Подвижная опора трубопровода

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при прокладке трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. Подвижная опора трубопровода содержит закрепленный на основаниях опоры ригель, ползун с ложементом и расположенной на нем прокладкой из диэлектрического материала, шарниры. В качестве шарниров используются полусферические головки силоизмерительных датчиков с полусферической опорной поверхностью, закрепленные своими основаниями на ригеле. Основание ложемента выполнено в виде двух клиньев, а ползун дополнительно снабжен опирающейся на полусферические головки силоизмерительных датчиков плитой и парой регулировочных башмаков. Последние опираются на верхнее основание плиты и контактируют опорными плоскостями с опорными основаниями клиньев ложемента, а регулировочные башмаки стянуты регулировочным винтом с гайкой. Устройство снабжено регистратором, подключенным к выходам силоизмерительных датчиков. Обеспечивает проектный уровень нагрузки на опору. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к транспортировке газа и нефти и может быть использовано в качестве регулируемой опоры для трубопроводов в условиях вечной мерзлоты.

Известна подвижная опора трубопровода, которая включает ригель и установленный на него ползун с укрепленной на нем парой радиальных стоек, несущих посредством шарниров ложемент трубопровода с антифрикционным диэлектрическим слоем [а.с. СССР №556273, кл. F 16 L 3/18, 1972].

Недостатком известного аналога является сложность его выполнения из-за изготовления шарниров из шаров или упругих стержней.

Известна подвижная опора трубопровода, принятая за прототип, содержащая ригель, закрепленный на основаниях опоры, ползун, включающий в себя ложемент с расположенной на нем прокладкой из диэлектрического материала и шарниры. В прототипе также имеется специальный регулировочный механизм для увеличения равномерности распределения нагрузки трубопровода на ложемент [а.с. СССР №1099172, кл. F 16 L 3/16, 1984].

Недостатком прототипа является отсутствие возможности контроля силового взаимодействия трубопровода и опоры и сложность в обеспечении проектного уровня нагрузки на опору из-за малой площади контакта ложемента и регулировочного механизма.

Технический результат, появляющийся при внедрении изобретения, заключается в обеспечении проектного уровня нагрузки трубопровода на опору в условиях вечной мерзлоты за счет получения возможности контроля силового воздействия трубопровода на опору и увеличении площади контакта ложемента трубопровода с регулировочным механизмом подвижной опоры.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известной подвижной опоре трубопровода, содержащей ригель, закрепленный на основаниях опоры, ползун, включающий в себя ложемент с расположенной на нем прокладкой из диэлектрического материала и шарниры, в качестве последних используются полусферические головки силоизмерительных датчиков с полусферической опорной поверхностью, закрепленные своими основаниями на ригеле, при этом основание ложемента выполнено в виде двух клиньев, а в ползун дополнительно введены плита, опирающаяся нижним основанием на полусферические головки силоизмерительных датчиков, и пара регулировочных башмаков, опирающихся на верхнее основание плиты и контактирующих опорными плоскостями с опорными основаниями клиньев ложемента, причем регулировочные башмаки стянуты регулировочными винтами с гайкой, при этом дополнительно введен регистратор, подключенный к выходам силоизмерительных датчиков.

Кроме того, опора содержит опорные стаканы, установленные между полусферическими головками силоизмерительных датчиков и плитой.

Между опорными основаниями клиньев и опорными плоскостями регулировочных башмаков установлены прокладки из антифрикционного материала.

Регулировочные башмаки снабжены проточками для принудительной подачи смазки.

Регулировочный винт закрыт защитным цилиндрическим кожухом.

Опора дополнительно содержит фиксатор элементов при транспортировке.

Опора содержит дополнительные регулировочные винты с гайками, стягивающими регулировочные башмаки.

Опора дополнительно содержит электродвигатель с редуктором, вал которого кинематически связан с регулировочным винтом.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен фронтальный вид подвижной опоры.

Подвижная опора содержит ложемент 1 с прокладкой 2 из диэлектрического материала, выполненной, например, из фторопласта или компонора.

Трубопровод 3 через прокладку 2 опирается на ложемент 1 сложной формы, состоящий из цилиндрической части (не оцифрована) и двух клиньев 4. Опорные плоскости ложемента 1, клиньев 4 находятся в контакте с опорными поверхностями башмаков 5, которые скользят вдоль стягивающего их винта 6 с гайкой 7, поднимая или опуская ложемент 1.

Регулировочные башмаки 5, в свою очередь, опираются на плиту 8, к которой снизу приварены два опорных стакана 9 из каленой стали высокой твердости.

Опорные стаканы 9 контактируют с полусферическими опорными поверхностями 10 силоизмерительных датчиков 11, жестко закрепленных на ригеле 12, в свою очередь, опирающегося на свайные основания 13, заглубленные в грунт. Сверху на опорные стаканы 9 через плиту 8 опираются нижние основания регулировочных башмаков 5.

