Арочный трубопроводный переход для транспортирования жидкости или газа Советский патент 1991 года по МПК F17D1/00 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту жидкости или газа, а именно к самонесущим арочно-провисным трубопроводом, используемым для перекрытия более длинных пролетов, чем это позволяет несущая способность прямолинейно-балочного трубопровода.

Цель изобретения - повышение надежности путем усиления жесткости конструкции от воздействия ветровой нагрузки при совмещении в одном переходе нескольких трубопроводов различных параметров.

На фиг. 1 изображен арочно-провис- ной переход, общий вид; на фиг.2 - узел у опоры; на фиг.З - разрез А-А на фиг .1; на фиг.4 - вид сверху на раму; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.З; на фиг.6 - сечение В-В на фиг.З.

Каждый трубопровод 1, подходя к переходному препятствию, раздваивается на арку 2 и провисающую затяжку 3 Трубы арок 2 имеют равный диаметр или больший, чем у трубы затяжки 3 Для удобства монтажа и повышения надежности целесообразно изготовлять промышленностью стандартные штампованные стальные разделительные тройники (см.Ьиг 2) Диаметры концов D, DI, Da должны приближаться к сохранению равенства

О

Јь

ю ю

яР2 я(Ы +Р%)

Для повышения надежности (прочности) на концах следует предусмотреть муфты 4 для вставления в них труб с последующей обваркой.

На опорах 5 все трубопроводы жестко саязаны между собой и с опорами.

Трубь арки 2, также как и трубы затяжки 3 связаны между собой поперечными рамами 5 с отдельными для каждой трубы проемами 7. Для уменьшения весовой нагрузки рамы предпочтительнее изготовлять из дюралюминия D1T, D3T или титана. Проемы 7 образованы боковыми стойками 8 с пазами, по которым свободно перемещаются вверх и вниз пластины 9, приваренные к трубам С помощью косынок 10. Проемы 7 имеют высоту больше высоты пластин 9 (за исключением пластин на трубах 11) с образованием свободных пространств выше и ниже пластин 9. К труба 11 наибольшего диаметра (к одной или к двум трубам - при дополнительном разветвлении основной трубы на две горизонтально-параллельные трубы), размещенной по оси (пли ближе к оси) трассы всех труб, рама 6 крепится наглухо.

Рам 6 может быть и большее количество в зависимости от длины пролета перехода и диаметра труб. Однако, при этом, учитывая, чго при температурных деформациях труб за счет крепления на опорах 5 их дуги будут отклоняться от параллельности, зазоры в направляющих (по перемещению вдоль труб) допо шитэльчых рам 6 должны учитывать свободу перемещения. Однако боковые сторопь) (торцы) пластин 9 должны прилегать также плотно, как и в центральной раме 6. Центральная рама 6 может быть и объемной (как вариант), т.е. двойной, если по расчету потребуется дополнительная прочность, 8 нижней точке затяжки 3 на всех трубах устанавливают незамерзающие выпуски 12 желательно с дистанционным управлением. В верхней точкезрки2 на всех трубах устанавливают незамерзающие автоматические вантузы 13, совмещающие в себе аэроциониые клапаны для впуска воздуха при опорожнениях труб.

Раздвоение труб по вертикали кроме общего уменьшения диаметра труб и соответствующего облегчения каждого трубопровода дает возможность уменьшать диаметр на затяжке 3 а сравнении с аркой 2, чго соответствует подбору оптимального пролета перехода с повышением его устойчивости, т.е. надежности.

При заполнении жидкостью (которое допустимо с любой с гороны) сначала равномерно происходи заполнение затяжки 3, а затем происходит равномерное, т.е. равновесное заполнение одновременно с двух сторон арки 2. При опорожнении любого трубопровода 1 также сохраняется равновесие. За счет гидравлической равномерности улучшается режим температурной деформации, т.е. нагрев и остывание происходит также равномерно по всей длине перехода. При изменениях температуры любого из трубопроводов 1, учитывая постоянство

расстояния между береговыми опорами 5, деформация трубопровода 1 (изменение формы дуги) происходит за счет пружинистости изогнутых труб 1 при малозначимых внутренних напряжениях в металле за счет

0 больших длин и плавных изгибов к тому же этому способствует уменьшение диаметров, имеющееся в заявляемой конструкции. В то же время остается возможность трубы минимальных диаметров не раздваивать. Это

5 относится и к газопроводам не зависимо от диаметров. При этом не обязательно иметь одинаковое количество труб вверху и внизу. Кстати, меньшие диаметры труб имеют меньшую парусность для ветра, при этом,

0 при расположении их ближе к краям они выполняют роль рассекателей для ветра, благодаря чему действие ветра на средние крупные трубы ослабляется.

