УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ КОММУНИКАЦИЙ Российский патент 1994 года по МПК F16L3/22 

Изобретение относится к устройствам магистральных коммуникаций, проложенных в проемах строительных сооружений.

Известно устройство системы коммуникаций (заявка ФРГ N 3240599, кл. F 16 L 3/22, 1984), в котором трубопроводы установлены в опорах строительного сооружения с возможностью осевого перемещения трубопроводов посредством крепежных элементов.

Недостатком такой системы является затрудненный демонтаж трубопроводов для проведения ремонтных работ, так как в этом случае при замене неисправного участка трубопровода необходима разборка всего трубопровода. Особенно сложен ремонт при наличии блока трубопроводов.

Известно устройство системы коммуникаций, (заявка Японии N 58-14594, кл. F 16 L 3/16, F 16 L 3/22, 1983), в котором в подвесных канатных держателях расположены ряды трубопроводов.

Недостатком данной системы является затрудненный демонтаж трубопроводов для проведения ремонтных работ, так как в этом случае необходима расфиксация канатных держателей и разборка всего устройства.

Прототипом предлагаемого решения является устройство системы коммуникаций (заявка Франции N 2349093, кл. F 16 L 3/22, 1977), включающее ряд трубопроводов, объединенных в блок, установленных посредством опорных и крепежных элементов в проеме строительного сооружения.

В указанном прототипе также затруднен демонтаж трубопроводов для проведения ремонтных работ в труднодоступных местах, так как для ремонта одного трубопровода необходимо разобрать весь блок трубопроводов.

Для обеспечения демонтажа при проведении ремонтных работ коммуникаций в труднодоступных местах в устройстве системы коммуникаций в проеме строительного сооружения, содержащем трубопроводы, установленные посредством опорных и крепежных элементов, каждый трубопровод выполнен с коленами, причем колена каждого вертикального ряда трубопроводов расположены друг под другом в одной плоскости, а колена каждого горизонтального ряда трубопроводов смещены относительно друг друга по крайней мере на длину колена.

Задача решается также тем, что колена каждого вертикального ряда трубопроводов выполнены разновысокими с увеличением высоты в сторону проема, причем соотношение высот колен в каждом вертикальном ряду (начиная со второго) с учетом расстояния между ними рассчитывается по формуле
h_i + < a2i

_-1-h_i-1 - , где i = 2,3,4... - число вертикальных рядов трубопроводов;
h_i - высота колена соответствующего вертикального ряда;
d_i - диаметр трубопровода соответствующего вертикального ряда;
a_i - расстояние между соседними вертикальными рядами, причем параметры для первого ряда трубопроводов задаются проектировщиком, а отсчет рядов ведется от середины проема строительного сооружения.

На фиг.1 показано устройство системы коммуникаций по длине строительного проема; на фиг.2 - схема ремонта одного из трубопроводов; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - расчетная схема, показывающая прохождение колен трубопровода относительно друг друга.

Устройство системы коммуникаций состоит из трубопроводов 1 установленного в проеме 2 (фиг.1) строительного сооружения посредством опорных 3 и крепежных 4 элементов (например, кронштейн из швеллеров и хомуты, крепящиеся к кронштейнам). Каждый трубопровод 1 выполнен с коленами 5, расположенными в одной плоскости.

На фиг.3 показан силовой механизм 6, выполненный, например, в виде лебедки с тросом и предназначенный для поворота трубопроводов за колена 5.

Колена каждого вертикального ряда трубопроводов 1 расположены друг под другом в одной плоскости и имеют трапецеидальную форму (при П-образной форме - меньшая плотность укладки трубопроводов по вертикали).

Колена каждого горизонтального ряда трубопроводов смещены относительно друг друга по крайней мере на длину колена 5.

Это обеспечивает свободный поворот колен 5 трубопроводов 1 вокруг их осей относительно друг друга. Колена 5 трубопроводов 1 в каждом горизонтальном ряду выполнены разновысокими с увеличением высоты в сторону проема строительного сооружения, также для обеспечения свободного поворота их относительно друг друга.

На фиг.2 показана расчетная схема расположения вертикальных рядов трех трубопроводов, где h₁,h₂,h₃ - высоты колен трубопроводов; a₁,a₂ - расстояния между рядами; d₁,d₂,d₃ - диаметры трубопроводов.

Например, если d₁ = 20 мм, d₂ = 30 мм, d₃ = 14 мм и h₁ = 500 мм, а а₁ = 160 мм и а₂ = 120 мм, то по условию прохождения колен трубопроводов относительно ветвей трубопроводов высоты колен других трубопроводов других рядов по расчету должны быть h₂ < 495 мм и h₃ < 500 мм. Устройство работает следующим образом. При обнаружении неисправности трубопровода 1, например, в месте а участка б (фиг.2) силовые механизмы 6 (лебедка с тросом) зацепляют соседние колена 5 трубопровода и поворачивают колена 5, между которыми находится поврежденный участок, вокруг оси трубопровода 1 в сторону проема. При этом трубопровод 1 работает на кручение в пределах зоны упругой деформации. После поворота колена 5 выводятся в проеме в зону, удобную для проведения демонтажных (например, сварочных) работ. В этой зоне производится демонтаж поврежденного участка, который заменяют целым участком, монтируя его к трубопроводу 1. Затем силовыми механизмами 6 постепенно освобождают колена 5, и они, поворачиваясь, возвращаются в свое первоначальное положение.

