ТРУБОПРОВОДНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА Российский патент 1995 года по МПК F16L59/00 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при прокладке трубопроводов для передачи любых сред, преимущественно агрессивных.

Известна трехтрубная тепловая сеть, включающая два подающих трубопровода с тепловой изоляцией и один обратный трубопровод, причем обратный трубопровод расположен над зазором между подающими трубопроводами и выполнен без тепловой изоляции [1]
Известное устройство обладает достаточной надежностью, но тем не менее имеет довольно много недостатков, которые присущи почти всем трубопроводным системам, проложенным в канале.

Известен подводный дюкер, включающий непроходной футляр между береговыми колодцами и помещенный внутри него трубопровод с теплоизоляцией, причем непроходной футляр выполнен изогнутой в вертикальной плоскости формы с подводной герметичной камерой в нижней точке дюкера, снабженной выведенной на поверхность зеркала воды горловиной, а каждый из береговых колодцев выполнен с монтажным окном, размещенным со стороны, противоположной футляру, и с примыкающей к монтажному окну монтажной дорожкой, располагающейся выше уреза воды в плоскости нижней образующей концевого участка трубопровода [2]
Основным недостатком данного устройства является то, что оно может применяться только на локальных участках трассы для преодоления каких-либо преград, а не для всей трассы в целом. Кроме того, подводным дюкером прокладка трубопроводов, транспортирующих агрессивные среды, вообще запрещена.

Устройство имеет еще ряд недостатков, к ним относятся невозможность обеспечения качественного ремонта как в зимних, так и в летних условиях, так как трубопровод (из-за изогнутой формы футляра) вытащить будет просто невозможно. Нельзя проводить сварочные работы или резать бензорезом сам футляр, если внутри него проложен трубопровод из полимерных материалов. Кроме того, неизбежны трудности при обнаружении аварии, особенно в зимних условиях.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является коммуникационная галерея (прототип), включающая трубопроводы, размещенные в галерее, установленная на стальных опорах и содержащая лотки для возможных протечек из труб, выполненные в полу галереи, калориферы, крышные вентиляторы и проемы, выполненные в покрытии галереи для демонтажа трубопроводов и оборудования [3]
Хотя данная галерея, служащая для передачи сточных вод, исключает попадание вредных примесей в окружающую среду и не усугубляет экологическую обстановку, но тем не менее также обладает рядом недостатков. Она является сложным сооружением и требует значительных затрат при проектировании, строительстве и эксплуатации. Кроме того, есть сложности при монтаже трубопроводов в стесненных условиях галереи. При этом требуются дополнительные затраты на отопление самой галереи, особенно при ее большой протяженности.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание такой трубопроводной системы, при помощи которой можно было бы транспортировать любые среды, в том числе и агрессивные. При этом необходимо, чтобы трубопроводная транспортная система обладала бы простотой и надежностью в работе, в то же время не требовала больших затрат при проектировании, строительстве и эксплуатации (особенно это касается материальных затрат), при этом обладала бы всеми условиями для проведения качественного ремонта и, что особенно важно, в зимних условиях. Исключала бы попадание в окружающую среду перекачиваемого продукта при порыве рабочего трубопровода и ремонтных работах. То же для промывной и дренажной воды.

Всем этим условиям отвечает трубопроводная транспортная система, содержащая трубопроводы, размещенные в галерее, установленной на опорах и состоящей из отдельных участков, образующих ломанную линию, в которой галерея выполнена прерывисто, отдельными частями, размещенными по краям участков и оборудована футлярами с изоляцией, размещенными между этими отдельными частями галереи и снабженными трубопроводами, имеющими разъемы на входе и футляр, причем один из футляров выполнен свободным, а концы футляров расположены внутри частей галереи. При этом трубопроводы между разъемами снабжены съемным секционным оребрением.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая трубопроводная транспортная система отличается тем, что галерея выполнена прерывисто, отдельными частями, расположенными по краям участков, и оборудована футлярами с изоляцией, размещенными между этими отдельными частями галереи и снабженными трубопроводами, имеющими разъемы на входе в футляр, причем один из футляров выполнен свободным, а концы футляров расположены внутри частей галереи.

Другим отличием трубопроводной транспортной системы является то, что трубопроводы между разъемами снабжены съемным секционным оребрением.

Таким образом, изобретение является новым, т.е. не известным из предшествующего уровня техники.

