ПЛАВАЮЩИЙ ТРУБОПРОВОД
FLOATING PIPELINE

Изобретение относится к области трубопроводного гидротранспорта и может быть использована при сооружении трубопровода, транспортирующего однородные жидкости и гидросмеси.
Известны конструкции плавающих трубопроводов, обеспечивающих плавучесть трубопровода, транспортирующего гидросмеси.
«Плавающий трубопровод» по патенту RU №2331007, МПК F16L 1/12, включает секции труб, выполненных из эластичного материала (резинотканевых, резинокомпозиционных), поплавки цилиндрической формы с положительной плавучестью в жидкости, расположенные на трубах и выполненные в виде нескольких слоев эластичного материала, намотанных на трубе и имеющих внешнюю оболочку, выполненную из материала с большей плотностью, чем материал внутренних слоев.
В некоторых случаях, например при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, плавающий трубопровод должен обеспечивать не только транспортировку гидросмеси, но и подачу на драгу (земснаряд) электроэнергии от берегового распределительного устройства. В этом случае кабель прокладывается по плавающему трубопроводу.
Известен плавающий трубопровод по патенту ЕР №0216418, МПК F16L 1/24, F16L 1/12. Трубопровод включает секции труб, соединенных фланцами, поплавки, расположенные на трубах и поддерживающие трубопровод на поверхности или в полупогруженном состоянии. Поплавки оснащены грузами в виде стержней для создания остойчивости трубопровода. Трубопровод имеет поддерживающие средства для служебных линий, например электрического кабеля, трубопровода чистой воды и т.п.
Поддерживающие средства крепятся за поплавком к фланцу секции трубы или расположены на поверхности поплавка в виде поддерживающих скоб.
Недостатком известного решения является то, что конструкция имеет недостаточную гибкость, поддерживающие устройства трубопровода не обеспечивают надежное крепление служебных линий, что особенно важно для крепления электрического кабеля.
Задача, на решение которой направлено заявляемое решение, - создание плавучего трубопровода, обеспечивающего изгиб транспортирующей трубы и надежное крепление электрического кабеля, предназначенного для передачи электроэнергии от берегового распределительного устройства на находящийся на плаву земснаряд.
Для решения указанной задачи предлагается плавающий трубопровод, включающий секции труб, выполненных из эластичного материала и соединенных фланцами, поплавки, расположенные на трубах, поддерживающие средства для служебных линий. Новым в плавающем трубопроводе является то, что каждая секция трубы имеет несколько поплавков с положительной плавучестью в жидкости, снабженных компенсаторами продольного перемещения. Крайние поплавки соседних секций труб соединены ограничителями продольного перемещения. Поддерживающие средства для служебных линий выполнены непосредственно на поплавках в виде проушин и снабжены средствами для крепления служебных линий. По второму пункту формулы компенсаторы продольного перемещения выполнены в виде элементов из упругого материала, закрепленных в боковых проушинах соседних поплавков. По третьему пункту формулы плавающий трубопровод отличается тем, что ограничители продольного перемещения выполнены в виде цепей, закрепленных в боковых проушинах крайних поплавков соседних секций труб и поддерживаемых стойками, закрепленными на фланцах труб.
Предлагаемая конструкция трубопровода имеет высокую гибкость, обеспечивающую перемещение земснаряда по поверхности водоема.
Наличие компенсаторов продольного перемещения обеспечивает компенсацию изменяющихся нагрузок работающего трубопровода. Ограничители продольного перемещения обеспечивают целостность конструкции при изменении положения секций труб во время перемещения трубопровода по поверхности водоема. Расположение поддерживающих средств для служебных линий непосредственно на поплавках, их выполнение в виде верхних проушин, а также наличие средств для крепления электрического кабеля (или других служебных линий) повышает надежность крепления и позволяет осуществлять монтаж и демонтаж электрического кабеля непосредственно на месте эксплуатации плавающего трубопровода.
На фиг.1 представлен плавающий трубопровод, снабженный электрическим кабелем;
на фиг.2 - соседние секции плавающего трубопровода;
на фиг.3 - поплавки с компенсаторами продольного перемещения.
Плавающий трубопровод, служащий для перекачки гидросмеси от земснаряда 1, состоит из секций труб 2, выполненных из резинокомпозиционного материала, соединенных фланцами 3. Каждая секция трубы 2 имеет несколько поплавков 4 с положительной плавучестью в жидкости. Поплавки 4 снабжены компенсаторами продольного перемещения 5 (см. фиг.3). Компенсаторы продольного перемещения могут быть выполнены, например, в виде стержня 5 из резинокомпозиционного материала, закрепленного в боковых проушинах 6 соседних поплавков 4 трубы 2. Компенсаторы продольного перемещения могут быть выполнены также в виде пружины, эластичного троса (ленты) или другого подобного элемента.
Крайние поплавки 7 соседних секций труб соединены ограничителями продольного перемещения 8 в виде цепей (см. фиг.2). Цепи закреплены в боковых проушинах 9 крайних поплавков 7 соседних секций труб. Цепи 8 поддерживаются стойками 10, закрепленными на фланцах 3.
Трубопровод снабжен поддерживающими средствами 11, выполненными в виде верхних проушин непосредственно на поплавках 4. Проушины 11 предназначены для крепления электрического кабеля 12, передающего электроэнергию на земснаряд от берегового распределительного устройства 13. Крепление кабеля осуществляется с помощью крепежного средства 14.
Плавающий трубопровод работает следующим образом. Секции труб 2 трубопровода оснащают поплавками 4, которые размещаются с определенным шагом, обеспечивающим необходимый изгиб секции трубы 2. К боковым проушинам 6 соседних поплавков 4 крепят компенсаторы продольного перемещения 5. На фланцах 3 секций труб закрепляют стойки 10, предназначенные для поддержания цепей-ограничителей продольного перемещения 8. Секции трубопровода доставляются к месту эксплуатации, где собираются в трубопровод необходимой длины. При этом крайние поплавки 7 соседних секций труб соединяют цепями 8, закрепляя их в боковых проушинах 9 крайних поплавков 7 соседних секций труб. Затем плавающий трубопровод оснащают электрическим кабелем 12, протягивая его от берегового распределительного устройства 13 к земснаряду 1 через верхние проушины 11 поплавков. С помощью крепежных устройств 14 электрический кабель фиксируется в верхних проушинах. При эксплуатации плавающего трубопровода происходит не только транспортирование гидросмеси, но и передача электроэнергии на земснаряд с обеспечением безопасных условий эксплуатации электрического кабеля.