Трубопровод для сейсмически опасных районов
Владельцы патента RU 2280208:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (технический университет) (RU)
Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при надземной прокладке трубопроводов. Трубопровод для сейсмически опасных районов, содержащий соединенные между собой трубы и опорные устройства, установленные на земной поверхности, а в пролете между опорами размещено устройство для гашения колебаний, включающее сваю, которая пружинами кинематически связана с трубой в середине пролета между опорами, отличающийся тем, что пружины с трубой трубопровода соединены непосредственно с помощью хомута, а со сваей - посредством проушины, при этом частота собственных колебаний пружин принята не кратной частоте собственных колебаний трубопровода в пролете между опорными устройствами. Повышает надежность трубопровода. 3 ил.
Изобретение относится к промышленным трубопроводам для транспортирования гидросмесей, нефти и газов в сейсмически опасных районах.
Известен трубопровод, составленный из соединенных между собой труб, и опорных устройств, установленных на земной поверхности (Лютов А.В. Строительство и эксплуатация водоводов надземной и канальной прокладки на Севере. Ленинград, Стройиздат, Л.О., 1976, с.52-60).
Недостатком известного трубопровода является возможность нарушения его целостности при сейсмическом воздействии природного или техногенного характера. Причем наиболее опасным местом в трубопроводе является середина пролета между опорными устройствами, т.к. в этом месте амплитуда колебаний трубопровода максимальна.
Наиболее близким к заявляемому является опора надземного трубопровода (прототип), включающего сваю и стойку, которые между собой соединены пружинами, размещенными между жесткими элементами, закрепленными на стойке и на свае (SU №1536141, Кл. F 16 L 3/00, 15.01.1990).
Однако недостатками известной опоры трубопровода являются сложность конструкции из-за наличия дополнительной стойки и необходимости воспринимать значительные весовые нагрузки от трубопровода
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и уменьшение капитальных затрата, а также повышение надежности работы.
Технический результат достигается тем, что в трубопроводе для сейсмически опасных районов, содержащем соединенные между собой трубы и опорные устройства, установленные на земной поверхности, а в пролете между опорами размещено устройство, включающее сваю, которая пружинами кинематически связана с трубой в середине пролета между опорами, согласно изобретению пружины с трубой трубопровода соединены непосредственно с помощью хомута, а со сваей - посредством проушины, при этом частота собственных колебаний пружин принята не кратной частоте собственных колебаний трубопровода в пролете между опорными устройствами.
Трубопровод для сейсмически опасных районов представлен на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - узел установки устройства для гашения колебаний трубопровода, на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.
Трубопровод 1 для сейсмически опасных регионов содержит соединенные между собой трубы и опорные устройства 2, установленные на земной поверхности 3. Трубопровод 1 снабжен устройством для гашения колебаний, выполненным в виде закрепленного на трубопроводе 1 в середине пролета между опорными устройствами 2 хомута 4, который с помощью пружины 5 (или комплекта пружин) связан с проушиной 6 сваи 7. Свая 7 размещена в земной поверхности 3. При этом частота собственных колебаний пружины 5 (или комплекта пружин) принята не кратной частоте собственных колебаний трубопровода 1 в пролете между опорными устройствами 2. Заглубление сваи 7 принято больше глубины промерзания грунта, или приняты другие меры для обеспечения устойчивости сваи 7.
Трубопровод для сейсмически опасных регионов действует следующим образом. При сейсмическом воздействии передаваемые через опорные устройства 2 колебания земной поверхности 3 воспринимаются трубопроводом 1. При этом максимальная амплитуда колебаний возникает в середине пролета между опорными устройствами 2. Однако вертикальные и частично горизонтальные колебания трубопровода 1 воспринимаются пружиной 5 соответствующей жесткости, благодаря чему амплитуда колебаний трубопровода 1, не успев возрасти до опасных для прочности трубопровода 1 значений, снижается до нулевых значений до следующего сейсмического воздействия. Принятие частоты собственных колебаний пружины 5 (или комплектов пружин), не кратной частоте собственных колебаний трубопровода 1, исключает возможность резонансных колебаний трубопровода 1 как при основной частоте собственных колебаний трубопровода 1, так и при любой из ее гармоник, кратной основной частоте.
Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение надежности эксплуатации трубопровода в сейсмически опасных регионах за счет ограничения амплитуды колебаний трубопровода в пролетах между опорными устройствами при использовании несложных технических средств.
Трубопровод для сейсмически опасных районов, содержащий соединенные между собой трубы и опорные устройства, установленные на земной поверхности, а в пролете между опорами размещено устройство для гашения колебаний, включающее сваю, которая пружинами кинематически связана с трубой в середине пролета между опорами, отличающийся тем, что пружины с трубой трубопровода соединены непосредственно с помощью хомута, а со сваей-посредством проушины, при этом частота собственных колебаний пружин принята не кратной частоте собственных колебаний трубопровода в пролете между опорными устройствами.
