БАНДАЖ ТРУБОПРОВОДА ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫЙ

Заявленная полезная модель относится к области строительства подземных и надземных трубопроводов и может быть использована при прокладке и реконструкции трубопроводов в сложных геологических условиях, например, в условиях вечной мерзлоты, в том числе и при наличии уклона местности.
Из уровня техники известна защитная оболочка [авторское свидетельство на изобретение SU 1149099 А1, опубл. 07.04.1985, МПК: F16L 59/12, F16L 59/10], выполненная преимущественно из алюминия для теплоизоляции труб, имеющая защитную цилиндрическую оболочку, выполненную из трубных половин с отогнутыми наружу под углом 90° продольными бортиками с прямоугольными отверстиями с одной стороны и входящими в них отгибаемыми лепестками с другой стороны. С целью повышения надежности и сокращения времени монтажа, ширина бортика составляет семь-одиннадцать толщин листа оболочки, а высота каждого отогнутого лепестка равна четырем толщинам листа оболочки, причем отверстия в бортиках выполнены по центру их поля.
К недостаткам известного изобретения относится низкая прочностная характеристика основного металла кожуха теплоизоляции - алюминия. При значительных механических нагрузках на трубопровод для участков подземной прокладки возможны повреждения защитного кожуха и как следствие -повреждение теплоизоляционного слоя и антикоррозионного покрытия трубопровода.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является сборная теплоизоляционная конструкция [патент на изобретение RU 2229654 С2, опубл. 27.05.2004, МПК: F16L 59/10], которая выполнена в виде охватывающих трубопровод секций, образующих между собой кожух. Каждая секция выполнена в виде короба, состоящего из наружной оболочки и внутренней оболочки, которые соединены между собой перемычками и замками. Замки расположены на наружной оболочке. На внутренней оболочке и трубопроводе установлены упоры с возможностью регулирования. Между наружной оболочкой и внутренней оболочкой размещена теплоизоляция. В торцах секций установлены защитные экраны, которые могут быть выполнены перфорированными или в виде сетки.
Недостатком известного устройства является сложность и трудоемкость монтажа, а также отсутствие возможности совмещения многогранной наружной поверхности бандажа с ложементной цилиндрической частью опоры трубопровода.
Задачей заявленной полезной модели является снижение воздействий на теплоизоляционный слой и антикоррозионное покрытие трубопровода и его защита в местах установки опорных элементов опоры (ложементов и полухомутов) при перемещении трубопровода, связанном с температурными деформациями во время эксплуатации.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в разгрузке теплоизоляционного слоя трубопровода под опорой от нагрузок, возникающих при эксплуатации трубопровода.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что бандаж трубопровода теплоизолированный, устанавливаемый на трубопровод в месте установки опоры трубопровода состоит из двух полускорлуп, внутренней поверхностью которых бандаж охватывает трубопровод, и полностью охватывающего полускорлупы кожуха, имеющего две части, причем каждая полускорлупа состоит из основания, выполненного в форме полуобечайки, закрепленных к основанию по внутреннему диаметру по меньшей мере трех шпангоутов, расположенных поперечно оси трубопровода, и по меньшей мере двух продольных ребер, расположенных продольно оси трубопровода, при этом взаимосопряжение основания, шпангоутов и продольных ребер каждой полускорлупы образует по меньшей мере четыре ячейки, в которые уложены сегменты теплоизоляции, стыки и сопрягаемые поверхности которых покрыты адгезионными материалами, а полускорлупы и части кожуха снабжены проушинами, через которые они попарно соединены между собой.
Дополнительно, толщина сегмента теплоизоляции бандажа имеет значение не менее значения толщины слоя теплоизоляции трубопровода.
Кроме того, полускорлупы и части кожуха соединены через отверстия в проушинах при помощи болтовых соединений.
Дополнительно, между бандажом и трубопроводом зафиксирована защитная прокладка, выполненная из скального листа и закрепленная на трубопроводе стяжными лентами и скобами, причем размеры защитной прокладки находятся во взаимосвязи со значениями диаметра трубопровода и конструктивной длиной бандажа.
Кроме того, на наружной части бандажа установлены петли строповочные.
Стыки и сопрягаемые поверхности сегментов теплоизоляции покрыты адгезионными материалами для обеспечения однородности теплоизоляции и закрепления сегментов в ячейках полускорлуп.
Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами:
На фиг. 1 представлен вид заявляемой конструкции бандажа трубопровода теплоизолированного.
На фиг. 2 представлен вид подвесной теплоизолированной опоры трубопровода на двухсвайном фундаменте с заявляемой конструкцией бандажа.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - полускорлупа;
2 - шпангоут;
3 - ребро продольное;
4 - основание;
5 - кожух;
6 - сегменты теплоизоляции;
7 - защитный прокладочный материал;
8 - болтовое соединение;
9 - теплоизоляция трубопровода;
10 - гидроизоляционная оболочка теплоизоляции трубопровода;
11 - ложемент;
12 - бандаж теплоизолированный;
13 - полухомут;
14 - цепная подвеска;
15 - ростверк;
16 - петли строповочные;
17 - муфта опорная.
Заявленная полезная модель обеспечивает снижение воздействий на антикоррозионное покрытие трубопровода и их защиту в местах установки опорных элементов опоры (ложементов и полухомутов) при перемещении трубопровода в связи с температурными деформациями во время эксплуатации. Снижение контактных напряжений на трубопровод (защитный слой трубопровода) от нагрузок, воспринимаемых опорой, обеспечивается за счет увеличения контактной площади бандажа с наружной поверхностью трубопровода.
При подземной прокладке трубопровода возможен случай с защемлением опоры трубопровода в грунте. За счет жесткого закрепления трубопровода и бандажа трубопровод имеет возможность продольного (осевого) перемещения в защемленном ложементе в заданном конструктивном диапазоне.
