Подводный газопровод и устройство для его сооружения Советский патент 1993 года по МПК F16L1/24 

Изобретение относится к трубопроводам для транспортировки по ним природного газа, а также для транспортировки нефти, пресной (питьевой) воды и других веществ, находящихся в газообразном, жидком и пульпообразном состоянии.

Целью данного изобретения является устранение указанных недостатков известных подводных газопроводов и устройств для их сооружения.

На фиг.1 изображен поперечный разрез газопровода; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - место I на фиг..1 в увеличенном виде; на фиг.4 - вид сверху судна газопровода; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг.4 станка 16 в увеличенном виде; на фиг.7 - схема устройства механизма электрошагового регулятора; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.4 одной секции станка 17; на фиг.9 - вид сбоку станка 18; на фиг. 10- сечение В-В на фиг.9; на фиг, 11 - вид сверху платформы (без крышки) на конце газопровода: на фиг. 12 - сечение

Г-Г на фиг. 11; на фиг. 13 - сечение Д-Д на фиг. 11 и 12; на фиг. 14 - сечение Д-Д на фиг. 11 реактивного движителя.

Газопровод 1 имеет внутреннюю эластичную пластмассовую пневмооболочку 2, армированную продольными полосами стеклополотна на заводе-изготовителе. На наружную поверхность пневмооболочки намотаны несколько слоев стеклополотна с пропиткой клеем типа Спрут поз.З и без пропитки клеем поз.4.

Через воздушный зазор 5 к наружной оболочке 4 прилегает пластмассовая оболо- ка 6 в виде двух полуколец 7, заполненных б.етоном. При этом площадь поперечного сечения двух полуколец 7 равна площади круга 8, ограниченного оболочкой 2, а ширина полуколец 7 равна 2-3 диаметрам круга 8.

Оболочки 6 смежных полуколец соединены между собой прослойкой 9 кордовой резины шин большегрузных автомобилей, приклеенной к оболочкам 6 в процессе изготовления этих оболочек.

(Л

С

00

о о

|ю со

Бетон в полукольца 7 поступает в жидком состоянии через патрубки 10 оболочек 6. Затвердевание бетона в оболочках 6 происходит в процессе укладкигазопроводана подводной трассе. Нижние части полуколец 7 соединены между собой полосой 11 кордовой резины, герметизирующей воздушное пространство 5, после заполнения бетоном оболочек 6.

Для сооружения (изготовления и прокладки) газопровода 1 используется судно 12 с машинным залом 13, В носовой части судна 12 установлены две электролебедки 14 с капроновыми тросами 15. Один из концов троса 15 закреплен на барабане лебедки 14, другой конец троса соединен с якорем (не показан), который может быть закреплен на дне водоема по трассе газопровода в 5-10 км от судна 12.

В машинном зале 13 установлены станок 16 формирования пластмассовой пнев- мооболо чки 2, станок 17 обмотки стеклополотном 3 и 4 пластмассовой оболочки 2, станок 18 формирования полуколец 7 вокруг оболочек 4 и заполнения полуколец 7 бетоном. Заканчивается машинный зал цилиндрическим туннелем 19 в корме судна, продолжением которого служит эластичная оболочка 20, из которой выходит изготовленный газопровод 1.

Станок 16 имеет шпульку 21 с намотанным на нее рулоном 22 пневмооболочки 2. масляный домкрат 23 установки шпульки 21 по высоте, ролик 24 с контактными пластинками 25, прижимной (пружинный) кронштейн 26 с электропроводкой 27, металлический усеченный конус 28 с щелеобразным входным отверстием и с круговым выходным отверстием, из которого выходит пневмообо- лочка в виде кругового цилиндра, сформированная образующими конуса и давлением сжатого воздуха, поступающего в пневмооболочку 2, У входного отверстия усеченного конуса 28 установлены датчики 29 давлений на них пневмооболочки 2, сматываемой с рулона 22.

По разности давлений на датчиках 29, которая должна бьТгь равна нулю, масляным домкратом 23 непрерывно устанавливается (корректируется) высота положения шпульки 21 с рулоном 22.

У входного отверстия усеченного конуса 28 установлена заслонка 30 в направляющих 31, которая под воздействием поршня домкрата (не показан) может пережать пневмооболочку и тем самым перекрыть доступ сжатого воздуха к пневмооболочке, свернутой в рулон 22.

