Способ подъема конца подводного трубопровода Советский патент 1993 года по МПК F16L1/12 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при сооружении и ремонте подводных переходов трубопроводов через различные водные преграды (внутренние водоемы и морские акватории).

На фиг,1 изображена схема расположения на дне оснащенного понтонами участка трубопровода; на фиг.2 - схема подъема сосредоточенной силой конца подводного трубопровода над водой; на фиг.З - расчетная схема поднимаемого участка трубопровода.

Принятые следующие обозначения на фиг.1-3.

1 - трубопровод, 2 - понтоны, 3 - дно водной преграды, 4 - уровень поверхности воды, b - длина участка трубопровода с нулевой плавучестью, d - длина консоли, F - сосредоточенная сила, h - глубина водной преграды, RA - реакция в точке касания трубопровода и дна, Р - отрицательная плавучесть трубопровода, q - вес единицы длины

консоли, С - длина поднятого .над дном и расположенного в воде участка трубопровода.

Способ осуществляется следующим способом.

К участку трубопровода 1 расчетной, длины Ь, расположенному на заданном расстоянии d от поднимаемого его конца (фиг.1) прикрепляют понтоны 2, обеспечивающие участку b нулевую плавучесть. Понтоны 2 могут быть прикреплены непосредственно на месте подъема и стыковки плетей трубопровода 1 под водой. Если укладка плетей трубопровода 1 осуществляется протаски- ванием с последующим соединением концов плетей в море, то понтоны 2 могут прикрепляться на участке b протаскиваемой плети трубопровода 1 на береговой строительно-монтажной площадке. После оснащения участка b понтонами 2 и придания ему нулевой плавучести конец трубопровода 1 поднимают сосредоточенной силой, например, плавкраном, лебедкой или понсо

с

VJ

Со со со VI

00

тоном большой грузоподъемности. Сосредоточенную силу F прикладывают на расстоянии d от поднимаемого конца трубопровода 1, т.е. с образованием консоли длиной d (фиг.2). Затем поднятый над поверхностью воды участок трубопровода 1 опускают на плашкоут, концевой ложемент которого расположен на расстоянии d от стыковочного зажима. К закрепленному в стыковочном зажиме концу трубопровода 1 пристыковывают конец другого трубопровода, например, конец, прибуксированный к месту укладки плети трубопровода, или поднятый со дна моря по предложенному техническому решению конец другого трубопровода, уложенного на концевой- ложемент с другой стороны плашкоута. После стыковки в стыковочном зажиме плашкоута концов труб, их сварки, контроля качества сварного соединения и изоляции стыка трубопровод опускают на дно моря.

Длину участка b с нулевой плавучестью определяют расчетом из условия равновесия и прочности поднимаемого участка трубопровода и равенства нулю угла наклона продольной оси трубопровода на его конце для обеспечения стыковки с концом другой плети трубопровода, например, в пределах применимости технической теории изгиба длину участка b определяют из соотношений

Ь3 - 1,5 cb2 + 0,5 с3 -§- (1,5 cd2 + d3) 0;

РЫс +

24 Е I

Ь4 - 2 (Ь

+f

(1) dVl (2)

d т/ТЩПТ(3)

q

где с - длина поднятого над дном и расположенного в воде участка трубопровода (фиг.З);

d - длина консоли;

q - масса единицы длины консоли;

Р - отрицательная плавучесть трубопровода;

h - глубина водной преграды (моря);

EI - изгибная жесткость трубопровода;

W - осевой момент сопротивления сечения трубопровода;

ст - допустимое напряжение от изгиба трубопровода в вертикальной плоскости.

После определения значения b из (1)...(3) проверяют условия прочности на вогнутом участке трубопровода по формуле

P(c2-b2)-qd2

8 P с2 W Если условие (4) не выполняется, уменьшают длину участка b и повторяют расчеты по формулам (1)...(4).

При больших глубинах моря, когда техническая теория изгиба не применима (расчеты по формулам (1)...(4) будут давать

значительную погрешность), длину участка трубопровода с нулевой плавучестью b следует определять путем численного решения системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих изгиб трубопровода под действием нагрузок по предлагаемому техническому решению.

Предложенный способ обеспечивает подъем конца трубопровода над водой с большей глубины и повышает надежность

процесса подъема, поскольку участок b можно заранее оснастить понтонами, а подъем осуществить только одной сосредоточенной силой.

Формула изобретения

1. Способ подъема конца подводного трубопровода, заключающийся в прикреплении к поднимаемому участку трубопровода понтонов, регулирующих его плавучесть,

и подъеме сосредоточенной силой его консольного конца над поверхностью воды, о т- личающийся тем, что его поднимаемому участку на расчетной длине от точки приложения сосредоточенной силы придают нулевую плавучесть, при этом участок с нулевой плавучестью располагается за консольным концом трубопровода.

2. Способ по п. 1,отличающий.с я , что длину участка с нулевой плавуче- ю определяют из соотношений

Ь3 - 1,5 cb2 + 0,5 с3 -§ (1,5 cd2 + d3) 0;

45

+ Ь4-2(Ь2-4 d2)

24 Е

d

где b - длина участка трубопровода с нуле- вой плавучестью;

с - длина поднятого подводного участка трубопровода;

d - длина консольного конца трубопровода;

Q масса единицы консольного конца трубопровода;

Р - отрицательная плавучесть трубопровода;

h - глубина водоема;

El - изгибная жесткость трубопровода;

Использование: строительство и ремонт подводных трубопроводов. Сущность изобретения: к участку b трубопровода на расчетном расстоянии d от его конца прикрепляют понтоны, обеспечивающие нулевую плавучесть участку Ь. Конец трубопровода поднимают сосредоточенной силой, прикладываемой на расстояние d от конца трубопровода. Способ обеспечивает подъем трубопровода с большей глубины с обеспечением высокой надежности изгибаемого участка трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.