ДУГООБРАЗНЫЙ КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, компенсатор предназначен для компенсации продольных сжимающих и растягивающих усилий, возникающих на линейной части трубопровода, и может быть использован при сооружении трубопроводов.
В практике трубопроводного строительства при прокладке подземных трубопроводов используются различные способы и конструктивные решения по компенсации температурных деформаций. Большое распространение получили П, Г-образные компенсаторы, обладающие большой компенсационной способностью (до 600-700 мм) и применяющиеся в трубопроводах для широкого диапазона давлений и температур. П, Г-образные компенсаторы обладают сравнительной простотой изготовления, монтажа и эксплуатации. Их недостатками являются большой расход труб, большие габаритные размеры и необходимость сооружения специальных опорных конструкций (Ф.М. Мустафин, Л.И. Быков, Г.Г. Васильев и др. - Технология сооружения газонефтепроводов. Под ред. Г.Г. Васильева. Т. 1: Учебник. - Уфа: Нефтегазовое дело, 2007. - 632 с).
Прототипом полезной модели является S-образный компенсатор для трубопровода, включающий уложенный в траншею, изолированный от стенки траншеи упругодеформируемым материалом участок трубопровода, по всей длине которого уложен прокладочный материал (патент РФ №95059 «S-образный компенсатор для трубопровода», авторы Шаммазов А.М., Мустафин Ф.М., Ахметов Ф.Ш. и др. Опубликовано: 10.06.2010 г. Бюл. №16).
Недостатком прототипа является высокая металлоемкость конструкции и трудоемкость монтажа компенсатора для трубопровода.
Задачей полезной модели является компенсация продольных температурных деформаций трубопровода и снижение сжимающих, растягивающих и изгибающих напряжений.
н
н
Поставленная задача решается тем, что в дугообразном компенсаторе для трубопровода, представляющем собой уложенный в траншею по упругоискривленному контуру, изолированный от стенки траншеи упругодеформируемым материалом участок трубопровода, по всей длине которого уложен прокладочный материал. При этом используют упругоискривленные трубы, трубы холодного гнутья или отводы заводского изготовления с радиусом изгиба более 5·D для возможного прохождения очистных и диагностических устройств, где D - наружный диаметр трубопровода.
На фиг. 1 представлен общий вид сооружения для компенсации трубопровода, на фиг. 2 представлен разрез A-A фиг. 1.
Сооружение для компенсации трубопровода состоит из основного трубопровода 1, дугообразного компенсатора 2, упругодеформируемого грунта 3 или упругодеформируемых элементов 4, минерального грунта засыпки 5, прокладочного материала 6.
2
Упругодеформируемые элементы представляют собой мешки или емкости различной геометрической формы с габаритными размерами (0,2-1,5 м)×(0,4-3,0 м) (в зависимости от диаметра трубопровода и района строительства), заполненные стружкой непрессованных стекловолокнистых материалов, или пенопропиленовых, поролоновых и других упругодеформируемых материалов, выдерживающих нагрузку грунта до 2 т/м с деформацией до 5-10% от максимальной деформационной возможности. В качестве упругодеформируемого грунта можно использовать торф.
Принцип работы дугообразного компенсатора для трубопровода заключается в следующем. Продольные силы, возникающие от действия перепада температур и внутреннего давления, вызывают продольное перемещение основного трубопровода 1, что может привести к его разрушению. Вследствие засыпки дугообразного компенсатора 2 упругодеформируемым грунтом 3 или установки упругодеформируемых элементов 4 происходит свободное перемещение трубопроводов в траншее и естественная компенсация напряжений. Для исключения попадания минерального грунта засыпки 5 между упругодеформируемыми элементами 4 или смешивания минерального грунта засыпки 5 и упругодеформируемого грунта 3 по всей длине дугообразного компенсатора 2 укладывают прокладочный материал 6, представляющий собой полимерную ленту (полиэтиленовую, поливинилхлоридную, полипропиленовую, резинотканевую), утилизированную металлокордовую транспортную ленту. Оставшийся объем траншеи засыпается естественным минеральным грунтом засыпки 5.
Величины L и B на фиг. 1 находятся в пределах L=50…150 и более метров, B=20…50 и более метров и определяются в зависимости от геометрических и прочностных характеристик трубопроводов, конкретных условий прокладки и, как следствие, возможной расчетной величины деформации уложенных и засыпанных трубопроводов.
Предлагаемая конструкция компенсатора позволяет повысить эксплуатационную надежность данного участка трубопровода при упрощении изготовления и уменьшении трудоемкости монтажа компенсатора для трубопровода.