Подземный трубопровод

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, в частности к линейной части подземных стальных магистральных трубопроводов.
Известен подземный трубопровод, состоящий из одношовных стальных труб с произвольным пространственным расположением продольных сварных швов и смещением продольных сварных швов соседних труб не менее чем 100-200 мм в зависимости от диаметра [СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. /Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*./ - М.: 2012. стр. 45].
Недостатком известного подземного трубопровода является уязвимость продольных сварных швов электрохимической коррозии в случае попадания продольных сварных швов в нижнюю часть магистрали.
Прототипом является подземный трубопровод, состоящий из двухшовных стальных труб с произвольным пространственным расположением продольных сварных швов, но смещением продольных сварных швов соседних труб не менее чем на 100-200 мм в зависимости от диаметра. [СП 36.13330.2012 Магистральные трубопроводы. /Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85*./ - М.: 2012. стр. 45].
Недостатком прототипа является уязвимость продольных сварных швов подземного трубопровода электрохимической коррозии в случае попадания продольных сварных швов в нижнюю часть магистрали.
Цель полезной модели - снижение коррозионной опасности зон продольных сварных швов труб при эксплуатации подземного трубопровода с учетом зависимости коррозионной опасности от расположения продольных сварных швов на различных часовых поясах труб.
Указанная цель достигается тем, что в подземном трубопроводе, состоящем из двухшовных стальных труб, согласно полезной модели продольные сварные швы расположены поочередно на одной из труб на 3-4- и 9-10-часовых координатах поперечного сечения, а на другой из труб - на 2-3- и 8-9-часовых координатах поперечного сечения.
С точки зрения коррозионной безопасности лучшим является то, что продольные сварные швы соседних труб расположены поочередно на одной из труб на 3,27- и 9,27-часовых координатах поперечного сечения, а на другой из труб - на 2,73- и 8,73-часовых координатах поперечного сечения.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором на фиг.1, 2, 3 показаны вид сбоку и поперечные сечения А-А и Б-Б подземного трубопровода предлагаемой конструкции на двух соседних трубах.
На чертеже приняты следующие обозначения: 1, 2 - соединенные между собой кольцевым сварным швом соседние трубы подземного магистрального трубопровода; 3 - кольцевой сварной шов магистрального трубопровода; 4, 5 - продольные сварные швы первой трубы; 6, 7 - продольные сварные швы второй трубы.
Полезная модель работает следующим образом.
Подземный трубопровод собран из двухшовных стальных труб 1, 2 и т.д., соединенных кольцевыми сварными швами 3, продольные сварные швы расположены поочередно: на одной из труб сварные швы 4 и 5 - на 3-4- и 9-10-часовых координатах поперечного сечения, а на другой из труб сварные швы 6, 7 - на 2-3- и 8-9-часовых координатах поперечного сечения.
Максимальная коррозионная безопасность достигается тогда, когда продольные сварные швы расположены поочередно: продольные сварные швы 4, 5 на 3,27- и 9,27-часовых координатах поперечного сечения, а на другой соседней трубе сварные швы 6, 7 - на 2,73- и 8,73-часовых координатах поперечного сечения, т.к. в этом случае вероятность попадания коррозионно-агрессивной среды в подпленочное пространство минимальна.
Обычно стальные трубы, сваренные в нитку, защищают, например, пленочной изоляцией, укладывают в траншею и засыпают грунтом. Слой грунта толщиной не менее 0,8-1 метра создает сдвиг изоляции по бокам вниз, чему способствует также нагревание противокоррозионной изоляции из синтетической пленки через трубу продуктами транспортировки. Пленочная изоляция сдвигается в свободное от грунта пространство у нижних боковых областей трубопровода, что приводит к отслоению изоляции от нижних боковых частей труб, особенно на 4-5- и 7-8-часовых координатах поперечного сечения. В процессе эксплуатации в зоны отслоения через стыки между витками полимерной изоляционной ленты просачивается коррозионно-активная среда, приводящая к коррозионному повреждению стенки стального трубопровода, а с учетом наличия шатровой зоны около продольного сварного шва и зоны с повышенным значением коэффициента концентрации напряжения в полосе перехода от металла сварного шва к металлу полотна трубы процесс образования дефекта ускоряется.
В верхней половине трубопровода и по бокам на 2,73-3,27- и 8,73-9,27-часовых координатах поперечного сечения вероятность попадания коррозионно-активной среды, приводящей к интенсивному коррозионному повреждению стенки стального подземного трубопровода практически равна нулю, что подтверждается опытом эксплуатации магистральных трубопроводов.
Следовательно, расположение продольных сварных швов поочередно по бокам на 2,73-3,27- и 8,73-9,27-часовых координатах поперечного сечения приводит к снижению коррозионной опасности околошовных зон труб при эксплуатации подземного магистрального трубопровода с учетом зависимости коррозионной опасности от расположения продольных сварных швов на различных часовых координатах поперечного сечения труб. Такое расположение продольных сварных швов при ремонте магистральных трубопроводов способом сплошной переизоляции позволяет поворачивать трубы вокруг продольной оси (смотри патент РФ №2493468) и практически в два раза увеличить ресурс газовых и нефтяных магистралей. При ремонте способом сплошной переизоляции трубы бракуются чаще всего из-за коррозии зон около сварных швов, так как наибольшую опасность представляют такие дефекты и их трудно ремонтировать контролируемой шлифовкой. Предлагаемое пространственное расположение продольных сварных швов позволяет практически предотвратить коррозию металла труб в околошовных зонах и повысить эффективность ремонта магистральных трубопроводов методом сплошной переизоляции с использованием контролируемой шлифовки зон коррозионного повреждения.