Под усеченным конусом 28 установлен электродвигатель 32. вращающий вал 33

станка 17 через редуктор 34 с храповым колесом 35, входящим в механизм электрошагового регулятора, согласующего скорости вращения вала 33 и рулона 22. В этот

механизм входит также коромысло 36 с зубцами, заходящими попеременно между зубцами храпового колеса 35, сердечник 37, жестко связанный с коромыслом 36 штоком 38, являющийся одновременно упором для

свободного конца пружины 39, электромагнит 40, притягивающий сердечник 37 при прохождении тока через обмотку электромагнита 40, скользящий контакт 41, контактные пластинки 25 и изоляцио.нные

промежутки 42 между ними, установленные на ролике 24. Электрошаговый регулятор подключен к источнику 43 постоянного тока. Станок 17 обмотки пневмооболочки стеклополотном состоит из ряда секций, продольный разрез одной из которых изображен на фиг,8, Каждая секция станка 17 имеет обоймы 44 и 45 со шпульками 46. на которых намотаны рулоны 47 полос многослойного стеклополотна,

Шпульки 46 могут вращаться на полуосях 48, ввинчиваемых в торцы ободов 49 обойм 44 и 45. Обоймы 44 и 45 установлены на подшипники 50 полуокружностей цапф 51 опорных кронштейнов 52.

Ободы 49 имеют шестерни 53, которые входят в зацепление с шестернями 54 и 55. Шестерня 54 находится в зацеплении с шестерней-сателлитом 56, а шестерни 55 и 56 находятся в зацеплении с шестернями 57,

закрепленными на валу 33. Оси шестерен 54,55 и 56 установлены в опорных кронштейнах 52 и промежуточных кронштейнах 58. В обоймах 44 и 45 установлены по 6

шпулек 46, оси вращения которых отклонены от осей вращения обоймы 44 и 45 на углы соответственно + а и -а (на фиг.8 для упрощения чертежа угол а принят равным 0), причем обоймы 44 и 45 вращаются во взаимно противоложных направлениях.

На фиг.5 изображено 6 секций станка 17, однако число их может быть и иным в зависимости от прочностных характеристик полос стеклополотна, диаметра изготовляемого газопровода и давления транспортируемого газа. На фиг.5 для наглядности секции станка 17 и станки 16, 17 и 18 изображены раздельно, но при реализации устройств они должны быть соединены в один стан без промежутков между станками и секциями.

После последней секции станка 17 также установлены электродвигатель 32 и редуктор 34 для уменьшения деформации скручивания вала 33. В первой и средней секции станка 17 производится промазка

клеем типа Спрут полос стеклополотна в процессе их обмотки дополнительной установкой соответствующего устройства.

Станок 18 формирования полуколец 7 вокруг оболочек 4 с воздушным зазором 5 имеет шпульку 59 с намотанным на нее рулоном 60 оболочек б, установленную над изготовляемым газопроводом после последней секции станка 17. Оболочка 6, стягиваемая с рулона 60 движением судна 12 относительно газопровода 1 и под действием силы тяжести, будет обволакивать обмотку 4 газопровода и протягиваться в формирующий желоб 61. Одновременно через патрубок 10 и шланг 62 в оболочку б будет поступать под давлением в 3-4 атмосферы бетон и заполнять полукольца 7. Для ускорения формирования полуколец 7 и лучшего заполнения их бетоном желоб 61 подключен к вибратору (не показано).

Под оболочкой 4 установлена шпулька 63 с рулоном 64 полосы 11 кордовой резины. Наружная поверхность этой полосы в местах ее склейки с оболочкой 6 смазывается кдеем из трубки 65 со щеткой 66, Трубка 65 имеет отверстия, через которые клей смачивает щетку 66, а наружный кронштейн (не показан) прижимает щетку 66 к рулону 64. Ось шпульки 63 установлена на цапфах 67, которые с помощью рычага 68 и домкрата 69 могут устанавливаться на заданой высоте. Противоположный цапфам 67 конец рычага 68 установлен на шарнире стойки 70. Полоса 11, стягиваемая с рулона 64 и смазанная клеем, прижимается к оболочке 6, заполненной бетоном, с помощью катка 71 и днища желоба 61. Оси 72 шпульки 59 рулона 60 установлены в цапфах 73, неподвижно закрепленных на стенках 74 машинного зала 13, В конец 75 пневмооболочки 2 вклеен обруч 76 с конусообразной оболочкой 77, от которой отходят два рукава 78 к компрессорам 79, установленным на подвижной платформе 80. За вклейкой обруча 76 гжевмооболочка 3 разрезана на ленты, скрученные в тросики 81, которые закреплены в стальном кольце 82, установленном на платформе 80. За кольцо 82 и за раму платформы 80 закреплены тросы 83. с помощью которых платформа 80 буксируется тягачами 84 или удерживается на якорях (не показаны),

Для работы компрессоров 79 на платформе 80 установлены два. дизельных двигателя 85 с электрогенераторами 86. Платформа 80 приспособлена для движения по воде с помощью надувного баллона 87, окружающего платформу 80. и воздуховода 88, идущего от одного из компрессоров 70 под дно платформы 80 к центральной его части. Воздух, поступающий под дно платформы, увеличивает ее водоизмещение и уменьшает величину тяговой силы, необходимой для ее движения по воде.

Тяговую силу для движения платформы 5 80 по воде создает воздушно-реактивный движитель, принципиальная схема устройства которого дана на фиг. 14. Сжатый воздух по воздуховоду 89 от второго компрессора 79 поступает в верхнюю часть каме0 ры 90 и выходит через реактивное сопло 91 в гибкий рукав 92. В нижнюю часть камеры 90 поступает вода через переднее водозаборное.отверстие 93 нижней части камеры 90.

