ЛИНЗОВЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПРОДОЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту, линзовый 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 способствуют этому процессу, т.е. возникает потенциально опасный участок.
Прототипом полезной модели является способ компенсации температурных удлинений теплопроводов (Патент РФ № 2130148, кл. F16L 51/02 31.01.1997, автор - Грушневский Валерьян Исаакович). В способе компенсации температурных удлинений теплопроводов его первоначальная деформация происходит свободно, а затем теплопровод защемляется с возникновением напряжений, не превышающих допустимые, для чего на трубопроводе приваривают упор с оставлением расчетного зазора между упором и неподвижной опорой.
Недостатками прототипа являются неполная компенсация продольных перемещений трубопроводов, примыкающих к участкам отвода, что вызывает возникновение изгибающих моментов в тройниковых узлах, сложность самой конструкции и защиты трубопровода от коррозии.
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 линзовый стабилизатор продольных перемещений трубопровода включает в себя линзовую прямоугольную конструкцию, состоящую из двух или более металлических секций, которые фиксируются на трубопроводе за счет болтовых соединений между секциями. Для защиты изоляции трубопровода от механических повреждений в результате взаимодействия с металлической конструкцией по всей поверхности контакта предусмотрена эластичная прокладка из полимерного, геотекстильного или другого материала. Линзовый стабилизатор продольных перемещений трубопровода устанавливается непосредственно перед тройниковым узлом отвода или байпасной линии.
На фиг.1 представлен общий вид линзового стабилизатора. На фиг.2 представлен пример одной из конструктивных частей линзового стабилизатора.
Линзовый стабилизатор продольных перемещений трубопровода состоит из двух или более металлических секций 1 и 2, болтовых соединений 3, эластичной прокладки из полимерного, геотекстильного или другого материала 4, которые устанавливаются на основной трубопровод 5 перед тройниковым узлом 6 с примыкающим отводным трубопроводом 7.
Принцип работы линзового стабилизатора продольных перемещений трубопровода заключается в следующем. Продольные силы, возникающие от действия перепада температур и внутреннего давления, вызывают продольные перемещения основного трубопровода 5, что может привести к разрушению тройникового узла 6, к которому примыкает отводной трубопровод 7. Линзовый стабилизатор, состоящий из двух или более металлических секций 1 и 2, фиксированных болтовыми соединениями 3, устанавливается на трубопроводе 5 и снижает продольные перемещения трубопровода 5 за счет значительной площади поверхности взаимодействия металлической конструкции с грунтом. Для предотвращения механических повреждений изоляции трубопровода в результате взаимодействия с металлической конструкцией по всей поверхности контакта предусмотрена эластичная прокладка из полимерного, геотекстильного или другого материала 4. Линзовый стабилизатор устанавливается на основном трубопроводе 5 с одной или обеих сторон от тройникового узла 6, а также может устанавливаться на отводном трубопроводе 7.
Величины А, В, С и D 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 линзовый стабилизатор продольных перемещений трубопровода позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность трубопровода при снижении напряженно-деформированного состояния в тройниковых узлах.