Трубопровод для транспортирования холодных и горячих потоков

 

| :i..тIe . "Ljl

Оп ИСАHÈЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

*eoкскоит скийннк ктв ствт (Ä,727934

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт . свид=ву — " (22) Зая влено 10.05.77 (21) 24827 57/29-08 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

F 16 Ь О/18

F 17 I) 1/00

Гооудерстееииый комитет

СССР

23) При оритет»(/ нсб рсббйспбФж йбббпж пуУМ : *2 т ып43й

Псб с оп ив:Етт.всунаббу ктР .

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень 1 ев дата опубликования опиеания 17.04.80с по делен изобретений и открытий (53) УЛ (621, .643(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

" "бУЪП .. -" —.— --е„т 4бь;„,, М, сксн ПбспФак.-би пт-; ттттсттттт.,а..вб „.сис б„ еиак, „,, и

Т и

РЯЧЙХ ПО О ф ткд и "... -:- .> ..,тт к ъ ст л в-:= d Ска-.„СвФ.::= Ф:...а, с.»пк»."M=кес4.—. л;имевши=::=.ви -. м.=.="с .т::- =:к == П йпщ@рийс е1@Й» й@1ипб1@к Я

-:.",:, -л-.йзвеотетй текпсе трубопровоп A)Bi трпнойсиитартвнсрсОВайкнст йОПОПНВСП жЪЙКббтпн (>), ИОI r, ÙåÙèô, т1зготьвленных в "заводских; ..:;; условиях. Каждая секция имеет внутреневййайойсей

-..=нюю трубу, по которой транспортируется

5 о "," рнер Ькийеййый

41ЕЙ РИРсОДййй ГаЗ, И КОаКСИаЛЬНО РаСПОЛОжЕН-" флюс йспапружрнуюп трубу большого диаметра. . йКокцй коаксйальнйх труб жестко соеди10

=иены между собой при помощи механичес-„="-,ких связок, образуя герметичное межтрубФ@ йое псространство, которое звполненб тепйвееЁ5йбоййцЪей. При темйературе окружающей (54) ТРУБОПРОВОД

ХОЛОДНЫХ И ГО

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а более конкретно к трубопроводному транспорту сжиженного .природного газа или вязкой нефти, водяного пара и т.де

При транспортировании холодных или горячих потоков по трубопроводам возникает целый ряд проблем, связанных с появлением в трубопроводах больших прок дольных напряжений вследствие различия температур в условиях укладки и эксплуатации. Эти проблемы могут быть решены посредством применения предварительно напряженных трубопроводов.

Известен предварительно напряженный трубопровод (1), Он состоит из теплоизолированной внутренней рабочей трубы и наружного кожуха. Предварительное напряжение внутренней трубы осуществляI ется во время укладки после защемления кожуха грунтом.

Однако выполнять предварительное напряжение внутренней трубы в условиях трассы технически очень трудно. .,""средй вйутренняя и-наружная трубй каж-"

15 ю=дой секции предварительнс напряжены тавр Ы"КйМ" O6pаЗОМи, "ЧтО ВйутрвЕйиеяя =тлсруба НаХСЙЙ Век = =.=.растййут . ра чем состоянйи при "

Я "@йуЖййй хбдбдной жидкости по внутренней аевб груба указанные предварительные напряже - ния в завйсимости от степени охпажйюйи -;=, МОГут битЬ уМЕйЬШлЕНй йпй ПОЛ11ОСтЬЮ е:= скоййенсйрбвйий. ппп, лхпспе""овжаапаптвпввпппвв пппсп

Юкенйй р. ж жеее ее

В ."-- -"= =="= = * в екн киева к;ослик с и е:т и К -..«.лани*к.=:

3h .П.к

О. М. Иванцов, А.. Клименко, С. И. Красноокий, А. И. Ильченко, П. А, Вислолбйцкий и Э. М. Дыскин"

К иевский филиал Всесбюзйого научнсос="иосси екдовлательскогбо института по строительсству мат ис"граЖйьйГ трлубапроводов

3 727

Недостаток этого трубопровода "состоит в том, что концы наружной и внутренней труб каждой секции соединены между собой при помощи механических связок большой толщины, которые в процессе эксплуатации становятся тепловыми мостикамии.

Кроме того, необходимость осуществления предварительного напряжения концевых стыковочных участков между секци- 10 ями в условиях трассы значительно ус- ложняет монтажные работы.

Целью изобретения является снижение теплообмена между окружающей средой и транспортируемым потоком и упрощение монтажа трубопровода.

