Трубопровод для транспортировки жидкости и газа

 

О П И С А Н И Е (11,96855)

ИЗОБРЕТЕНИЯ К ДетОРСКОМ CBHQETHlbCTBV

Союз Советских

Социалистических

Республик (611 Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20 ° G2 ° 78 (21) 2583228/29-08 (51 ) Я. 4(л, с присоединением заявки М .(23) Приоритет

F 16 L 9/14

Виударетвеииьй кеиитет.

СССР ио делам иза4ретеиий и открытии

Опубликовано 23. 10.82. Бюллетень М39

Дата опубликования описания 23. 10.82

{53) УДК 621. 643 (088.8) (54) ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ

ЖИДКОСТИ И ГАЗА

Изобретение относится к магистральным трубопроводам высокого давления, а именно к магистральным трубопроводам для транспорта нефти, газа и продуктов их переработки.

Известны трубопроводы для транспор5 та жидкости и газа, защитное покрытие которых образуется в результате заполнения цементно-песчаным раствором пространства между несущей металлической „ трубой и концентрически расположенным относительно нее кожухом, служащим для образования формы покрытия (1 ).

Недостатком данной конструкции является то, что кожух не предназначен для восприятия внутреннего рабочего давления в трубопроводе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трубопровод для транспортировки жидкости го и газа, содержащий концентрически расположенные внутреннюю и наружные трубы с заполнителем из цементно-песчаного раствора и установочными элементами между ними (2).

Недостаток известного трубопровода заключается в том, что такая конструкция не предусматривает обеспечение равнопрочности внутренней и наружной труб. Начальный модуль упругости цементно-песчаного раствора при этом не регламентируется. В результате эксплуатационная надежность трубопровода в целом, по сравнению с обычным однотрубным трубопроводом, существенно повышается, особенно в случае повреждения одной из труб. Однако передача усилий от внутренней трубы к наружной и обратно при неправильном выборе заполнителя может происходить неполностью, что снижает эффективность использования несущей способности труб.

Цель изобретения - повышение эффективного распределения усилий в стенках внутренней и наружной труб.

Для достижения необходимого пере= распределения усилий в стенках труб

1 и 2 и обеспечения работоспособности трубопровода начальный модуль .упругости цементно-песчаного раствора принимается в пределах от 200000 до

300000 кг/см. При начальном модуле упругости при сжатии менее 200000 кг/смс заполнитель обладает высокой поддатливостью, что обуславливает значительную неравномерность распределения усилий между внутренней и наружной трубами. Часть усилий при этом будет теряться в процессе передачи, а наружная труба окажется недогруженной. В результате снижается эффективность использования несущей способности материала труб и эксплуатационная надежность трубопровода. В качестве верхнего предела начального модуля упругости при сжатии принято максимальное значение этого модуля среди применяе" мь>х в настоящее время цементно-песчаных растворов.

Экономический эффект от внедрения трубопровода предлагаемой конструкции обуславливается повышением эксплуатационной надежности трубопровода, исключением необходимости прокладки резервной нитки на особо ответственных участках, и, соответственно, сокращением объемов строительно-монтажных работ, снижением потерь перекачиваемого продукта, ежегодных затрат на эксплуатацию и уменьшение загрязнения окружающей среды.

Формула изобретения

Трубопровод для транспортировки жидкости и газа, содержащий концентрически расположенные внутреннюю и наружные трубы с заполнителем иэ цементно-песчаного раствора и установочными элементами между ними, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности эа счет обеспечения перераспределения усилий в стенках труб, отношение толщин стенок труб выбирают равным отношению их диаметров, а заполнитель - с начальным модулем упругости при сжатии от

200000 до 300000 кг/см

3 96855

Указанная цель достигается тем, что отношение толщин стенок труб выбирают равным отношению их диаметров, а заполнитель песчаного раствора - с начальным модулем упругости при сжатии от 200000 до 300000 кг/см.

На фиг. 1 изображен трубопровод . предла.гаемой конструкции, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. !О

Труба 1 размещена внутри трубы 2 большего диаметра, а соосность их обес. печивается установочными элементами 3, закрепленными равномерно по периметру трубы 1 посредством хомута 4. Продоль is ное размещение установочных элементов определяется профилем трубопровода., Кольцевое пространство между трубами заполнено цементно-песчаным раствором. заполнителем с начальнь>м модулем уп- Zo ругости при сжатии от 200000 до

300000 кг/см, причем отношение толщин Х. стенок труб выбирают равным отношению их диаметров, а именно д „ 4 (л}

3 где д, д - толщина стенки труб 1 и

2 соответственно,"

0,1, О .> — внутренний диаметр труб

1и2.

Предлагаемая конструкция трубопровода работает следующим образом.

При создании избыточного давления во внутренней трубе 1 в стенке этой трубы возникают растягивающие напря3S жения, вызывающие увеличение ее диаметра. Этому увеличению препятствует труба 2, усилия на которую передаются через заполнитель. Такое противодейст-. вие со стороны трубы 2 создает в стенке трубы 1 сжимающие напряжения, уме ньшающие растягивающие напряжения в ней так, что результирующее напряжение в ст енке трубы 1 оказывается равным примерно половине первоначального

45 напряжений при соблюдении условия (1).

В случае несоблюдения этого условия, например при уменьшении толщины стенки наружной трубы, по сравнению с определяемой иэ условия (1), и, вследствие этого, снижении ее несущей спо50 собности, меньшая часть усилий будет восприниматься наружной трубой и большая часть - наружной трубой. В результате во внутренней будут наблюдаться большие напряжения, а эксплуатационная надежность снизится. Увеличение же толщины стенки трубы 2, по сравне; нию с определяемой из соотношения (1), I

1. 4 приведет к неоправданному перерасходу материала трубы и удорожанию трубопровода.

968551

Составитель А. Слесарев

Техред M. Тепер Корректор Г. Решетник

Редактор Н. Лазаренко

Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Х-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8110/64

Филиал ППП "Патент", г.. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 2029369, кл. 138l49 1937.

2. Бородавкин П. П. и Березин В. Л.

Сооружение магистральных трубопроводов. Pl., "Недра", 1977, с. 242 (прототип).