Способ прокладки многониточной трубопроводной системы Советский патент 1992 года по МПК F16L1/28 F16L53/00 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при прокладке промысловых или технологических трубопроводов в торфяных грунтах.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности многониточной системы путем обеспечения более эффективного взаимоподогрева ее трубопроводов.

На фиг. 1 изображена траншея, разработанная в торфяно м грунте, с уложенной в нее трубопроводной системой, поперечный разрез; на фиг, 2 - расчетная схема по определению требуемых параметров присыпки системы; на фиг. 3 - график расчета интенсивности теплопотерь от трубопроводов в окружающий грунт в зависимости от изменения коэффициента теплопроводности присыпки.

Способ прокладки многониточной трубопроводной системы заключается в разработке уширенной траншеи 1 в торфяном грунте 2, укладке в нее трубопроводов 3 и 4, присыпке их дисперсным материалом 5, имеющим теплопроводность, определяемую соотношением

1 Аоб/АгР 5 ,

где Аоб и Аф - соответственно коэффициенты теплопроводности дисперсного материала и грунта засыпки, и завершающую засыпку трубопроводов извлеченным грунтом 6. Трубопроводная система может быть заключена в оболочку 7 из синтетического материала, которая заполнена также дисперсным материалом 5, с целью предохранения его от рассыпания, перемешивания с грунтом 6 засыпки и равномерного распределения вокруг трубопроводов 3 и 4.

В случае прокладки многониточной системы в торфяном грунте 2 (с коэффициентом теплопроводности торфа ,7 Вт/м К) в качестве дисперсионного материала 5, имеющего теплопроводность, определяемую соотношением 1 Аоб/Аф 5 , могут быть приняты известняки (А ,2 Вт/м -К) или песчаные грунты (супесь, суглинок, песок ,75-2,35 Вт/м К). При необходимости достижения наибольшего эффекта взаимоподогрева и снижения суммарных теплопотерь в качестве дисперсионного материала могут быть применены ангидриды с теплопроводностью А ,2-4,2 Вт/м К.

Пример, Прокладывают два трубопровода радиусом ,114 м в торфяных грунтах с коэффициентом теплопроводности торфа А ,7 Вт/м -К (согласно расчетной схеме на фиг, 2). Расстояние между трубопроводами 25 0,8 м. Расчетный радиус оболочки м глубина заложения трубопроводов м. Температура продукта в трубопроводах для первого варианта составляет соответственно С и С. Температура торфяного грунта С, Для второго варианта т. С и . Результаты расчетов для первого варианта представлены в табл. 1.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Из табл 1. видно, что при равных температурах трубопроводов С, потоки тепла в грунт основания уменьшатся с 7,2 Вт/м (при Аоб Агр ) до 3,34 Вт/м (при Аоб/Агр 2,1/0,), т.е. при увеличении коэффициента теплопроводности в 3 раза поток тепла в грунт уменьшается более чем в 2 раза.

Результаты расчетов второго варианта приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что гфи различных температурах трубопровода С и С потоки тепла в грунт основания в составят: для первого трубопровода поток тепла в грунт изменяется с ;0,88 Вт/м К при Аоб Агр до -2,99 ВтУм К при Аоб/Агр 2,1/0, для второго трубопровода с 9,67 Вт/м (при Аоб Агр)до 6,77 Вт/м (при Аоб/Агр 2,1/0,). Знак - во втором варианте означает, что более холодная труба с температурой С принимает тепло от соседней трубы с температурой С.

Таким образом, при неизменном коэффициенте теплопроводности грунта основания Агр 0,7 Вт/м -К обсыпка трубопроводов слоем песчаного грунта с теплопроводностью ,1 Вт/м К и параметрами, приведенными на фиг. 2, позволяет снизить теплоотдачу в грунт основания в 2 раза, а также обеспечивает более эффективный взаимоподогрев трубопроводов в период эксплуатации.

Из графиков 1, 2 (фиг. 3), построенных по результатам теплотехнических расчетов, видно, что наибольший эффект достигается при соотношении 1 Ao6/Arh 5 , а при Аоб/Arh 5 снижения теплоотдачи трубопроводов в грунт основания практически незначительны. Как показывают теплотехнические расчеты снижение суммарных тепловых потерь может достигать 2,5-3 раза, что позволяет отказаться от специальных конструктивных элементов, станций путевого подогрева и теплоизоляционных конструкций.

Кроме того, присыпка трубопроводной системы дисперсным материалом с коэффициентом теплопроводности, превышающим коэффициент теплопроводности грунта еетественного залегания, способствует уменьшению потерь тепла в окружающую среду, а эксплуатация трубопроводной системы в тепловом отношении становится более эффективной за счет меньшей суммарной теплоотдачи трубопроводов в грунт основания и бо/tee интенсивного теплообмена трубопроводов между собой. При этом наибольший эффект достигается при соотношении 1 Лоб/Л-р 5 , что позволя- ет достичь снижения суммарных тепловых потерь в 2-3 раза и повысить эксплуатационную надежность системы. Присыпка трубопроводов дисперсным материалом или заключение из в оболочку с этим материа- лов, обеспечивая доступ к трубопроводам, повышает их ремонтопригодность. Способ прокладки позволяет в некоторых случаях уменьшить глубину заложения трубопроводов и объем земляных работ по разработке и засыпке траншеи.

Формула изобретения

1.Способ прокладки многониточной трубопроводной системы, заключающийся в разработке уширенной траншеи, укладке в нее трубопровод и их засыпке извлеченным грунтом, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной системы путем обеспечения взаимоподогрева ее трубопроводов, последние после укладки в траншею присыпают дисперсным материалом, имеющим теплопроводность, определяемую соотношением

1 об/Лгр 5/

где Лоб и Ягр - коэффициенты теплопроводности дисперсного материала грунта засыпки.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что дисперсный материал заключают в оболочку.

Область применения: сооружение промысловых и технологических трубопроводов в торфяных грунтах. Разрабатывают уширенную траншею 1 в торфяном грунте 2, укладывают в нее трубопроводы 3 и 4 многониточной системы, присыпают их диспер- сионным материалом 5, имеющим теплопроводность, определяемую соотношением 1 Ач/Аа 5, где AI и А2 - коэффициенты теплопроводности дисперсионного материала и грунта засыпки, засыпают трубопроводы извлеченным грунтом 6. 1 з.п.ф- лы, 3 ил. сг СО сл s|

Таблица 1

Таблица 2

Фиг. 2

/ .

Фиг. 3

40

45

50 АгР