Теплоизолированный бандаж трубопровода (фиг. 1) состоит из двух полускорлуп 1: верхней и нижней. Каждая полускорлупа 1 состоит из основания 4 в форме полуобечайки, по меньшей мере трех шпангоутов 2, двух продольных ребер 3 и двух проушин. Для обеспечения жесткого соединения с трубопроводом в горизонтальной плоскости по линии сопряжения двух полускорлуп 1 выполнен технологический зазор. Взаимосопряжение основания 4 со шпангоутами 2 и продольными ребрами 3 полускорлупы образует по меньшей мере четыре ячейки, в которые уложены сегменты теплоизоляции 6. Толщина сегмента теплоизоляции бандажа 6 имеет значение не менее значения толщины слоя теплоизоляции трубопровода 9. Для обеспечения однородности теплоизоляции и закрепления сегментов 6 в ячейках полускорлупы 1 все стыки и сопрягаемые поверхности сегментов покрываются мастикой (адгезивом). На трубопровод монтируется защитный прокладочный материал 7 - скальный лист, который закрепляется с помощью стяжных лент и скоб по меньшей мере в трех местах по наружному диаметру трубопровода. На закрепленный защитный материал, с помощью болтовых соединений 8, монтируются и стягиваются нижняя и верхняя полускорлупы 1. Места прохождения болтовых соединений 8 дополнительно изолируются сегментами теплоизоляции 6, имеющими выемки, размер которых соответствует размеру болтовых соединений и герметизируются адгезионым материалом. На верхнюю и нижнюю полускорлупы устанавливается кожух 5, состоящий из двух частей, соединяемых между собой болтовым соединением через проушины. Для обеспечения погрузочно-разгрузочных работ при изготовлении и монтаже на бандаже 12 предусмотрены петли строповочные 16, расположенные на наружной части бандажа 12.
В зависимости от условий эксплуатации на сборочные узлы бандажа наносится защитное антикоррозионное покрытие. При эксплуатации трубопровода в агрессивных, коррозионных средах металлические части бандажа могут быть изготовлены из коррозионностойких сталей, при этом допуск на коррозию на расчетный период эксплуатации при определении толщин деталей элементов конструкции можно уменьшить. Материальное исполнение, покрытие деталей и элементов бандажа выбираются в соответствии с климатической зоной эксплуатации подвесных опор.
Для детального рассмотрения конструкции полезной модели приводится пример конструкции бандажа трубопровода для подвесной опоры трубопровода на двухсвайном фундаменте, представленной на фиг. 2.
При осуществлении работ по прокладке подземного трубопровода, устраивают опорные конструкции с учетом качества грунта, его уклона и т.п.
На месте под установку опоры на трубопровод укладывается и фиксируется стяжными лентами защитный прокладочный материал 7 (скальный лист). Размеры защитной прокладки 7 выбираются в зависимости от диаметра трубопровода и конструктивной длины бандажа. Установка бандажа 12 производится на трубопровод с защитной прокладкой. Ориентация полускорлуп бандажа - поверхность разъема бандажа расположена горизонтально. Нижняя и верхняя полускорлупы бандажа стягиваются болтовым соединением, соединение с трубопроводом жесткое, момент затяжки регламентируется в технической документации. Также с помощью болтовых соединений производится установка защитных кожухов бандажа. Далее на смонтированный на трубопроводе бандаж производится последовательная установка ложемента 11 и полухомута 13 опоры. Трубопровод нижней частью опирается через бандаж 12 на ложемент опоры 11, верхней частью ограничивается полухомутом 13 с технологическим зазором. При монтаже надземной части опоры в отверстие регулировочного винта устанавливаются компенсационные втулки, в отверстия которых с помощью пальцев производится установка цепных подвесок 14. Винты в сборе с цепными подвесками вводятся в отверстия опорных плит ростверка 15, производится установка опорных и сферических шайб, гаек. С помощью грузоподъемных механизмов ростверк устанавливается на опорные части муфт опорных 17, закрепленных на свайном фундаменте. В проушины ложемента 11 (смонтированного на трубопроводе) устанавливаются компенсационные втулки, далее с помощью пальцев производится закрепление гибких цепных подвесок 14 через отверстия компенсационных втулок. Шарнирное соединение гибкой подвески с проушиной ложемента опоры позволяет монтировать опору под трубопровод с уклоном до 30°. Последовательной затяжкой гаек происходит плавное натяжение цепных подвесок 14, выверка опоры в проектное положение, с последующим законтриванием натяжных гаек. По окончании монтажа производится земляные работы с засыпкой грунта.
Регулярные изменения температуры транспортируемой рабочей среды, вибрации, изменение давления внутри трубопровода - все это вызывает постоянные, часто значительные (до 100-200 мм), смещения трубопровода, в случае его неполного защемления грунтом, которые воспринимаются опорой, точнее, ее подвижной частью, в результате чего подвижная часть вместе с жестко зафиксированным в ней трубопроводом смещается. Ложемент перемещается в грунте, связанный на цепных подвесках. Бандаж в конструкции выполняет защитную функцию, а также распределяет контактные нагрузки от ложемента опоры по поверхности бандажа. В случаях защемления подземной части опоры в грунте (ложемента опоры) трубопровод в бандаже имеет возможность продольного перемещения по внутренней поверхности ложемента, тем самым возможное продольное перемещение бандажа в ложементе не приведет к повреждению трубопровода.
В результате обеспечивается разгрузка теплоизоляционного слоя трубопровода под опорой от нагрузок, возникающих при эксплуатации трубопровода, передача нагрузок на опору через шпангоуты и продольные ребра жесткости.