БАНДАЖ ТРУБОПРОВОДА

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 антикоррозионного покрытия трубопровода, защитного кожуха и как следствие - повреждение теплоизоляционного слоя.
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 наиболее близкого аналога является сложность и трудоемкость монтажа, а также отсутствие возможности совмещения многогранной наружной поверхности бандажа в цилиндрической части ложемента опоры трубопровода.
Задачей заявленной полезной модели является повышение надежности трубопровода путем снижения контактных напряжений на трубопровод.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в снижении воздействия на антикоррозионное покрытие трубопровода в местах установки опорных элементов опоры (ложемента) при продольном (осевом) перемещении трубопровода в связи с температурными деформациями во время эксплуатации за счет предотвращения прямого контакта металлических частей опоры (ложемента) с антикоррозионным покрытием трубопровода при перемещении трубопровода при температурных деформациях.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что бандаж трубопровода, устанавливаемый на трубопровод в месте установки опоры трубопровода, состоит из верхней и нижней полускорлуп с по меньшей мере двумя парами проушин для соединения полускорлуп между собой и выполнен с возможностью сопряжения с основанием для укладки нижней полускорлупы, выполненным в форме ложемента с проушинами для соединения с полухомутом для фиксации верхней полускорлупы, при этом каждая проушина полускорлуп, ложемента и полухомута снабжена по меньшей мере двумя усиливающими косынками и компенсационной пластиной, в горизонтальной плоскости по линии сопряжения полускорлуп выполнен технологический зазор, а между бандажом и трубопроводом зафиксирована защитная прокладка.
Кроме того, верхняя и нижняя полускорлупы и ложемент с полухомутом попарно соединены друг с другом посредством болтового соединения.
Дополнительно, защитная прокладка, представляющая собой скальный лист, зафиксирована на трубопроводе стяжными лентами и скобами. Размеры защитной прокладки находятся во взаимосвязи со значениями диаметра трубопровода и конструктивной длиной бандажа.
Кроме того, на наружной части бандажа установлены петли строповочные.
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
на фиг. 1 представлен вид заявляемой конструкции бандажа трубопровода,
на фиг. 2 представлен вид подвесной опоры трубопровода на двухсвайном фундаменте с заявляемой конструкцией бандажа.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - полускорлупа;
2 - усиливающая косынка;
3 - компенсационная пластина;
4 - болт;
5 - гайка;
6 - шайба;
7 - проушина;
8 - шпангоут;
9 - ложемент опоры;
10 - бандаж
11 - защитная прокладка;
12 - полухомут опоры;
13 - цепная гибкая подвеска;
14 - петля строповочная;
15 - ростверк.
Бандаж 10 трубопровода (фиг. 1) состоит из двух полускорлуп 1: верхней и нижней, с по меньшей мере двумя парами проушин 7 для соединения полускорлуп 1 между собой. Для обеспечения жесткого соединения с трубопроводом в горизонтальной плоскости по линии сопряжения полускорлуп 1 выполнен технологический зазор.
Бандаж 10 выполнен с возможностью сопряжения с основанием для укладки нижней полускорлупы, выполненным в форме ложемента 9 с проушинами для соединения с полухомутом 12 для фиксации верхней полускорлупы, что обеспечивает снижение нагрузок на трубопровод за счет создания радиусного контакта бандажа с поверхностью трубопровода и увеличения тем самым контактной площади бандажа с поверхностью трубопровода. К основанию по внутреннему диаметру крепятся по меньшей мере три шпангоута 8. Верхняя и нижняя полускорлупы 1 и ложемент 9 с полухомутом 12 попарно соединены друг с другом посредством болтового соединения.
Каждая проушина 7 полускорлуп, ложемента и полухомута снабжена по меньшей мере двумя усиливающими косынками 2 и компенсационной пластиной 3, обеспечивающими необходимое распределение нагрузки при затяжке болтового соединения, включающего болт 4, две гайки 5 и две шайбы 6, что обеспечивает предотвращение скольжения бандажа 10 по антикоррозионной поверхности трубопровода при продольном перемещении трубопровода. Для обеспечения погрузочно-разгрузочных работ при изготовлении и монтаже на бандаже 10 предусмотрены петли строповочные 14, расположенные на наружной части бандажа 10.
Бандаж 10 устанавливается на трубопровод в месте установки опоры трубопровода, по центру опоры. Для предохранения антикоррозионного покрытия трубопровода при монтаже бандажа 10, а также в ходе дальнейшей эксплуатации, на трубопровод укладывается и фиксируется стяжными лентами и скобами защитная прокладка 11, представляющая собой скальный лист. Размеры защитной прокладки выбираются в зависимости от диаметра трубопровода и конструктивной длины бандажа.
Полускорлупы 1 бандажа 10 ориентированы таким образом, что поверхность разъема бандажа расположена параллельно уровню грунта.
Полускорлупы 1 стягиваются болтовым соединением. Соединение с трубопроводом жесткое, момент затяжки болтового соединения регламентируется в соответствии с нормативными требованиями. По окончании монтажа при необходимости выполняется наружная теплоизоляция бандажа и элементов опор, а также производится стыковка с теплоизоляцией основного трубопровода.
На сборочные узлы бандажа наносится в заводских условиях защитное антикоррозионное покрытие. При эксплуатации трубопровода в агрессивных коррозионных средах металлические части бандажа и болтовые соединения могут быть изготовлены из коррозионно-стойких 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 защитная прокладка 11. Размеры защитной прокладки 11 выбираются в зависимости от диаметра трубопровода и конструктивной длины бандажа. Ориентация полускорлуп бандажа - поверхность разъема бандажа находится в горизонтальной плоскости. Полускорлупы 1 стягиваются болтовым соединением, соединение с трубопроводом жесткое, момент затяжки регламентируется в технической документации. Далее производится последовательная установка ложемента 9 и полухомута 12 опоры. Трубопровод нижней частью опирается через бандаж 10 на ложемент 9, верхней частью ограничивается полухомутом 12 с технологическим зазором, обеспечивающим компенсацию отклонения бандажа по радиусу.
Подвижная часть опоры (бандаж 10 с ложементом 9) соединяется с неподвижной частью (ростверком 15) с помощью гибкой цепной подвески 13. Шарнирное соединение подвески с кронштейном ложемента обеспечивает установку ложемента опоры под трубопровод с продольным уклоном до 30°. Регулировочными винтами производится установка ложемента опоры под трубопровод в проектное положение. 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, 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. При подземной прокладке трубопровода возможен случай с защемлением ложемента 9 опоры трубопровода в грунте. За счет жесткого закрепления трубопровода и бандажа 10 трубопровод имеет возможность продольного (осевого) перемещения в защемленном ложементе 9 в заданном конструктивном диапазоне, при этом при перемещении происходит контакт только между металлическим бандажом 10 и металлическим ложементом 9.
Бандаж 10 в конструкции выполняет защитную функцию за счет предотвращения прямого контакта металлических частей опоры (ложемента) с антикоррозионным покрытием трубопровода при продольном (осевом) перемещении трубопровода при температурных деформациях, а также распределяет контактные нагрузки от ложемента 9 опоры по поверхности бандажа.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает снижение воздействий на антикоррозионное покрытие трубопровода и их защиту в местах установки опорных элементов опоры (ложементов и полухомутов) при продольном (осевом) перемещении трубопровода в связи с температурными деформациями во время эксплуатации, при этом также обеспечивается снижение контактных напряжений на защитное покрытие трубопровода от нагрузок за счет увеличения контактной площади бандажа с наружной поверхностью трубопровода.