СЕКЦИЯ ПОДВОДНОГО ТРУБОПРОВОДА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16L1/16 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к конструкциям подводного трубопровода и способам его изготовления.

Известна конструкция секции подводного трубопровода, содержащая внутреннюю трубу, установленную внутри наружной трубы, и торцевые элементы, соединяющие трубы между собой с герметизацией межтрубного пространства, заполняемого балластировочным составом. Способ сборки трубопровода из секций такой конструкции заключается в установке внутренней трубы с последующим монтажом торцевых элементов и герметизацией межтрубного пространства после соединения между собой торцов труб. Заключительная операция сборки секции трубопровода заполнение балластировочным составом межтрубного пространства через специальные каналы, перекрытые клапанами с последующим соединением готовых секций между собой ( Бородавкин П.П. и др. Подводные трубопроводы. М. Недра, 1979, с. 11 14).

Трубопровод, собранный из секций такого типа, характеризуется невысокой устойчивостью и высокой жесткостью при проведении монтажных работ.

Технической задачей изобретения является упрощение технологии изготовления за cчет повышения устойчивости секций подводного трубопровода при выполнении монтажных операций, а также регулирование плавучести секций трубопровода перед проведением монтажных операций.

Это решается тем, что в части устройства секция подводного трубопровода, содержащая внутреннюю трубу, установленную с зазором внутри наружной трубы, и торцевые элементы для соединения труб между собой, выполненные с вырезом, соответствующим наружному сечению внутренней трубы, внутренняя труба установлена эксцентрично относительно наружной трубы, при этом вырезы в торцевых элементах также выполнены эксцентрично.

Более того, в зазоре между внутренней и внешней трубами размещена дренажная трубка с обратным клапаном, установленным в торце дренажной трубки для предотвращения проникновения внешней воды внутрь наружной трубы при одновременном свободном истечении газообразных продуктов, накапливающихся в зазоре между наружной и внутренней трубами.

Кроме того, на внутренней трубе установлены кольцевые балластировочные элементы, выполненные с конгруентными внутренней трубе вырезами.

Кольцевые балластировочные элементы выполнены в виде бандажей, дренажная трубка выполнена из проницаемого для жидкости и газа материала.

При этом кольцевые балластировочные элементы размещены на внутренней трубе равномерно.

В части способа технические задачи решаются тем, что при изготовлении секции подводного трубопровода, включающий установку трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между трубами и последующим их герметичным соединением между собой по торцам, трубу меньшего диаметра устанавливают эксцентрично по отношению к трубе большего диаметра, после чего выполняют герметизирующее соединение труб между собой.

Более того, зазор между трубами частично заполняют балластировочным материалом.

При этом в качестве балластировочного материала зазор между трубами заполняют твердеющим материалом.

В последнем случае зазор между трубами заполняют твердеющим материалом до уровня, превышающего положение продольной оси внутренней трубы.

В качестве балластировочного материала на наружной стороне внутренней трубы в зазоре между трубами перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой устанавливают кольцевые балластировочные элементы, выполненные с конгруентными внутренней трубе вырезами.

Дополнительно зазор между трубами заполняют твердеющим материалом после выполнения герметизирующего соединения труб между собой.

Перед заполнением зазора между трубами балластировочным материалом секции трубопровода ориентируют, размещая внутреннюю трубу в нижней части наружной трубы, при этом дренажную трубку размещают над внутренней трубой в зазоре между трубами.

Новыми существенными признаками изобретения являются признаки, направленные на изменение положения центра тяжести секции подводного трубопровода при одновременном снижении его жесткости. К таким признакам в части устройства следует отнести признаки, включенные в отличительную часть пп. 1-4 формулы изобретения, а в части способа признаки, включенные в отличительную часть пп. 6, 7, 9-11.

На фиг. 1 приведена секция подводного трубопровода, выполненная согласно изобретению в подготовленном для монтажа положении, продольное сечение; на фиг. 2 секция подводного трубопровода,поперечное сечение.

Секция подводного трубопровода содержит внутреннюю трубу 1, установленную с зазором 2 внутри наружной трубы 3, и торцевые элементы 4 для соединения труб 1 и 3 между собой, выполненные с вырезом 5, соответствующим наружному сечению внутренней трубы 1. Внутренняя труба 1 установлена эксцентрично относительно наружной трубы 3, при этом вырезы 5 в торцевых элементах 4 также выполнены эксцентрично. В зазоре между внутренней и внешней трубами 1 и 3 размещена дренажная трубка 6 с клапанами 7, установленными в противоположных торцах дренажной трубки 6 и выполненными обратными для предотвращения проникновению внешней воды внутрь наружной трубы 3. На внутренней трубе 1 установлены кольцевые балластировочные элементы 8, выполненные с конгруентными внутренней трубе 1 вырезами, например в виде бандажей.

Дренажная трубка 6 выполнена из проницаемого для жидкости и газа материала. Кольцевые балластировочные элементы 8 могут быть размещены вдоль внутренней трубы 1 равномерно. В теле наружной трубы 3 выполнены отверстия 9, перекрытые клапанами 10 для подачи текущего балластировочного материала. На внутренней трубе 1 могут быть установлены монтажные элементы, обеспечивающие с торцевыми элементами 4 эксцентричное размещение внутренней трубы 1 эксцентрично относительно наружной трубы 3.

