ПЛАВАЮЩИЙ ТРУБОПРОВОД Российский патент 2016 года по МПК F16L1/24 F16L11/133 

Изобретение относится к трубопроводному оборудованию и может быть использовано для транспортировки гидросмесей, однородных жидкостей, нефти и нефтепродуктов, отходов нефтепереработки, пульпы на земснарядах в морской, речной и болотистой среде.

Известен плавающий трубопровод (см. патент RU №2331007, МПК - F16L, 1/12 опубл. 10.08.2002 г. бюл. №22), включающий поплавки цилиндрической формы, выполненные в виде нескольких слоев материала, намотанных на трубе, а внешняя оболочка в виде одного или нескольких слоев материала, при этом поверхности слоев материала соединены между собой.

Недостатком известного плавающего трубопровода является низкая прочность слоев материала, намотанных на трубе, а также отсутствие надежной фиксации поплавка на трубопроводе позволяет смещать поплавки на трубопроводе и вообще их сход с трубопровода в воду и частичное или полное подтопление трубопровода, чем снижается его работоспособность и долговечность в эксплуатации.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату - прототипом - является плавающий трубопровод (см. патент RU №2176048, МПК - F16L, 1/12 опубл. 20.11.2001 г.), включающий помещенные одна в другую эластичные цилиндрические оболочки, пространство между которыми разделено на герметизированные полости, причем герметизированные полости выполняются отдельно и помещаются на внутреннюю цилиндрическую оболочку в процессе сборки.

Недостатком известного трубопровода - прототипа является трудоемкость изготовления двух оболочек, а также в процессе эксплуатации возможно повреждение герметизированных полостей, нарушение элементов крепления поплавков.

Технический задачей является устранение указанных недостатков, техническим результатом которого будет упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик плавающего трубопровода.

Указанный технический результат достигается за счет того, что плавающий трубопровод, содержащий эластичную трубу и расположенные на ней один или несколько поплавков, отличается тем, что поплавки образованы наружной поверхностью эластичной трубы и полимерной оболочкой и заполнены пенополимерными материалами, и/или газами, и/или гранулированными полимерами, причем в верхней части наполовину объема всего поплавка пенополимерный материал имеет в 10-50 раз меньшую плотность по сравнению с нижней частью.

Полимерная оболочка имеет бочкообразную форму, армированную гибким материалом, а на наружной поверхности полимерной оболочки расположены проушины для крепления электрического кабеля, трубопроводов и сигнальной аппаратуры.

В зависимости от диаметра эластичной трубы поплавки установлены на эластичную трубу со смещением 5-40%, в диапазоне стандартизированных труб от 102 до 630 мм эксцентриситет определяется по формуле

$$e=\frac{D-d}{k}$$ , где

D - внешний диаметр поплавка;

d - внешний диаметр трубопровода;

k - коэффициент, равный от 3-4.

Применение такой конструкции поплавков бочкообразной формы со смещением расширяет эксплуатационные возможности плавающего трубопровода, обеспечивая его необходимую плавучесть на водной поверхности или в полностью погруженном состоянии при воздействии ветра, волн и перемещения плавающих конструкций.

Для обеспечения устойчивости в водной среде поплавки имеют бочкообразную форму и заполняются пенополимерным материалом, и/или газами, и/или гранулированным полимером в верхней части наполовину объема всего поплавка в 10-50 раз меньшей плотности по сравнению с нижней частью, и в зависимости от условий эксплуатации располагаются поплавки по центру на эластичной трубе или со смещением, а также в различных комбинациях расположения поплавков на эластичной трубе, например один по центру, а следующий с смещением.

Полимерная оболочка поплавка армирована более прочным гибким материалом по сравнению с материалом слоев известного аналога - пенополиэтилен, пенополиуретан, что позволяет использовать предлагаемое изобретение в различных агрессивных средах, например при перекачке отходов нефтепродуктов.

Непосредственно, на наружной поверхности полимерной оболочки поплавка расположены проушины для крепления электрического кабеля, сигнальной аппаратуры, что значительно упрощает конструкцию, тогда как в известном изобретении (см. патент RU №2384785, МПК - F16L, 1/12) имеются дополнительно компенсаторы продольного перемещения, ограничители продольного перемещения, боковые и верхние проушины, поддерживающие стойки и средства для крепления служебных линий.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

фиг. 1 - вид-разрез поплавка с эластичной трубой;

фиг. 2 - общий вид плавающего трубопровода;

фиг. 3 - общий вид поплавка со смещением на эластичной трубе;

фиг. 4 - поперечный разрез плавающего трубопровода.

Плавающий трубопровод (фиг. 1) содержит эластичную трубу 1, на которую установлены один или несколько поплавков (фиг. 2), образованных наружной поверхностью эластичной трубы 1 и бочкообразной формы полимерной оболочкой 2, заполнеными пенополимерным материалом 3, и/или газами, и/или гранулированным полимером, (фиг. 1), при этом поплавок заполнен в верхней части на половину всего поплавка пенополимерным материалом в 10-50 раз меньшей плотностью по сравнению с нижней частью поплавка, и зависимости от диаметра эластичной трубы 1 поплавки установлены на эластичную трубу 1 со смещением 5-40% (фиг. 3, 4), полимерная оболочка 2 армирована гибким материалом 4 (фиг. 1).

На наружной поверхности полимерной оболочки 2 расположены проушины 5, в которых крепятся электрокабели 6 (фиг. 3).

Использование предлагаемого изобретения позволит расширить эксплуатационные возможности плавающего трубопровода.

Изобретение относится к трубопроводному оборудованию и может быть использовано для транспортировки однородных жидкостей, гидросмесей, отходов нефтепереработки и пульпы на земснарядах в морской, речной и болотистой среде. Плавающий трубопровод содержит один или несколько поплавков, образованных наружной поверхностью эластичной трубы 1 и бочкообразной формы полимерной оболочкой 2. Поплавки заполнены пенополимерным материалом 3, и/или газом, и/или гранулированным полимером, при этом поплавок заполнен в верхней части пенополимерным материалом в 10-50 раз меньшей плотностью по сравнению с нижней частью поплавка. Кроме того, полимерная оболочка 2 имеет бочкообразную форму, армированую гибким материалом 4, а на наружной поверхности полимерной оболочки 2 расположены проушины 5 для крепления электрического кабеля 6. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик плавающего трубопровода. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Плавающий трубопровод, содержащий эластичную трубу и расположенные на ней один или несколько поплавков, отличающийся тем, что поплавки образованы наружной поверхностью эластичной трубы и полимерной оболочкой и заполнены пенополимерными материалами, и/или газами, и/или гранулированными полимерами, причем поплавок заполнен в верхней части наполовину всего поплавка пенополимерными материалами в 10-50 раз меньшей плотности по сравнению с нижней частью поплавка.

2. Плавающий трубопровод по п. 1, отличающийся тем, что полимерная оболочка поплавка имеет бочкообразную форму, армированную гибким материалом.

3. Плавающий трубопровод по п. 1, отличающийся тем, что на наружной поверхности полимерной оболочки расположены проушины для крепления электрического кабеля, трубопроводов и сигнальной аппаратуры.

4. Плавающий трубопровод по п. 1, отличающийся тем, что в зависимости от диаметра эластичной трубы поплавки установлены на эластичную трубу со смещением оси поплавка относительно оси эластичной трубы на 5-40%.