ПЛАВАЮЩИЙ ТРУБОПРОВОД
FLOATING PIPELINE

Изобретение относится к трубопроводному оборудованию и может быть использовано для транспортировки гидросмесей, однородных жидкостей, нефти и нефтепродуктов, отходов нефтепереработки, пульпы на земснарядах в морской, речной и болотистой среде.
Известен плавающий трубопровод (см. патент RU №2331007, МПК - F16L, 1/12 опубл. 10.08.2002 г. бюл. №22), включающий поплавки цилиндрической формы, выполненные в виде нескольких слоев материала, намотанных на трубе, а внешняя оболочка в виде одного или нескольких слоев материала, при этом поверхности слоев материала соединены между собой.
Недостатком известного плавающего трубопровода является низкая прочность слоев материала, намотанных на трубе, а также отсутствие надежной фиксации поплавка на трубопроводе позволяет смещать поплавки на трубопроводе и вообще их сход с трубопровода в воду и частичное или полное подтопление трубопровода, чем снижается его работоспособность и долговечность в эксплуатации.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату - прототипом - является плавающий трубопровод (см. патент RU №2176048, МПК - F16L, 1/12 опубл. 20.11.2001 г.), включающий помещенные одна в другую эластичные цилиндрические оболочки, пространство между которыми разделено на герметизированные полости, причем герметизированные полости выполняются отдельно и помещаются на внутреннюю цилиндрическую оболочку в процессе сборки.
Недостатком известного трубопровода - прототипа является трудоемкость изготовления двух оболочек, а также в процессе эксплуатации возможно повреждение герметизированных полостей, нарушение элементов крепления поплавков.
Технический задачей является устранение указанных недостатков, техническим результатом которого будет упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик плавающего трубопровода.
Указанный технический результат достигается за счет того, что плавающий трубопровод, содержащий эластичную трубу и расположенные на ней один или несколько поплавков, отличается тем, что поплавки образованы наружной поверхностью эластичной трубы и полимерной оболочкой и заполнены пенополимерными материалами, и/или газами, и/или гранулированными полимерами, причем в верхней части наполовину объема всего поплавка пенополимерный материал имеет в 10-50 раз меньшую плотность по сравнению с нижней частью.
Полимерная оболочка имеет бочкообразную форму, армированную гибким материалом, а на наружной поверхности полимерной оболочки расположены проушины для крепления электрического кабеля, трубопроводов и сигнальной аппаратуры.
В зависимости от диаметра эластичной трубы поплавки установлены на эластичную трубу со смещением 5-40%, в диапазоне стандартизированных труб от 102 до 630 мм эксцентриситет определяется по формуле
<mrow><mi>e</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>D</mi><mo>−</mo><mi>d</mi></mrow><mi>k</mi></mfrac></mrow>
, где
D - внешний диаметр поплавка;
d - внешний диаметр трубопровода;
k - коэффициент, равный от 3-4.
Применение такой конструкции поплавков бочкообразной формы со смещением расширяет эксплуатационные возможности плавающего трубопровода, обеспечивая его необходимую плавучесть на водной поверхности или в полностью погруженном состоянии при воздействии ветра, волн и перемещения плавающих конструкций.
Для обеспечения устойчивости в водной среде поплавки имеют бочкообразную форму и заполняются пенополимерным материалом, и/или газами, и/или гранулированным полимером в верхней части наполовину объема всего поплавка в 10-50 раз меньшей плотности по сравнению с нижней частью, и в зависимости от условий эксплуатации располагаются поплавки по центру на эластичной трубе или со смещением, а также в различных комбинациях расположения поплавков на эластичной трубе, например один по центру, а следующий с смещением.
Полимерная оболочка поплавка армирована более прочным гибким материалом по сравнению с материалом слоев известного аналога - пенополиэтилен, пенополиуретан, что позволяет использовать предлагаемое изобретение в различных агрессивных средах, например при перекачке отходов нефтепродуктов.
Непосредственно, на наружной поверхности полимерной оболочки поплавка расположены проушины для крепления электрического кабеля, сигнальной аппаратуры, что значительно упрощает конструкцию, тогда как в известном изобретении (см. патент RU №2384785, МПК - F16L, 1/12) имеются дополнительно компенсаторы продольного перемещения, ограничители продольного перемещения, боковые и верхние проушины, поддерживающие стойки и средства для крепления служебных линий.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
фиг. 1 - вид-разрез поплавка с эластичной трубой;
фиг. 2 - общий вид плавающего трубопровода;
фиг. 3 - общий вид поплавка со смещением на эластичной трубе;
фиг. 4 - поперечный разрез плавающего трубопровода.
Плавающий трубопровод (фиг. 1) содержит эластичную трубу 1, на которую установлены один или несколько поплавков (фиг. 2), образованных наружной поверхностью эластичной трубы 1 и бочкообразной формы полимерной оболочкой 2, заполнеными пенополимерным материалом 3, и/или газами, и/или гранулированным полимером, (фиг. 1), при этом поплавок заполнен в верхней части на половину всего поплавка пенополимерным материалом в 10-50 раз меньшей плотностью по сравнению с нижней частью поплавка, и зависимости от диаметра эластичной трубы 1 поплавки установлены на эластичную трубу 1 со смещением 5-40% (фиг. 3, 4), полимерная оболочка 2 армирована гибким материалом 4 (фиг. 1).
На наружной поверхности полимерной оболочки 2 расположены проушины 5, в которых крепятся электрокабели 6 (фиг. 3).
Использование предлагаемого изобретения позволит расширить эксплуатационные возможности плавающего трубопровода.