Предлагаемая трубопроводная транспортная система представляет единое целое только во взаимосвязи всех заявленных признаков, совокупность которых позволяет решить поставленную задачу, а именно уменьшить затраты при сооружении трубопроводных систем для транспортирования любых, преимущественно, агрессивных сред, а также создать условия для проведения качественного ремонта, особенно в зимних условиях, а также не допустить загрязнения окружающей среды при эксплуатации, порыве трубопровода и проведении ремонтных работ.

Так, выполнение галереи прерывисто, отдельными частями, расположенными по краям участков, позволяет значительно уменьшить расходы на сооружение трубопроводных транспортных систем, так как строительство галереи идет не по всему участку, а только отдельными частями, прерывисто (вместо непрерывной) по всей трассе, что позволяет многократно уменьшить расход материалов и затраты труда на сооружение (от обычной коммуникационной галереи при этом остается не более 10%). В то же время сохраняются все условия для проведения качественного ремонта, так как трубопроводы для транспортирования агрессивных сред обычно выполняют из полимерных материалов, как наиболее стойких к действию этих сред, но имеющих такой недостаток, как невозможность проведения ремонта в холодных условиях. При этом прокладка футляров между отдельными частями галереи создает условия для выполнения единой транспортной трубопроводной системы. Например, наличие трех футляров позволяет разместить в одном рабочий трубопровод, в другом резервный (так как по нормам проектирования трубопроводов для агрессивных сред трубопроводные транспортные системы должны иметь один рабочий, а другой резервный).

Причем наличие дополнительного футляра создает условия для проведения ремонтных работ, не зависящих от времени года, так как в него заводят ремонтируемый трубопровод до тех пор, пока поврежденный участок не окажется в части галереи (специально приспособленной для проведения ремонтных работ). Таким образом трубопровод при ремонте всегда находится в нормальных температурных условиях. Причем выполнение футляров с изоляцией дает возможность предохранить транспортную систему от действия холода, так как трубопроводы, проложенные внутри футляров, выполнены, преимущественно, из полимерных материалов, свойства которых таковы, что не выносят низких температур. В то же время расположение футляров между камерами таким образом, чтобы их концы входили внутрь камер, вызвано, во-первых, условиями проведения ремонта, который проводится в камерах, а во-вторых, условиями закрепления футляров, так как стена камеры служит еще и естественной опорой для них.

Кроме того, выполнение трубопроводов разъемными на входе в футляр обусловлено условиями проведения ремонта, а также возможностью использования тепла транспортируемой среды для отопления участков галереи за счет оребрения участка трубопровода между разъемами. Причем выполнение оребрения съемным позволяет использовать его только в зимнее время (так как летом отопление не требуется) и легко набирать нужное количество элементов для создания оптимальных температурных условий. В то же время выполнение оребрения секционным позволяет беспрепятственно изгибаться участку трубопровода, расположенного между разъемами, для компенсации тепловых удлинений трубопровода.

Сравнение предлагаемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа. Таким образом, изобретение не является очевидным для специалистов данной области техники и представляет собой определенный шаг в развитии техники, т.е. является прогрессивным, что позволяет считать его соответствующим изобретательскому уровню.

На фиг. 1 показана трубопроводная транспортная система, вид в плане; на фиг. 2 вид в плане, фрагмент; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 1.

Трубопроводная транспортная система состоит из отдельных частей галереи 1-4, расположенных по краям прямых участков трассы 5, 6 и 7, и оборудована аналогичными друг другу футлярами 8, 9 и 10, проложенными между частями 1 и 2 галереи, футлярами 11, 12 и 13, проложенными между частями 2 и 3 галереи, и футлярами 14, 15 и 16, проложенными между частями 3 и 4 галереи. Причем все футляры покрыты теплоизоляцией, а концы футляров расположены в соответствующих отдельных частях галереи. Кроме того, трубопроводная транспортная система оборудована рабочим трубопроводом 17 и резервным трубопроводом 18. Причем на трубопроводе 17 в части 1 галереи выполнены разъемы 19 и 20, в части 2 разъемы 21 и 22, в части 3 разъемы 23 и 24, а в части 4 разъемы 25 и 26, а участки трубопровода 17 между разъемами 19 и 20, 21 и 22, 23 и 24, а также 25 и 26 снабжены съемным секционным оребрением 27. В то же время на трубопроводе 18 в части 1 галереи выполнены разъемы 28 и 29, в части 2 галереи 30 и 31, в части 3 галереи 32 и 33, и в части 4 галереи 34 и 35, а участки трубопровода между этими разъемами снабжены съемным секционными оребрением 27. При этом отдельные части 1, 2, 3 и 4 установлены на опоры 36 и оборудованы двумя опорами 37, на которые устанавливается переносная лебедка 38, и приямком 39.

