Подводный газопровод
UNDERWATER GAS PIPELINE

Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при транспортировке газа на большие расстояния (см., например, А.Д. Альтшуль "Примеры расчета по гидравлике", М., Стройиздат, 1976 г.). Известно, что одной из основных характеристик газопровода, определяющих его эффективность, является потеря напора давления газа при его транспортировке. Известно, что наиболее простым и эффективным способом снижения потери напора давления газа является увеличение диаметра трубы. В настоящее время при строительстве магистральных газопроводов на суше используются газопроводы с внутренним диаметром 1420 мм и более. Однако при строительстве газопроводов по дну акватории наталкиваются на необходимость снижения диаметра труб. Увеличение диаметра трубы приводит к увеличению выталкивающей силы воды и делает трубу непотопляемой. Это приводит к необходимости принятия дополнительных мер, чтобы сделать трубу потопляемой: уменьшить диаметр трубы, повысить давление и толщину стенки трубы и т.д. Известны искусственные способы увеличения веса трубы путем сооружения на ее внешней поверхности дополнительной железобетонной оболочки (см. например, Интернет. Северный поток. Технические характеристики). Но строительство дополнительной утяжеляющей трубу железобетонной оболочки не только усложняет и удлиняет строительство подводного газопровода, но и значительно удорожает его. Известно, например, что стоимость единицы веса железобетонного изделия почти в 100 раз дороже такого же веса природного кварцевого песка.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение трубы подводного газопровода утяжелением без строительства над ней дополнительной железобетонной оболочки.
Предлагаемый подводный газопровод содержит стальную трубу с внешним коррозионно-устойчивым слоем и внутренним антифрикционным покрытием.
Эта цель достигается тем, что при использовании труб большого диаметра, например, более 500 мм с положительной плавучестью, перед погружением на дно акватории труба содержит выполненные из тканного водо- и газопроницаемого, водостойкого, высокопрочного синтетического материала, например из полипропилена, мешки с сыпучим водостойким материалом, имеющим плотность, большую, чем плотность воды, например природным кварцевым песком, при этом вес мешков с сыпучим материалом, количество мешков и интервал их расположения по длине подводного газопровода определяется и выполняется из условия избыточного преодоления выталкивающей силы воды, действующей на погруженный в воду газопровод на всем его протяжении под водой, а с целью устойчивого расположения мешков с сыпучим материалом на трубе мешки накрывают своей центральной, освобожденной от сыпучего материала частью верхнюю поверхность трубы так, чтобы мешок с сыпучим материалом своими концами от собственного веса свисал примерно равными частями по обе стороны трубы, а для лучшего сцепления мешков с трубой место контакта мешка и трубы содержит слой водостойкого клея или вяжущего.
На приведенном чертеже показан мешок 1, сложенный на верхнюю часть трубы подводного газопровода 2 своей освобожденной от сыпучего материала частью 3 со свисающими концами 4.
Требуемая для изготовления мешков полипропиленовая ткань широко используется для изготовления мягкой тары, предназначенной для транспортировки различных сыпучих материалов, например в виде Биг Бегов, грузоподъемностью до 8 тонн и более.
3
В качестве примера ниже рассматривается вес кварцевого песка, необходимый для компенсации выталкивающей силы воду, действующую на погруженную в воду стальную трубу диаметром 1420 мм с толщиной стенки в 20 мм и длиной 12 метров. Вес такой трубы в подводном состоянии составляет 7 тонн, а выталкивающая сила в погруженном состоянии около 19 тонн. Следовательно, для потопления такой трубы необходимо нагрузить ее весом не менее 12 тонн. Если учесть, что плотность кварцевого песка в зернах составляет 2,5 гр/см, тогда вес 2,5 тонны песка в подводном состоянии составит 1,5 тонны. Таким образом для потопления рассмотренной трубы длиной 12 метров потребуется около 20 тонн песка.
Это условие может быть выполнено загрузкой рассмотренной трубы 4-мя мешками с весом 5 тонн каждый. Практически это вполне выполнимая задача.