Таким образом происходит демонтаж для проведения ремонтных работ любого участка устройства системы коммуникаций. Вывод колен трубопроводов из других вертикальных рядов в зону обслуживания обеспечивается благодаря их расположению друг под другом. При этом каждые соседние колена по вертикали не мешают друг другу.

Вывод колен трубопроводов из горизонтальных рядов в зону обслуживания обеспечивается за счет того, что они смещены относительно друг друга по длине трубопроводов по крайней мере на длину колена. Кроме того, при многорядном устройстве системы коммуникаций поворот колен любого ряда и вывод их в зону обслуживания может осуществляться при соблюдении определенных условий (исходя из геометрических параметров системы, см.фиг.4). Колена 5, например, второго горизонтального ряда можно повернуть и вывести в зону обслуживания, пройдя мимо трубопровода 1 первого ряда при условии достаточности расстояния а, между первым и вторым горизонтальными рядами, или меньшей высоты - h₂.

Такое же условие поворота будет и для другого ряда.

Из геометрических соотношений высоты колен в вертикальном ряду с учетом расстояний между рядами и диаметров трубопроводов каждого ряда из ΔKNP и ΔLFE (фиг.4) вытекает следующее соотношение:
h_i + < a2i

_-1-h_i-1 - , где i = 2,3,4,... - число вертикальных рядов трубопроводов;
h_i - высота колена соответствующего вертикального ряда;
d_i - диаметр трубопровода соответствующего вертикального ряда;
a_i - расстояние между соседними вертикальными рядами.

Параметры для первого ряда задаются проектировщиком. Отсчет рядов ведется от середины проема строительного сооружения.

Для труб с толщиной стенок 1...6 мм стандартной длины 9 м по расчету максимальный угол поворота может составлять для диаметра 10 мм - 370^о; 20 мм - 340^о; 30 мм - 260^о; 40 мм - 161^о; 50 мм - 129^о; 60 мм - 107^о; 70 мм - 92^о; 80 мм - 81^о; 90 мм - 72^о.
При этом максимальное усилие одной лебедки составит менее 2 т при величине максимального колена 500 мм. Необходимый угол поворота всех колен трубопровода для обеспечения вывода колен в зону обслуживания составляет ≅ 90^о (поэтому работа на кручение при вышеперечисленных параметрах обеспечивает работу колен трубопровода в зоне упругой деформации). При увеличении расстояния между коленами по длине трубопровода величина необходимого для поворота колен усилия силовых механизмов будет существенно снижаться. Колена трубопроводов могут служить также и компенсационными элементами при температурных изменениях среды.

Технический эффект предлагаемого устройства заключается в обеспечении демонтажа при проведении ремонтных работ коммуникаций в труднодоступных местах.

Сущность изобретения: трубопроводы (ТП) установлены посредством опорных и крепежных элементов. Каждый ТП выполнен с коленами. Колена каждого вертикального ряда ТП расположены друг под другом в одной плоскости. Колена каждого горизонтального ряда ТП смещены относительно друг друга на длину колена. Колена каждого вертикального ряда ТП выполнены разновысокими с увеличением высоты в сторону проема. Соотношение высот колен в каждом вертикальном ряду начиная с второго с учетом расстояния между ними рассчитывают по заданной формуле. 4 ил.

1. УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ КОММУНИКАЦИЙ в проеме строительного сооружения, содержащее трубопроводы, установленные посредством опорных и крепежных элементов, отличающееся тем, что каждый трубопровод выполнен с коленами, причем колена каждого вертикального ряда трубопроводов расположены друг под другом в одной плоскости, а колена каждого горизонтального ряда трубопроводов смещены относительно друг друга по крайней мере на длину колена. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что колена каждого вертикального ряда трубопроводов выполнены разновысокими с увеличением высоты в сторону проема, причем соотношение высот колен в каждом вертикальном ряду (начиная с второго) с учетом расстояния между ними рассчитывается по формуле
h_i + < a2i

_-1-h_i-1 - ,
где i = 2, 3, 4, ... - число вертикальных рядов трубопроводов;
h_i - высота колена соответствующего вертикального ряда;
d_i - диаметр трубопровода соответствующего вертикального ряда;
a_i - расстояние между соседними вертикальными рядами,
причем параметры для первого ряда трубопроводов задаются проектировщиком, а отсчет рядов ведется от середины проема строительного сооружения.