ТРУБНАЯ СЕКЦИЯ

Полезная модель относится к области строительства трубопроводов и может быть использована для изготовления секций преимущественно магистральных подводных трубопроводов и трубопроводов, прокладываемых в обводненных и болотистых местах, где требуется надежная тепло- и антикоррозионная изоляция, отрицательная плавучесть и устойчивость к внешним воздействиям, вызванных, например, подводными течениями.
Известна трубная секция, представляющая собой трубу, на которую нанесен первый сплошной слой отверждаемого из жидкого состояния материала, на которое после окончательного застывания нанесен второй слой из того же отверждаемого из жидкого состояния материала, в который добавлена металлическая дробь или металлическая крошка, или металлические порошки, или их смесь [RU 2338117, С1, F16L 58/14, 2008].
Недостатком этого технического решения является относительно высокая сложность конструкции, вызванная необходимостью изготовления второго слоя с равномерно распределенными металлическими включениями.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является трубная секция, представляющая собой трубу, помещенную в наружную оболочку, причем, пространство между трубой и оболочкой заполнено цементно-песчаной смесью [RU 2257503, С1, F16L 1/24, 27.07.2005].
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая устойчивость от внешних воздействий при использовании в составе магистральных трубопроводов, что вызвано, в частности, относительно малой площадью взаимодействия трубы с грунтом.
Требуемый технический результат заключается в повышении устойчивости трубной секции.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в трубной секции, содержащей трубу, помещенную в наружную оболочку, причем, пространство между трубой и наружной оболочкой заполнено цементно-песчаной смесью, наружная оболочка выполнена в виде защитной гофрированной трубы.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, защитная гофрированная труба выполнена в виде металлического гофрированного листа, продольные торцы которого соединены внахлест болтовыми соединениями.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, защитная гофрированная труба выполнена в виде последовательно установленных металлических гофрированных листов, продольные и радиальные торцы которых соединены внахлест болтовыми соединениями.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, защитная гофрированная труба выполнена с продольным направлением гофра.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, защитная гофрированная труба выполнена с радиальным направлением гофра.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, защитная гофрированная труба выполнена с периодически измененным направлением гофра.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, зазор между трубой и наружной оболочкой из защитной гофрированной трубы составляет 1-5 мм.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, высота гофра защитной гофрированной трубы составляет 30 мм при шаге 130 мм.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, высота гофра защитной гофрированной трубы составляет 50 мм при шаге 150 мм.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, цементно-песчаная смесь содержит расширяющую добавку.
На чертеже представлены:
на фиг.1 - общий вид трубной секции (вариант с радиальным направлением гофра);
на фиг.2 - продольное сечение трубной секции.
Трубная секция содержит трубу 1, помещенную в наружную оболочку 2, выполненную в виде защитной гофрированной трубы.
В трубной секции пространство между трубой 1 и наружной оболочкой 2, выполненной в виде защитной гофрированной трубы, заполнено цементно-песчаной смесью.
Защитная гофрированная труба может быть изготовлена из гофрированных металлических листов, которые огибают трубу и продольные торцы которых внахлест соединяются болтовыми соединениями 4.
Изготавливается и используется трубная секция следующим образом.
Наружная оболочка 2, выполненная в виде защитной гофрированной трубы, может быть изготовлена в виде единого металлического гофрированного листа или в виде последовательно установленных металлических гофрированных листов, соединенных внахлест болтовыми соединениями 4 в области продольных и радиальных торцов. Защитная гофрированная труба может быть выполнена с продольным направлением гофра, с радиальным направлением гофра или с периодически измененным направлением гофра. Зазор между трубой и наружной оболочкой из защитной гофрированной трубы целесообразно устанавливать величиной 1-5 мм (по внутреннему (нижнему) уровню гофра). Высоту гофра защитной гофрированной трубы для наиболее распространенных магистральных
трубопроводов и типичных грунтов целесообразно выбирать равной 30 мм при шаге 130 мм или 50 мм при шаге 150 мм.
В предпочтительном варианте для приготовления цементно-песчаной смеси можно использовать портландцемент марки 500, кварцевый прокаленный и просеянный песок с гранулометрическим составом 0,3-0,7 мм и чистую воду, а также расширяющие добавки. В качестве добавки может быть использована известковая добавка для расширяющихся цементов, например, «СИГБ». При приготовлении цементно-песчаной смеси без добавок сухие составляющие - цемент и песок используют в равном соотношении. При использовании расширяющих добавок: цемент - 40%, песок - 40%. СИГБ - 20%. Расширяющая добавка позволяет получить более плотное прилегание смеси к внешней поверхности трубы и внутренней поверхности оболочки, а также исключить возможные микропустоты.
Для получения утяжеленной смеси с большим удельным весом можно также добавлять в песок более тяжелые компоненты - гранитную крошку, шлаковые отходы металлургических производств и т.п. Подвижность цементно-песчаного раствора после достижения заданной степени гомогенизации в смесителе должна составлять 10-12 по конусу СтройЦНИЛ. Если приготовленная смесь имеет подвижность менее 10, она получается более плотной, при этом имеется большая степень вероятности образования воздушных раковин в балластном покрытии, ухудшающих его качество. Если же приготовленная смесь имеет подвижность более 12, то покрытие, изготовленное из такой смеси, характеризуется недостаточной механической прочностью.
Нагнетание цементно-песчаной смеси в зазор между трубой 1 и оболочкой 2 производится под давлением, что обеспечивает равномерное ее распределение вдоль трубы.
Трубная секция может быть использована как секция магистральных трубопроводов, прокладываемых в обводненных и болотистых местах, где требуется надежная тепло- и антикоррозионная изоляция, отрицательная
плавучесть и устойчивость к внешним воздействиям. Она характеризуется повышенной механической прочностью и антикоррозионной стойкостью за счет герметизации трубы слоем цементно-песчаной смеси. Труба может быть дополнительно покрыта влагозащитной оболочкой, например, прочной полиэтиленовой оболочкой.
За счет использования металлической оболочки и цементно-песчаной смеси обеспечивается отрицательная плавучесть, а за счет выполнения оболочки в виде гофрированных металлических листов обеспечивается устойчивость трубопровода в целом от механических воздействий, например, от влияния подводных течений. Причем, можно использовать как продольное, так и поперечное направление гофра в зависимости от ожидаемого направления воздействия. Для переменных воздействий можно использовать периодически изменяемое направление гофра.
Таким, образом, благодаря предложенному усовершенствованию известных технических решений достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении устойчивости трубной секции при внешних воздействиях за счет увеличения площади ее взаимодействии с грунтом при предложенном выполнении оболочки в виде гофрированных металлических листов. При этом, повышение устойчивости обеспечивается не только за счет увеличения площади соприкосновения с грунтом, но и защемлением грунтовых масс между гофрами.
Кроме того, использование цементно-песчанной смеси, которая при отверждении способна создать дополнительную прочность, позволяет использовать трубопроводы с предложенной конструкцией в условиях повышенных значений внутри трубного давления и давления внешней среды.