Это достигается тем, что в трубопроводе, состоящем из секций, каждая из которых содержит предварительно напряженные внутреннюю и коаксиально расположенную 20 наружную трубы, концы. которых соединены между собой при помощи механических связок, образуя герметичное межтрубное теплоизоляционное пространство, механические связки выполнены в виде двух упоров, один из которых размещен на внутренней поверхности наружной трубы, а второй, снабженный промежуточным элементом, — по наружному периметру внутренней трубы, причем для фиксации внутрен- 0 ней трубы относительно наружной служат малотеплопроводные радиальные опоры, а герметизацию межтрубного пространства обеспечивают гибкие диафрагмы, установленные по торцам каждой секции. З

Упоры могут иметь форму кольца или отдельных сегментов, расположенных на концевых участках труб. Размер йх в радиальном направлении должен быть мень« ше величины кольцевого зазора между внутренней и наружной трубами, чтобы исключить воэможность контакта с соседней трубой, Промежуточные элементы плотно крепятся к упорам внутренней трубы (при по- 45 моши сварки, винтами и т,д.) для того, чтобы их температура была близка к температуре транспортируемой среды в рабочих условиях. При охлаждении (нагревании) трубопровода до рабочей температуры плотно прижатые к упорам внутренней трубы промежуточные элементы, охлаждаясь (нагреваясь) до температуры, близкой к "температуре транспортируемого потока, будут укорачиваться (удлиняться) настолько, что мекду промежуточными элементами и упорами наружной трубы образуется гарантированный зазор, в резуль034 Д тате чего резко снизится тепловой поток между внутренней и наружной трубами.

Связь между ними будет осуществляться только через тонкие герметизирующие диафрагмы и малотеплопроводные опоры.

В результате, общий тепловой поток по тепловым мостикам между окружающей средой и транспортируемым потоком значительно уменьшится.

Кроме того, образовавшийся зазор обеспечивает взаимные продольные перемещения упоров относительно друг друга, достаточные для выравнивания осевых напряжений по длине трубопровода. Это об-стоятельство позволяет исключить необходимость предварительного напряжения стыковочных участков.

На фиг. 1 изображена секция трубопровода для транспортирования холодных по-токов, продольный разрез; на фиг. 2— секция трубопровода для TpBHclIOpTBpoBB» ния горячих потоков, продольный разрез; на фиг. 3 (а, б) — варианты соединения; секций между собой.

Секция трубопровода для транспортирования холодных или горячих потоков (фиг. 1 и 2) имеет внутреннюю трубу 1, наружную трубу 2,.упоры 3, установлен-, ные на концевых участках наружной тру- бы 2, упоры 4, установлены на концевых участках по наружному периметру внутренней трубы 1, промежуточные элементы 5 между упорами 3 и 4, малотеплопроводные радиальные опоры 6, установленные в межтрубном пространстве 7 и герметизирующие гибкие диафрагмы 8.

Секция (фиг. 1) изготавливается следующим образом.

На внутреннюю трубу, на ее концы устанавливаются упоры 4, к ним плотно крепятся промежуточные элементы 5. Затем, в зависимости от назначения, на грубу 1 монтируется объемная теплоизоляция, а также радиальные опоры 6. Наружная труба изготавливается из двух частей, которые снабжены упорами 3. Обе части наружной трубы 2 натягиваются на внут реннюю трубу 1 с противоположных концов до соприкосновения упоров 3 с промежуточными элементами 5. При этом между натянутыми частями наружной трубы 2 должен остаться зазор Ь, равный, например, величине сокращения трубы 1 после ее охлаждения до заданной температуры в рабочих условиях. Затем внут ренняя труба 1 сжимается любым известным способом (например, домкратами) до исчезновения зазора между обеими частяМйй епфеье.- çàùþó éùûæþììàþàèàó

5 727034 б ми наружной трубы 2, которые соединя- " При одинаковой длине внутренней труются сварным швом 9. После освобожде=„:,. бы 1 и наружной трубы 2 (фиг. 36) со рния внутренней трубы от сжимающей внеЗ-""" дй ение сектцйй производят сюлседоюуюжшймз обней нагрузки уровень напряжений сжатия разом: стыковочйое прострайство с обейх во внутренней трубе спадет, и одновремен 5 сторон секции заполняют теплоизоляцией, но возникнут растягиваюшие напряжения сводят концы двух секций, накладывают в наружной трубе. В последнюю очередь . односторонний сварной шов 15 изнутри привариваются диафрагмы 8. внутренней трубы 1, а затем сварной

Секция трубопровода для горячих га- шов 16. зов (фиг, 2) монтируется следующим об- !О

Ъ разом.

