УТЯЖЕЛИТЕЛЬ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к балластирующим конструкциям, используемым в области строительства трубопроводов при их прокладке на обводненных территориях для обеспечения устойчивости против всплытия.
Известен утяжелитель трубопровода в виде седловидного П-образного короба, выполненного из гибкого полосового материала, пропитанного твердеющим составом, со стенками, наклонными к вертикальной оси с расширением полости короба вверх, снабженного у верхнего торца наружным поясом, причем короб снабжен внешними откидывающимися от боковых стенок клапанами, а наружный пояс - установленными по углам верхнего торца монтажными петлями [1].
Недостатками данного утяжелителя являются:
- низкая прочность монтажных петель и сложность их крепления к корпусу утяжелителя;
- отсутствие эффекта откидных клапанов в обводненных болотистых грунтах, где невозможно образовать траншею;
- наличие зон концентрации напряжений в местах сопряжения нижних плоских поверхностей дна короба с наружной и внутренней боковыми стенками утяжелителя.
При засыпке балласта его динамическое воздействие разгибает угловые участки сопряжения дна со стенками, вызывая повышенные напряжения изгиба с растяжением, чреватые возможным разрушением материала.
В качестве прототипа нами выбран утяжелитель трубопровода также в виде П-образного короба, выполненного из гибкого полосового материала, пропитанного твердеющим составом и снабженного по верхнему торцу наружным поясом, причем стенки короба выполнены наклонными к вертикальной оси с расширением полости короба вверх [2], а в нижней части стенки короба сопряжены с плоскими донными участками.
Недостатками прототипа является:
- пониженная изгибная жесткость наружного пояса утяжелителя при его засыпке;
- наличие зон концентрации напряжений в местах сопряжения нижних плоских донных участков короба с боковыми стенками утяжелителя, аналогично устройству [1];
- затрудненность демонтажа с трубопровода устройства, заполненного балластом.
При засыпке балласта для сохранения устойчивости формы короба необходима повышенная жесткость на изгиб верхнего торца устройства. Наружный пояс незначительно увеличивает изгибную жесткость верхнего торца. Кроме того, как и в устройстве [1], динамическое воздействие засыпаемого балласта вызывает недопустимые напряжения в нижних углах сопряжения плоских поверхностей устройства.
Задача полезной модели состоит в повышении надежности утяжелителя при его заполнении балластом и демонтаже с трубопровода.
Поставленная задача в утяжелителе трубопровода в виде П-образного короба, состоящего из седловидной части, взаимодействующей с трубопроводом, плоских лобовых и боковых стенок, ориентированных под углом к вертикальной оси короба с расширением к верхнему торцу и снабженных наружным поясом, а в нижней части сопряженных с донными участками короба, решается тем, что наружный пояс, снабженный отверстиями, выполнен в виде уголка с горизонтальным расположением одной из полок, а донные участки выполнены по криволинейной поверхности положительной кривизны.
Поставленная задача также решается тем, что короб выполнен из стеклопластика.
Существенным отличительными признаками полезной модели утяжелителя являются:
- выполнение наружного пояса в виде уголка с горизонтальным расположением одной из полок;
- выполнение в наружном поясе отверстий;
- выполнение донных участков утяжелителя по криволинейной поверхности положительной кривизны.
Перечисленные признаки по данным источников патентной и научно-технической информации в конструкциях коробчатых утяжелителей не использовались.
Заявленная полезная модель успешно прошла испытания на производственных объектах ООО «Севергазпром», поэтому она соответствует условию «Промышленная применимость».
Утяжелитель трубопровода изображен на фиг.1-3. На фиг.1 представлен вид утяжелителя по линии А-А, на фиг.3 - фрагмент верхней части короба с наружным поясом (узел Б).
Утяжелитель представляет собой П-образный короб, состоящий из седловидной части 1, плоских боковых 2 и лобовых 3 стенок, донных участков 4, наружного пояса 5 с отверстиями 6. Донные участки 5 выполнены по криволинейной поверхности с радиусом r. Наружный пояс 5 выполнен в виде уголка с горизонтальным расположением одной из полок. Отверстия 6 выполнены в нижней части наружного пояса 5 и служат для зацепления строп подъемного механизма при демонтаже заполненного балластом короба с трубопровода.
Эффект утяжелителя проявляется в процессе засыпки балласта (песка, щебня) экскаватором. Кривизна донных участков обеспечивает их плавное сопряжение с боковыми стенками, исключая проявление концентрации напряжении в корпусе короба. Наружный пояс имеет повышенную изгибную жесткость за счет горизонтального расположения одной из полок, что обеспечивает в процессе засыпки балласта необходимую жесткость конструкции в целом.
Источники информации
1. Патент РФ №2185561, МПК F16L 1/06. Утяжелитель трубопровода и способ его балластровки / В.М.Шарыгин и др. - №2000127567/06; Заявл. 03.11.2000; Опубл. 20.07.2002. - Бюл. №20.
2. Патент РФ №2054595, МПК F16L 1/26. Утяжелитель трубопровода и способ его установки / В.Н.Лисин и др. - №93048188/06; Заявл. 12.10.93; Опубл. 20.02.96 - Бюл. №5.