Трубопроводная транспортная система работает следующим образом.

Жидкость, преимущественно агрессивная (например, отработавшие растворы кислот при травлении металлов и промывные воды от промывки протравленных металлов и окислы металлов) подается от места ее использования, например, цеха к очистным сооружениям при помощи рабочего трубопровода 17. В случае аварии рабочего трубопровода 17, например, на участке 6 жидкость, проникшая через поврежденную часть трубопровода 17, расположенного в футляре 11, собирается в приямке 39 отдельной части 3 галереи, вследствие того, что трубопровод 17 и футляры имеют уклон. Причем наличие жидкости в приямке 39 сигнализирует о происшедшей на участке 6 аварии трубопровода 17. В результате этого рабочий трубопровод 17 отключают, а вместо него включают в работу резервный трубопровод 18 и возобновляют подачу жидкости по транспортной системе. Затем разъединяют разъемные соединения 21-24, отводят в сторону (вверх или вниз) освобожденный оребренный трубопровод 27 в каждой примыкающей к аварийному месту части 2 и 3 галереи и закрепляют. При помощи лебедки 38, установленной на опору 37, вытягивают внутрь отдельной части 3 галереи из футляра 11 трубопровод 17, одновременно заводя его конец в свободный футляр 15, расположенный между частями 3 и 4 галереи. Делают это до тех пор, пока из футляра 15 не будет вынут неисправный участок (аварийное место), т.е. в камере 3 не появится неисправный участок трубопровода 17. Затем ремонтируют повреждение трубопровода 17. По окончании ремонта представляют переносную лебедку 38 на опору 37 со стороны футляра 11 или оставляют лебедку на месте на опоре 37 со стороны футляра 15, а на опору 37 со стороны футляра 11 ставят блок (условно не показан) и заводят трубопровод 17 из футляра 15 в футляр 11. Присоединяют оребренные части 27 трубопровода 17, соединяя разъемные соединения 21-24 в соответствующих отдельных частях галереи 2 и 3, и трубопровод 17 готов к работе, после чего его вновь включают.

Изобретение является промышленно применимым, так как может использоваться в области строительства при прокладке трубопроводов, транспортирующих любые среды, преимущественно агрессивные. Такие трубопроводы применяются почти повсеместно, поэтому легко предположить, что предлагаемая транспортная система может широко использоваться в промышленности, т.е. будет промышленно применима. Изобретение позволяет резко снизить материалоемкость затрат, соблюсти все экологические требования в процессе эксплуатации данной трубопроводной транспортной системы.

Кроме того, улучшение условий для проведения ремонта (особенно в зимних условиях) за счет того, что отдельные части галереи специально приспособлены для ремонта и не требуется специальных теплых укрытий при ремонте любого участка трубопровода из полимерных материалов. При этом расширяется возможность использования данной трубопроводной транспортной системы, которую можно прокладывать и под землей (в этом случае отпадает необходимость в высоких опорах).

Сущность изобретения: галерея выполнена прерывисто, отдельными участками по длине трубопровода. Между участками галереи размещены футляры с изоляцией. На каждом участке система снабжена футлярами для рабочего и резервного трубопроводов, а так же дополнительным футляром для ремонта. Трубопроводы имеют разъемы на входе в футляр. Концы футляров расположены внутри участков галереи. Трубопроводы имеют между разъемами съемные секционные оребрения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ТРУБОПРОВОДНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА для агрессивных сред, содержащая трубопроводы, размещенные в галерее, установленной на опорах и состоящей из отдельных участков, образующих ломаную линию, и выполненной с возможностью проведения ремонта в холодных условиях, отличающаяся тем, что галерея выполнена прерывисто, отдельными участками по длине трубопроводной системы и между участками галереи размещены футляры с изоляцией, причем на каждом участке система снабжена футлярами для рабочего и резервного трубопроводов, а также дополнительным футляром для ремонта, при этом трубопроводы имеют разъемы на входе в футляр, а концы футляров расположены внутри участков галереи. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы между разъемами снабжены съемным секционным оребрением.