СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ТРУБОПРОВОДА В ВЕЧНОМЕРЗЛОМ ГРУНТЕ

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту и может быть использована для предотвращения вспучивания грунта под опорами трубопровода.
Известна тепловая свая (патент РФ №2250302, МПК E02D 3/115, E02D 3/11, E02D 3/12, опубликовано: 20.04.2005), содержащая железобетонный или металлический полый ствол с внутренней тепловой трубой и горизонтальной опорой.
Недостатком известного устройства является отсутствие емкости с аккумулирующим холод веществом, что снижает эффективность работы тепловой трубы.
Известна охлаждаемая свайная опора (патент РФ на полезную модель №84404, МПК E02D 3/115, опубликовано: 10.07.2009), содержащая заглубленный в грунт металлический или железобетонный полый ствол, снабженный со стороны верхнего торца опорной площадкой, а также охлаждающее устройство в виде тепловые трубы и емкость с аккумулирующим холод веществом, размещенную вне указанного ствола в закрытой вертикальной скважине.
Недостатком охлаждаемой свайной опоры является отсутствие ее непосредственного охлаждения, а также неопределенность установки по высоте емкости с аккумулирующим холод веществом, что снижает эффективность охлаждения свайной опоры.
Известна система транспортировки нефти посредством трубопровода (патент U.S. №3,650,119, МПК F17d 1/14, опубликовано: 21.03.1972), содержащая основной и дополнительный трубопроводы большего и меньшего диаметров с теплоизоляцией, оси которых размещены в вертикальной плоскости, причем дополнительный трубопровод соединен с источником хладоагента.
Недостатком известного устройства является охлаждение всего грунта под трубопроводами, что требует большого количества хладоагента, и повышает себестоимость трубопровода.
Известна система поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте (патент U.S. №6,679,655, МПК F16L 3/00, F28D 1/00 опубликовано: 20.01.2004), содержащая основной и дополнительный трубопроводы большего и меньшего диаметров с теплоизоляцией, оси которых размещены в вертикальной плоскости, причем дополнительный трубопровод соединен с источником хладоагента, и размещен внутри основного трубопровода. Система поддержки трубопроводов содержит также охлаждаемую опору. Опора охлаждается проводником из цветного металла, присоединенным к дополнительной трубе.
Недостатком известного устройства является малоэффективная теплопередача тепла от опоры на дополнительный трубопровод проводником из цветного металла и сложность устройства, что увеличивает себестоимость трубопроводов.
Задача полезной модели - предотвращение вспучивания грунта под опорами трубопровода и снижение себестоимости трубопровода.
Задача решается тем, что в системе поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте, содержащая основной и дополнительный трубопроводы большего и меньшего диаметров с теплоизоляцией, оси которых размещены в вертикальной плоскости, причем дополнительный трубопровод соединен с источником хладоагента, а сами трубопроводы установлены на трубчатых опорах, снабженных тепловыми трубами, размещенными во внутренних полостях опор, и емкости с аккумулирующими холод веществом, заглубленные в грунт, согласно полезной модели, верхние торцы тепловых труб установлены в плотном контакте с дополнительным трубопроводом, а верхние торцы указанных емкостей расположены выше нижних торцов трубчатых опор, при этом нижние торцы емкостей размещены ниже верхней границы залегания вечномерзлых грунтов.
Установка верхних торцов тепловых труб в плотном контакте с дополнительным трубопроводом, при этом верхние торцы указанных емкостей расположены выше нижних торцов трубчатых опор, а нижние торцы емкостей размещены ниже верхней границы залегания вечномерзлых грунтов, предотвращает вспучивание грунта под опорами трубопроводов, снижает себестоимость транспортировки, и увеличивает теплоотвод от опор трубопроводов.
На чертеже изображен продольный разрез системы поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте.
Система поддержки трубопроводов в вечномерзлом грунте содержит основной и дополнительный трубопроводы 1 и 2 большего и меньшего диаметров с теплоизоляцией 3, оси которых размещены в вертикальной плоскости, причем дополнительный трубопровод 2 соединен с источником хладоагента (не обозначен), а сами трубопроводы 1 и 2 установлены на трубчатых опорах 4, снабженных тепловыми трубами 5, размещенными во внутренних полостях опор 4, и емкости 6 с аккумулирующими холод веществом, заглубленные в грунт. Согласно полезной модели, верхние торцы тепловых труб 5 установлены в плотном контакте с дополнительным трубопроводом 2, а верхние торцы указанных емкостей 6 расположены выше нижних торцов трубчатых опор 4, при этом нижние торцы емкостей 6 размещены ниже верхней границы залегания вечномерзлых грунтов.
Система работает следующим образом.
Сохранения грунта под опорами в замерзшем состоянии осуществляется с помощью тепловой трубы 5, которая передает холод в грунт от дополнительного трубопровода 2, соединенного с источником хладоагента. Для снижения затрат на охлаждение грунта, вокруг опор 4 размещены емкости 6 с аккумулирующим холод веществом, которые также передают холод на окружающий опору 4 грунт. Емкости 6 заглублены ниже верхней границы залегания вечномерзлых грунтов и являются постоянным источником охлаждения окружающего опору грунта, в котором находятся верхние торцы емкостей 6. Таким образом, поддерживается в замороженном состоянии грунт вокруг опор 4, что предотвращает вспучивание грунта под опорами трубопроводов.
Предлагаемая система предотвращает вспучивание грунта под опорами трубопровода, снижает себестоимость, и увеличивает тепло-отвод от опор.