По формуле изобретения ложемент 1 с клиньями 4, башмаки 5 с регулировочным винтом 6 и гайкой 7, плита 8, опорные стаканы 9, силоизмерительные датчики 11 с полусферическими опорными поверхностями 10 образуют ползун сложной конструкции, признаки которого одновременно входят в ограничительную и отличительную части формулы изобретения.

Согласно дополнительным пунктам формулы изобретения между опорными основаниями клиньев 4 и опорными плоскостями регулировочных башмаков 5 могут быть установлены также прокладки из антифрикционного материала (на чертеже на показаны).

Регулировочные башмаки 5 могут быть снабжены проточками для принудительной подачи смазки (на чертеже не показаны).

При этом регулировочный винт 6 может быть снабжен цилиндрическим кожухом, защищающим от действия атмосферных осадков (на чертеже не показан).

Подвижная опора может дополнительно содержать фиксатор элементов 1...12 опоры, выполненный, например, в виде винта с гайкой (на чертеже не показаны).

Подвижная опора может дополнительно содержать добавочные регулировочные винты с гайками, стягивающие регулировочные башмаки 5 (на чертеже не показаны).

Подвижная опора может дополнительно содержать электродвигатель с редуктором, вал которого кинематически связан с регулировочным винтом 6 для автоматического управления положением опоры (на чертеже не показаны).

Согласно основному пункту формулы изобретения выходы силоизмерительных датчиков 11 подключены к регистратору, в качестве которого может быть использован компьютер (на чертеже не показан).

Подвижная опора трубопровода работает следующим образом.

При измерении климатических условий может произойти вертикальная подвижка свай опоры, что приведет к изменению силового взаимодействия трубопровода 3 с опорой. При этом показания правого и левого силоизмерительных датчиков 11 изменятся. Их сигнал (блоки обработки не показаны) поступает на компьютер, который выдает команду на исполнительный механизм (на чертеже не показан) регулировочного винта 6.

Регулировка опоры осуществляется путем завинчивания или отвинчивания гаек 7, влекущего за собой сдвигание или раздвигание башмаков 5.

После соответствующей регулировки вновь снимают информацию с силоизмерительных датчиков 11 и снова контролируют силовое взаимодействие.

Данные операции повторяют до восстановления нормального (проектного) уровня нагрузки на опору.

При этом ввиду наличия большой площади контакта регулировочных башмаков 5 и клиньев 4 ложемента 1 описанная регулировка происходит свободно и легко, в отличие от прототипа. При этом ложемент 1 свободно скользит в продольном направлении, снимая тем самым механические напряжения, возникающие в трубопроводе 3 при линейном расширении в результате воздействия температурных перепадов.

Одновременно наличие полусферических головок 10 силоизмерительных датчиков 11 позволяет увеличить равномерность распределения нагрузки трубопровода 3 на диэлектрическую прокладку 2, поскольку полусферические головки датчиков работают как шарниры по аналогии с прототипом.

Таким образом, с помощью изобретения значительно легче и надежнее обеспечивается проектный уровень нагрузки трубопровода на опору по сравнению с прототипом.

1. Подвижная опора трубопровода, содержащая ригель, закрепленный на основаниях опоры, ползун, включающий в себя ложемент с расположенной на нем прокладкой из диэлектрического материала и шарниры, отличающаяся тем, что в качестве шарниров используются полусферические головки силоизмерительных датчиков с полусферической опорной поверхностью, закрепленные своими основаниями на ригеле, при этом основание ложемента выполнено в виде двух клиньев, а в ползун дополнительно введены плита, опирающаяся нижним основанием на полусферические головки силоизмерительных датчиков, и пара регулировочных башмаков, опирающихся на верхнее основание плиты и контактирующих опорными плоскостями с опорными основаниями клиньев ложемента, причем регулировочные башмаки стянуты регулировочным винтом с гайкой, при этом дополнительно введен регистратор, подключенный к выходам силоизмерительных датчиков.

2. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит опорные стаканы, установленные между полусферическими головками силоизмерительных датчиков и плитой.

3. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что между опорными основаниям клиньев и опорными плоскостями регулировочных башмаков установлены прокладки из антифрикционного материала.

4. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что регулировочные башмаки снабжены проточками для принудительной подачи смазки.

5. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что регулировочный винт закрыт защитным цилиндрическим кожухом.

6. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фиксатор элементов опоры при ее транспортировке.

7. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что содержит дополнительные регулировочные винты с гайками, стягивающие регулировочные башмаки.

8. Подвижная опора по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электродвигатель с редуктором, вал которого кинематически связан с регулировочным башмаком.