РЕЧНОЙ ПОДВОДНЫЙ ПЕРЕХОД ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к строительству и может найти применение при прокладке магистральных трубопроводов по речному дну.
Известен способ прокладки трубопровода по дну водоема, при котором перед прокладкой трубопровода маячками размечают путь следования плавучего средства, на котором покрытые изоляцией трубы сваривают между собой, навешивают на них пригрузы, затем трубы укладывают на опоры в виде винтовых свай, которые завинчивают с обеих сторон трубы, на каждую пару свай устанавливают балку с крепежными элементами, на балке имеется ложемент для трубы, выполненный по ее форме, после установки трубопровода его закрепляют на опоре с помощью хомутов - патент РФ №2308631, F16L 1/16, 2007 г.
Недостаток известного способа заключается в необходимости закрепления трубопровода с помощью свай и ложементов, связанных со сваями, что усложняет конструкцию трубопровода.
Прототипом полезной модели является речной подводный переход трубопровода, выполненный в виде упругой линии в форме вогнутой дуги в вертикальной плоскости, русловая часть которой, снаряженная изоляцией, футеровкой и утяжелителями, укладывается в траншею на дне реки и засыпается грунтом - СНиП 2.05.06* «Магистральные трубопроводы», п.6.13.
Недостаток известной конструкции заключается в том, что образующиеся при размыве грунта дна свободные пролеты трубопровода подвергаются значительному боковому гидродинамическому воздействию со стороны речного потока, что приводит к появлению дополнительных деформирующих напряжений в трубопроводе и сокращению срока его службы.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении сопротивления размытого участка трубопровода воздействию гидродинамического давления со стороны водного потока.
Поставленная техническая задача решается так, что в речном подводном переходе трубопровода русловая часть выполнена в форме расположенной в горизонтальной плоскости дуги с выпуклостью, направленной против водного потока.
На чертеже приведена схема конструкции перехода.
Трубопровод 1 пересекает русло 2 и имеет заглубленную в грунт часть (штриховая линия), находящуюся в береговых зонах и участок возможного размыва (сплошная линия), выполненный в форме расположенной в горизонтальной плоскости дуги с выпуклостью, направленной против водного потока 3.
Изгиб трубопровода 1 по дуге обеспечивается путем его упругой деформации или применением кривых искусственного гнутья.
Такая конструкция в случае размыва участка подводного трубопровода 1 обеспечивает увеличение его сопротивления водному потоку за счет центробежного эффекта, проявляющегося при прохождении перекачиваемого продукта по трубопроводу 1 дуговой формы. При этом центробежные силы, действующие на проходящий по дуговой траектории продукт, создают давление на трубопровод 1 изнутри в противовес воздействию со стороны водного потока 3.
Эффект частичной компенсации давления потока 3 на трубопровод 1 поясняется эпюрами 4 и 5. Эпюра 4 показывает распределение давления водного потока 3 на трубопровод 1, эпюра 5 показывает действие центробежных сил на участок трубопровода 1, противодействующих давлению водного потока 3 и частично компенсирующих его.
Таким образом повышается сопротивление размытого участка подводного перехода воздействию водного потока за счет формы конструкции, обеспечивающей частичную компенсацию гидродинамических сил со стороны потока центробежными силами со стороны транспортируемого продукта.
Количественные показатели увеличения сопротивления трубопровода воздействию речного течения при использовании полезной модели определяются радиусом кривизны трубопровода, плотностью продукта и, в еще большей степени - скоростью перекачки продукта.