По внутренней поверхности наружной Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я к трубы 2 устанавливаются упоры 3. Внут ренняя труба 1 составляется из паук час-"" " " 1. Трубопровод аля транспортировани» тей, снабженных упорами 4. К упорам 4 13 холодных и горячих потбков, состоящий при помощи сварки крепят промежуточные " из секций, каждая из которых содержит элементы 5, которйе изготавливают из -- "- предварительно йайряженные свнутреннюю сплошного материала. на трубу 1 наносят икоай ксйашльно=рабсположЬнную наружную объемную изоляцию или многослойные эк-" " =трубы, концы которых соедйнены между раны для вакуумной изоляции, а также ус-20 собой при помощи механических связок, танавливают радиальные опоры 6. 06е час- -образуя герме йиччйое межтрубное пространти трубы l вводят с противоположных кой- ство с тейлпойзоляцйей, о т л и ч а ю"= цов в наружную трубу 2 до coKpHKocHQBe ш и и с я тем, что, с целью снижения ния промежуточных элементов 5 с упора- теплообмена между окружающей средой ми 3. и транспортируемым потоком и упрощения

При этом между частями трубы 1 дол- монтажа трубопровода, механические связжен остаться зазор, равный, например, ве- ки выполнены в виде двух упоров, один личине удлинения трубы 1 после ее нвгре- из которых -размещен на внутренней пова до заданной температуры в рабочих ус- верхности наружной трубы, а второй снабловиях. Затем наружную трубу 2 сжимают .З0 жен промежуточным элементом и размеизвестным способом, а обе части трубы 1 шен на наружной поверхности внутренней сводят до исчезновения зазора g между -тру ы, причем на внутренне трубе уста= ними и соединяют сварным швом 10. Пес ноовлены майотеппопроводньуе ратдтйалькнйе ле освобождения наружной трубы.2 от сжи- опоры. мающей внешней нагрузки секция (фиг.2) З5 2. Трубопровод по п. 1, о т л и ч a— окажется в предварительно напряженном "" " ю ш и и с я тем, что йсо торцам каждой состоянии, а именно, внутренняя труба 1 секции установлены гибкйе др1афрагмы будет растянута, а наружная труба 2 сжа- обеспечйваюшие герметйзацию межтрубта. Затем устанавливают диафрагмы 8. ного пространства.

Соединение готовых секций между со-, 3. Трубопровод по пп. 1, 2, о т л и40 бой в условиях трассы показано на фиг.3 ч а ю щ и с я тем, что упоьры вьптолпеи епайе уй4а4ааиаеччтааа4е е- %юе .ееыекеые (а, 6). На фиг. Sa приведен вариант, ког."- - иены в виде -кольца или отдельных сегда апина внутренней трубы 1 несколько -,Пейтов. рйМ Л ау пир ий в рвдиальйом"" больше длины наружной трубы 2. :.- ;::;. "- Йййрййпсаэййй" МЕйЬйй=ВЕЛ1"йЕИйЫ КОЛЬЦЕВОГО" ""=

45 зазора между внутренней и наружной тру После сварки внутреннеи трубы (свар= бами.

1 ( ной шов 11) стыковочное соединение и ==-- ---" 4. Трубопровод по пп. 1, 2 и 3, о т .— пространство между диафрагмами 8 за-,. . л йч а ю m и и с я тем, что промежуполняют например, изоляцией объемного „"" тоЧный элемейт плотно скреплен или вытипа с замкнутыми парами, а затем ааа- 50 полнен как единое целое с упором,размеривают вставку 12, Для холодного труба- " Шейййй=йа "йаЯ кйой поверхности внут провода возможен вариант, когда после =.- .ренней трубы. приварки одного из полуколец вставки 12 Источники информации, (сварной шов 13) в стыковочное прост- —:.-:=;:,- :=.-.=:":: —:=--= принятые во внимание при экспертизе ранство, заполненное объемной изоляцией ..етое„ 1.Pipe ь1ПЮ ЭЬЙоМг3,1973, V .39, и с открытыми порами, например перлитом,- - = . ¹ 6, рр, 31-33. лопают СО и вваривают второе полуколь " —. 2. Патент ClUA йй 3693666, цо 12 (сварной шов 14). jiii. 1ю381 З9, бпубпик. 1972.

IgI юююд эй

ЮРЮ ЭФа пете Фаееаэжа ж&меьтм : ди7 Ш Фяы Ф в а ып к: ее ЮпкаатанеВЖмйашаизй й

727934 ф f4 72 и

ЦНИИПИ Заказ 1 И О/38 Тнраж l 095 Поцписное

ЮИВЩВФИФЬФВЮВ5 ФЮФ

Филкал ППП Патент, г . Ужгороц, ул. Проектная, 4 д д 5 4 ф., 4м