Способ подогрева полимерной трубы в бухте Российский патент 2018 года по МПК F16L53/00 F16L1/32 

Область, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области строительства полимерных трубопроводов и может быть использовано для подогрева полимерной трубы в бухте при размотке полиэтиленовых трубопроводов при температурах окружающего воздуха ниже плюс 10°С.

Уровень техники

Известен способ (1. Стандарт организации СТО 45167708-01-2007 «Проектирование и строительство полиэтиленовых газопроводов давлением до 1,2 МПа и реконструкция изношенных газопроводов. ЗАО «ПОЛИМЕРГАЗ», М. 2007. С. 30, п. 7.4.2), в котором при более низкой температуре окружающего воздуха полимерные трубы в бухтах подогревают до требуемой температуры, размещая бухты на время не менее 4 ч в отапливаемое помещение с температурой воздуха не ниже (20±3)°С или, если это невозможно, разогревают при помощи тепловой воздуходувной машины или другого источника тепла до достижения температуры наружной и внутренней поверхности полимерной трубы в бухте не ниже (15±5)°С.

Недостатком данного способа является длительный подогрев полимерной трубы в бухте.

Другим техническим решением является способ подогрева подготовленного к укладке полиэтиленового трубопровода путем пропуска через трубу подогретого воздуха температурой не выше плюс 60°С до требуемой температуры (1. Стандарт организации СТО 45167708-01-2007 «Проектирование и строительство полиэтиленовых газопроводов давлением до 1,2 МПа и реконструкция изношенных, газопроводов. ЗАО «ПОЛИМЕРГАЗ», М. 2007. С. 30, п. 7.4.1).

Недостатком технического решения является использование данного способа для подготовленного к укладке, т.е. размотанного и распрямленного трубопровода ограниченной длины, т.к. продувка теплым воздухом длинномерных полимерных труб, намотанных в бухту, затруднено из-за большого аэродинамического сопротивления. Например, длина полиэтиленовой трубы с наружным диаметром 110 мм, намотанная в бухту, достигает нескольких сотен метров.

Известным техническим решением является устройство для строительства дренажа из полимерных материалов (2. SU 1375725 А1), в котором для исключения излома труб при пониженных температурах на вращающуюся вокруг оси упаковку труб к его центру через патрубок подаются горячие газы от двигателя посредством перфорированного трубопровода. Распределяясь по упаковке и обогревая при этом трубы, газы, отдавшие тепло, выходят из упаковки через вторую цапфу, сечение отверстия которой регулируется заслонкой, причем подача горячих газов может осуществляться непосредственно в полость трубы посредством вращающегося переходника, соединенного гибким шлангом, вставляемым в конец трубы.

Недостатком данного технического решения является невозможность продувки горячими газами от двигателя длинномерных полимерных труб, намотанных в бухты из-за большого аэродинамического сопротивления, а также нагрев ограниченного объема воздуха, прилегающего к упаковке, осуществляющегося с помощью кожуха, установленного над упаковкой в виде «крыши», в то время остальная часть упаковки трубы вне кожуха не будет нагреваться.

Близким техническим решением является установка для подогрева и размотки гибких полиэтиленовых труб (3. www.iz.polvot.su/main.php7icH223), предназначенная для подогрева полиэтиленовых труб содержащая санное основание, на котором размещены моторный отсек с дизельгенератором и теплогенератором, подающими электроэнергию и тепло в рабочий отсек для размещения катушки с бухтой гибкой полиэтиленовой трубы.

Недостатком данного технического решения является подогрев бухты полиэтиленовой трубы только снаружи и невозможность поддержания подогрева размотанной полиэтиленовой трубы вне отсека до необходимых для монтажно-строительных работ значений температуры.

Наиболее близким техническим решением является способ разматывания длинномерных полимерных труб из бухт или катушек (4. RU 2011114538 F16L 53/00. Бюл. №29, 20.10.2012 г.), где подогрев осуществляется путем пропуска подогретого воздуха до требуемой температуры через трубу созданием пониженного атмосферного давления на одном конце трубы.

Недостатком данного технического решения является подогрев бухты полимерной трубы только изнутри подогретым воздухом и отсутствие постоянного подогрева из-за чего при более низких значениях температуры наружного воздуха температура размотанного и находящегося снаружи части трубы становится ниже, чем допустимое значение температуры трубы для монтажных работ по нормативным документам.

Раскрытие изобретения

Целью предлагаемого изобретения является постоянное поддержание необходимой для монтажно-строительных работ температуры в бухте и в размотанной полиэтиленовой трубе.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной цели, заключается в расширении диапазона температуры наружного воздуха в сторону низких температур при строительстве полиэтиленовых газопроводов.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: подогрева полимерной трубы в бухте путем пропуска подогретого воздуха до требуемой температуры через трубу созданием пониженного давления воздуха на одном конце трубы.

Отличительные: бухта полимерной трубы с возможностью свободного вращения относительно своей оси размещена в контейнере, подвешенном за навесное оборудование трубоукладчика, температура воздуха внутри контейнера поддерживается в подогретом состоянии не выше плюс 60°С, на месте разматывания один конец полимерной трубы через предназначенное для этого отверстие контейнера вытащена наружу, к которому без щелей присоединен шланг установки создающей пониженное давление.

