал техники и использовать ее максимально продуктивно. По этой причине при продаже на вторичном рынке машина с таким комплектом оборудования обладает более высокой остаточной стоимостью и пользуется большим спросом, чем классический трубоукладчик на базе бульдозера.

Трубоукладчики Volvo СE оснащены системой измерения нагрузки и контроляопрокидывания LMS — информативной, надежной, имеющей заводскую русификацию. Датчики системы отслеживают расположение машины в двух плоскостях, а также угловое положение стрелы. Оборудование может иметь как проводное, так и беспроводное исполнение. Система LMS не требует демонтажа при перевозке, так что проблем при повторном подсоединении датчиков после сборки не возникнет.

Оператор трубоукладчика на базе бульдозера сидит лицом по направлению движения машины, при этом стрела и крюк всегда находятся слева от него, что не очень удобно с точки зрения эргономики. Кроме того, элементы бокового остекления кабины, а также лебедка и стрела серьезно затрудняют обзор оператора. А вот конструкция моделей PL3005D и PL4809 с несимметричным расположением стрелы дает максимально широкий обзор при любом положении машины относительно оси траншеи. Оператор в кабине сидит лицом к грузу, все органы управления при этом находятся у него под рукой. Трубоукладчик PL3005D имеет стрелу рекордной длины 11,2 метра, что позволяет проводить ремонтные работы на трубопроводе и выполнять вспомогательные операции более продуктивно.

Помимо уже упомянутой возможности подъема кабины на 500 миллиметров относительно рамы в базовой комплектации трубоукладчиков PL3005D и PL4809D также предусмотрены камеры бокового и заднего обзора. Изображения с них выводятся на дисплей в кабине, что дополнительно увеличивает обзор оператора и напрямую влияет на скорость, качество и безопасность проводимых работ.

Еще одно существенное достоинство трубоукладчиков Volvo — удобство транспортировки. Для перевозки PL4809D нужен только трал, погрузка на который занимает всего 30 минут. Перед транспортировкой гусеничные тележки ходовой части быстро сдвигаются с 3652 мм (в рабочем положении) до 3152 мм, а стрела складывается в транспортное положение. Еще одно преимущество, которое можно оценить при перевозке этой машины, — гидравлически съемный противовес массой 8,9 тонны и боковые контргрузы общей массой 1,9 тонны на ходовой части. При необходимости их можно транспортировать отдельно от самой машины.

Для перевозки машин других производителей потребуется демонтаж противовеса и его рамы, а также стрелы трубоукладчика. В полевых условиях подготовительные работы к транспортировке могут занимать более трех часов. Чтобы переместить такую технику, понадобится трал для нее и грузовик для стрелы, контргрузов и рамы.

Учитывая долгий (разумеется, при условии грамотной эксплуатации) срок службы трубоукладчиков, новинки в этом сегменте производства спецтехники появляются не столь часто, как, скажем, на рынке фронтальных погрузчиков или экскаваторов. Тем не менее проследить тенденции, характерные для рынка трубоукладчиков, все-таки можно. К их числу относятся постоянное улучшение эргономических показателей новых машин, их соответствие актуальным экологическим нормам и требованиям, предъявляемым к безопасности, усложнение электронной «начинки» — прежде всего систем управления и контроля, включая дистанционный, снижение металлоемкости навесного оборудования и, конечно же, увеличение надежности за счет улучшения технических характеристик как всей конструкции трубоукладчика целиком, так и ее частей и компонентов, вплоть до отдельных деталей.