При температурной деформации (она

5 может быть в трубопроводе одного назначения или в нескольких трубопроводах разных назначений одновременно, причем как в сторону расширения, так и в сторону сжатия) раздвоенной трубы, например при ох0 лэждении, т.е. при опорожнении в зимнее время, стрелы дуг арки 2 и затяжки 3 будут уменьшаться, т.е. арка 2 будет опускаться вниз, а затяжка 3 подтягиваться вверх. При нагреве - наоборот. При этом, за счет сво5 бодных пространств в проемах над и под пластинами 9 рамы 6 не воспринимают нагрузок. При температурных деформациях коренного трубопровода 11 вместе с ним поднимается или опускается рама б, изме0 няя сразу на всех остальных трубах 1 размеры свободных пространств в проемах 7 над и под пластинами. При этом расчетные запасы зазоров должны.учитывать с некоторым запасом максимально возможные

5 противоположные деформации всех труб. В итоге каждый трубопровод 1 при температурных деформациях не передает нагрузок на соседние трубопроводы. В то же время при ветровых нагрузках рамы 6 работают

0 как жестко-связанные конструкции, передающие нагрузку на все трубы в арке 2 и на все грубы в затяжке 3. Работа конструкции обеспечивается за счет сохранения па- раллельности сторон проемов 7 и

5 плотно-скользящим прилеганием приваренных к трубам пластин 9 к вертикальным стойкам 8, образующих проемы 7 в раме 6. Кроме всего, рамы 6 являются эффективными гасителями виброколебаний, а именно связывают трубопроводы 1 с разными собственными амплитудами колебаний, которые взаимно гасят друг друга. Это также способствует повышению надежности устройства.

Формула изобретения Арочный трубопроводный переход для транспортирования жидкости или газа, содержащий опоры, установленные на них по меньшей мере два трубопровода, образующие арку и провисающую затяжку, и устройство крепления трубопроводов между собой, установленное в верхней части арки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем усиления жесткости конструкции от воздействия ветро0

5

вой нагрузки при совмещении в одном переходе нескольких трубопроводов различных параметров, каждый отходящий от опоры трубопровод разветвлен в вертикальной плоскости на два трубопровода, из которых арка выполнена с возможностью увеличения его диаметра, а затяжка - уменьшения, причем последняя также снабжена устройством крепления, выполненным в виде прикрепленной к наибольшему трубопроводу рамы с прямоугольными проемами, образованными вертикальными стойками с направляющими, а к трубам прикреплены прямоугольные пластины, установленные е направляющих с возможностью верти кального перемещения.

Изобретение позволяет повысить надежность арочного трубопроводного перехода для транспортирования жидкости или газа путем усиления жесткости конструкции от воздействия ветровой нагрузки при совмещении в одном переходе нескольких трубопроводов (ТП) различных параметров На опорах 5 установлены по меньшей мере два ТП, образующие арку 2 и провисающую затяжку 3. Устр-вод ля крепления ГП между собой установлено в верхней части арки 2 Каждый отходящий от опоры 5 ТП разветвлен в вертикальной плоскости на два тп, из к-рых арка 2 выполнена с возможностью увеличения его диаметра, затяжка 3 - уменьшения Затяжка 3 снабжена устр-вом крепления, выполненным в виде прикрепленной к наибольшему ТП рамы 6 с прямоугольными проемами, образованными вертикальными стойками с направляющими К ТП прикреплены прямоугольные пластины, установленные в направляющих с возможностью вертикального перемещения 6 ил.

J.

3

гт

+i W(b

fv

9 I % V L 9

U26WI

Фиг. 5

11

Фиг. 6