СТАБИЛИЗАТОР ПРОДОЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, стабилизатор предназначен для повышения надежности эксплуатации участков трубопроводов с отводами и байпасными линиями.
В практике трубопроводного строительства при прокладке подземных трубопроводов используются различные методы и конструктивные решения по устройству отводов. Широко применяется способ по врезке отводов или перемычек, включающий основной трубопровод, тройник, трубопровод-отвод, которые укладываются на дно траншеи и после сварки стыков производится их обратная засыпка грунтом (Быков Л.И., Мустафин Ф.М., Рафиков С.К., Нечваль A.M., Лаврентьев А.Е. «Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов». Учебное пособие. - Санкт-Петербург: Недра, 2006, - 824 с.). Однако при этом происходит защемление основного трубопровода и отвода грунтом. В месте соединения основного трубопровода и отвода при температурных деформациях и подвижках трубопроводов могут возникнуть значительные сжимающие и растягивающие напряжения совместно с изгибающими напряжениями. Это значительно снижает эксплуатационную надежность данного участка по отношению к надежности других участков трубопровода, а его сложная конструкция дополнительно способствует этому процессу, т.е. возникает потенциально опасный участок.
Прототипом полезной модели является стабилизатор механических напряжений (Патент РФ №96212, кл. F16L 1/024 04.03.2010 авторов Шаммазов A.M., Султанмагомедов С.М., Мустафин Ф.М., Хасанов P.P.), содержащий два соединяемых между собой блока, обращенная к трубе внутренняя поверхность которых имеет форму цилиндрической поверхности. Блоки выполнены в виде тройника с отверстиями для основного трубопровода и его отвода, при этом обращенная к трубе внутренняя поверхность блоков имеет диаметр, превышающий диаметр трубопроводов, по крайней мере, на толщину защитного материала. Соединение верхнего и нижнего блоков осуществляется с помощью приварки к их торцам металлических пластинок, которые при необходимости могут быть демонтированы металлорежущим устройством. Для защиты изоляции трубопроводов от механических повреждений в результате взаимодействия с железобетонной конструкцией, по всей поверхности контакта предусмотрена эластичная прокладка из полимерного материала.
Недостатком прототипа является то, что продольные перемещения трубопровода в полной мере воздействуют на участок отвода и гасятся непосредственно за счет тройникового соединения.
Задачей полезной модели является повышение надежности эксплуатации и снижение изгибающих моментов в тройниковых узлах за счет исключения возможности продольных перемещений участков трубопроводов, примыкающих к отводам и байпасным линиям.
Поставленная задача решается тем, что в стабилизаторе продольных перемещений трубопровода, включающем железобетонный блок, внутренняя поверхность которого имеет цилиндрическую форму, внутри блока на трубопроводе установлены муфтовые, бандажные, хомутовые или другие соединения для увеличения сцепления железобетонного массива с трубопроводом. Железобетонный блок устанавливается непосредственно перед тройниковым узлом отвода или байпасной линии.
На фиг.1 представлен общий вид стабилизатора.
Стабилизатор продольных перемещений трубопровода состоит из железобетонного блока 1, муфтовых, бандажных, хомутовых или других соединений 2, установленных на основном трубопроводе 3 перед тройниковым узлом 4, к которому примыкает отводной трубопровод 5.
Принцип работы стабилизатора продольных перемещений трубопровода заключается в следующем. Продольные силы, возникающие от действия перепада температур и внутреннего давления, вызывают продольные перемещения основного трубопровода 3, что может привести к разрушению тройникового узла 4. Стабилизатор, состоящий из железобетонного блока 1 и муфтовых или других соединений 2, установленных на трубопроводе 3 для увеличения сцепления бетонного массива с трубопроводом, снижает продольные перемещения трубопровода 3 за счет значительного веса и площади поверхности взаимодействия железобетонной конструкции с грунтом. Количество муфтовых или других соединений 2 определяется расчетом для достижения необходимого сцепления трубопровода с железобетонным блоком 1. Стабилизатор устанавливается на основном трубопроводе 3 с одной или обеих сторон от тройникового узла 4, а также может устанавливаться на отводном трубопроводе 5.
Величины А, В, и L определяются расчетами в зависимости от характеристик грунта, конкретных условий прокладки, геометрических и прочностных характеристик трубопроводов для максимального снижения продольных перемещений трубопровода.
Техническим результатом заявленной полезной модели является снижение изгибающих моментов и напряжений в тройниковом узле подсоединения отвода к основной нитке трубопровода за счет исключения возможности его продольных перемещений.
Предлагаемый стабилизатор продольных перемещений трубопровода позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность трубопровода при снижении напряженно-деформированного состояния в тройниковых узлах.