При этом продольная ось 11 внутренней трубы 1 находится ниже продольной оси 12 наружной трубы 3. Торцевые элементы 4 выполнены с фаской К для сварки секций подводного трубопровода между собой.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно устанавливают внутреннюю трубу 1 меньшего сечения внутри наружной трубы 3 большего сечения с образованием зазора 2 между трубами. Затем их герметично соединяют между собой по торцам с помощью торцевых элементов 4, выполненных с вырезом 5, соответствующим наружному сечению внутренней трубы 1. При этом внутреннюю трубу 1 меньшего сечения устанавливают эксцентрично по отношению к трубе 3 большего сечения. В зазоре 2 между трубами 1 и 3 размещают дренажную трубку 6 перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой.

При необходимости зазор между трубами частично заполняют балластировочным материалом. В качестве балластировочного материала зазор между трубами заполняют твердеющим материалом, например цементной или бетонной смесью. Зазор между трубами заполняют твердеющим материалом до уровня, превышающего положение продольной оси внутренней трубы. В этом случае после отверждения балластировочного материала происходит фиксация внутренней трубы 1 относительно наружной трубы 3. Наиболее качественное закрепление происходит в том случае, когда уровень балластировочного материала, в качестве которого используют текучие твердеющие материалы, превышает положение продольной оси 14 наружной трубы 3. В этом случае обеспечивается большая жесткость собранных секций подводного трубопровода.

Однако балластировочный материал может оставаться и в жидком состоянии. В этом случае в качестве балластировочного материала могут быть использованы истинные растворы галагенидов, например хлористого цинка, плотность водного раствора которого может достигать 1, 5 г/см³ и более.

В качестве балластировочного материала на наружной стороне внутренней трубы 1 в зазоре 2 между трубами 1 и 3 перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой устанавливают кольцевые балластировочные элементы 8, выполненные с конгруентными внутренней трубе 1 вырезами. В этом случае обеспечивается наибольшая эластичность секций трубопровода в процессе сборки секций между собой. Целесообразно зазор между внутренней 1 и наружной 3 трубами заполнять твердеющим материалом после выполнения герметизирующего соединения труб между собой.

Наиболее предпочтительным вариантом выполнения способа является предварительная ориентация, предусматривающая размещение внутренней трубы 1 в нижней части наружной трубы 3, при этом дренажную трубку 6 размещают над внутренней трубой 1 в зазоре 2 между трубами 1 и 3. Эти операции проводят перед заполнением зазора 2 между трубами 1 и 3.

Использование: строительство трубоподводного транспорта. Сущность изобретения: секция подводного трубопровода содержит внутреннюю трубу 1, установленную с эксцентричным зазором 2 в трубе 3 посредством фиксирующих торцевых элементов 4. На трубе 1 размещены балластирующие элементы 8, а в межтрубном пространстве размещена дренажная трубка 6 с обратными клапанами 7. Трубка 6 проницаема для газа и жидкости и способствует их отводу из межтрубного пространства. Последнее может быть частично или полностью заполнено цементным или бетонным раствором. 2 с. и 12 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Секция подводного трубопровода, содержащая внутреннюю трубу, установленную с зазором внутри наружной трубы, и торцевые элементы для соединения труб между собой, выполненные с вырезом, соответствующим наружному сечению внутренней трубы, отличающаяся тем, что внутренняя труба установлена эксцентрично наружной трубе, при этом вырезы в торцевых элементах также выполнены эксцентрично. 2. Секция по п.1, отличающаяся тем, что в зазоре между внутренней и внешней трубами размещена дренажная трубка с клапанами, установленными в противоположных торцах дренажной трубки и выполненными обратными для предотвращения проникновения внешней воды внутрь наружной трубы. 3. Секция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на внутренней трубе установлены кольцевые балластированные элементы, выполненные с конгруэнтными внутренней трубе вырезами. 4. Секция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что кольцевые балластировочные элементы выполнены в виде бандажей. 5. Секция по п.2, отличающаяся тем, что дренажная трубка выполнена из проницаемого для жидкости и газа материала. 6. Секция по п. 3, отличающаяся тем, что кольцевые балластировочные элементы размещены на внутренней трубе равномерно. 7. Способ изготовления секции подводного трубопровода, содержащий установку трубы меньшего диаметра внутри трубы большего диаметра с образованием зазора между трубами и последующим их герметичным соединением между собой по торцам, отличающийся тем, что трубу меньшего диаметра устанавливают эксцентрично трубе большего диаметра, после чего выполняют герметизирующее соединение труб между собой. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в зазоре между трубами размещают дренажную трубку перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что зазор между трубами частично заполняют балластировочным материалом. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве балластировочного материала используют твердеющий материал. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что зазор между трубами заполняют твердеющим материалом до уровня, превышающего положение продольной оси внутренней трубы. 12. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве балластировочного материала на наружной стороне внутренней трубы в зазоре между трубами перед выполнением герметизирующего соединения труб между собой устанавливают кольцевые балластировочные элементы, выполненные с конгруэнтными внутренней трубе вырезами. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что зазор между трубами заполняют твердеющим материалом после выполнения герметизирующего соединения труб между собой. 14. Способ по п.9, или 10, или 11, или 12, или 13, отличающийся тем, что перед заполнением зазора между трубами балластировочным материалом секции трубопровода ориентируют, размещают внутреннюю трубу в нижней части наружной трубы, при этом дренажную трубку размещают над внутренней трубой в зазоре между трубами.