Осуществление изобретения

Бухта полимерной трубы с возможностью свободного вращения относительно своей оси размещается в контейнере, который подвешен за навесное оборудование трубоукладчика. Температура воздуха внутри контейнера поддерживается в подогретом состоянии не выше плюс 60°С. На месте разматывания один конец полиэтиленовой трубы через предназначенное для этого отверстие контейнера, вытаскивается наружу, к которому без щелей присоединяется шланг или труба установки создающей пониженное давление, например, вакуумный насос. Вытащенный конец полимерной трубы жестко закрепляется для исключения протаскивания его во время разматывания остальной части трубы из контейнера. При работе насоса, создающего пониженное давление, в конце полимерной трубы внутри создается пониженное давление воздуха. Весь воздух находящийся внутри полимерной трубы под воздействием атмосферного давления приходит в движение в сторону конца трубы с пониженным давлением и заменяется подогретым воздухом контейнера, который, отдавая свое тепло внутренней поверхности полимерной трубы в бухте, постоянно обновляется подогретым воздухом контейнера.

Таким образом, в контейнере полимерная труба в бухте подогревается и снаружи и изнутри. При достижении на конце полимерной трубы, вытащенного из контейнера, более высоких значений температуры, чем регламентированное значение температуры для размотки, трубоукладчик начинает движение вдоль намеченной линии укладки. Бухта свободно вращаясь относительно своей оси внутри контейнера легко разматывается, при этом будут исключены возникновения микротрещин на стенах полимерной трубы, которые неизбежно образовались бы при температурах ниже допустимых значений температуры размотки полимерной трубы.

Например, для укладки полиэтиленовых газопроводов регламентированное значение температуры для размотки равняется плюс 10°С. При достижении температуры конца полимерной трубы, вытащенного из контейнера, более чем плюс 10°С, трубоукладчик начинает движение вдоль заранее приготовленной траншеи для укладки полиэтиленового газопровода. Подогретая бухта полиэтиленовой трубы с возможностью свободного вращения относительно своей оси во время движения трубоукладчика начнет вытягиваться за счет закрепленного вытащенного конца трубы и легко разматываться из бухты за счет свободного вращения относительно своей оси внутри контейнера, который подвешен за навесное оборудование трубоукладчика. В конце размотки необходимой длины разматываемой полиэтиленовой трубы или полностью размотанной трубы трубоукладчик останавливается до полного выхода из контейнера оставшегося конца полиэтиленовой трубы. Внутри контейнера, где находится оставшаяся часть бухты или конец полиэтиленовой трубы, постоянно поддерживается подогретый воздух с температурой не выше плюс 60°С, а установка для создания пониженного давления без щелей присоединенным шлангом в конце разматываемой трубы продолжает работать до окончания необходимых строительных работ. При непрерывной работе насоса подогретый воздух из контейнера с температурой не выше плюс 60°С изнутри будет нагревать вытянутую наружу полиэтиленовую трубу. При предлагаемом способе разогрева будут исключены образование микротрещин на стенах полиэтиленовой трубы, так как при температурах наружного воздуха ниже плюс 10°С температура разматываемой длинномерной полиэтиленовой трубы гарантированно будет находится в интервале от плюс 10°С до плюс 60°С.

Предлагаемый способ подогрева расширяет диапазон температуры наружного воздуха в сторону низких температур при строительстве полиэтиленовых газопроводов.

Изобретение относится к области строительства полиэтиленовых газопроводов и может быть использовано для подогрева длинномерных полимерных труб в бухте (катушке) и укладки трубы при значениях температуры окружающего воздуха ниже, чем рекомендованные в нормативных документах. Бухту полимерной трубы с возможностью свободного вращения относительно своей оси размещают в контейнере, который подвешен за навесное оборудование трубоукладчика. Температура воздуха внутри контейнера поддерживается в подогретом состоянии не выше плюс 60°С. На месте разматывания один конец полимерной трубы через предназначенное для этого отверстие контейнера вытаскивают наружу и к нему без щелей присоединяют шланг установки, создающей пониженное давление. Подогретый воздух из контейнера проходит через всю полимерную трубу в бухте и размотанную ее часть в период размотки и укладки в траншею, что исключает появление микротрещин на стенах полимерной трубы во время строительно-монтажных работ.

Способ подогрева полимерной трубы в бухте путем пропуска подогретого воздуха до требуемой температуры через трубу созданием пониженного давления воздуха на одном конце трубы, отличающийся тем, что бухта полимерной трубы с возможностью свободного вращения относительно своей оси размещена в контейнере, который подвешен за навесное оборудование трубоукладчика, температура воздуха внутри контейнера поддерживается в подогретом состоянии не выше плюс 60°С, на месте разматывания один конец полимерной трубы через предназначенное для этого отверстие контейнера вытаскивается наружу и к нему без щелей присоединяется шланг установки, создающей пониженное давление.