5 В реактивное сопло 91 при работе движителя в установившемся режиме поступает струя воздуха с захваченной ею струей воды, которая уменьшает проходное сечение сопла 91 для воздуха (за счет увлекав0 мой воды) и тем самым повышает давление воздуха в верхней части камеры 90, т.е. увеличивает реактивную силу, движущую платформу 80,

Гибкий рукав 92. через который выходит

5 струя воздуха и воды из сопла 91, с помощью привода рулевого устройства (не показано), аналогичного известному приводу к рулю, может быть повернут в заданном направлении для изменения курса дзиже0 ния платформы 80.

Для движения по дороге к днищу платформы 80 могут быть привернуты кронштейны с колесными парами 94. В этом случае камеру 90 и рукав 92 отсоединяют от плат5 формы 80, а баллон 87 спускают и закрепляют ремнями на бортах платформы 80.

Из воды на берег .платформа 80 вытягивается с помощью тягачей 84 по верхней плоскости 95 наклонной бетонированной

0 траншеи 96, уходящей от берега в водоем для укладки в ней подводного газопровода. При этом платформа 80 устанавливается на горизонтальной площадке 97 верхней плоскости бетонированной траншеи 96 вне достигаемо5 сти морского прибоя и закрепляется неподвижно тросами 83.

Траншея 96 для укладки газопровода 1 бетонируется одновременно с полосами 98 для движения, платформы 80, а при заверше0 нии прокладки газопровода 1 траншея 96 в зоне прибоя выкладывается бетонными блоками с железобетонным перекрытием.

Бетонированная траншея 96 имеет внутренний поперечный размер, превосхо5 дящий на 0,1-0,2 диаметра пневмооболочки 2 с давлением воздуха в ней 4-5 атмосфер, и глубину не менее 1,5 диаметра оболочки 2. Работа устройств по сооружению под- водного газопровода не заканчивается сооружением подводной части газопровода,

т.к. газ потребляется на наземной территории и добывается в нашей стране в большинстве случаев еще не в море (за исключением Каспия). Сооружение газопровода в прибрежных районах при прокладке газопровода также целесообразно производить с помощью предлагаемых устройств с той лишь разницей, что газопровод не будет иметь пластмассовой оболочки 6 с полукольцами 7, заполненными бетоном. Для изготовления такого газопровода не будет использоваться станок 18.

С целью прокладки наземного газопровода судно 1 пришвартовывают кормой к причальному сооружению 99, возведенному на трассе газопровода как можно ближе к горизонтальной площадке 97, и закрепляют неподвижно на якорях. Платформу 80 пришвартовывают к противоположной стенке причального сооружения. На фиг. 11 изображена платформа 80, прикрепленная тросами 100 к причальному сооружению.

Движение платформы 80 к причальному сооружению производится на воздушной подушке при надувном баллоне 87 с помощью водно-воздушного реактивного движителя, работающего от компрессора 79. В первый момент движения платформы 80 давление в камере 90 будет низким, т.к. через сопло будет проходить только воздух, который затем начнет затягивать в сопло воду, при этом скорость его движения будет возрастать, давление в камере 90 повышается, а тяговое усилие увеличиваться. В результате этого скорость движения платформы; возрастает, а напор воды во входное отверстие 93 камеры возрастает пропорционально квадрату скорости движения платформы 80. Объем и скорость воды, проходящей через сопло 91, будет возрастать до тех пор, пока не уравновесится сила тяги силой сопротивления среды движению платформы 80. При этом работа водно-воздушного реактивного движителя войдет в установившийся режим, определяемый количеством воздуха, нагнетаемого компрессором 79 в камеру 90 в единицу времени.

После того, как судно 1 и платформа 80 будут пришвартованы к причальному сооружению 99 через станки 16,17 и 18 судна 12 пропускают конец пневмооболочки 2, сматываемой с рулона 22 (при отключенном ролике 24), и закрепляют его на платформе 80, как это изображено на фиг.11.

Платформу 80 соединяют тросом 83 с электролебедкой, установленной на тягаче 84. Включением дизелей 85, электрогенераторов 86 и компрессоров 79 нагнетают воздух в пневмооболочку.2 до заданного давления. Одноаременно включают работу станков 16

и 17 (при выключенном станке 18) и электролебедки на тягаче 84 и платформа 80, отшвартованная от сооружения 99, начинает движение по трассе газопровода от судна 12

к площадке 97, вытягивая из работающих станков 16 и 17 газопровод без оболочки 6, предназначенный для укладки в траншею 96 на берегу (на фиг. 12-и 13 он показан пунктирной линией). После отхода платформы 80

причальное сооружение 99 отбуксируют на конечный участок подводной части маршрута газопровода 1.

При подходе платформы 80 к берегу воздух из баллона 87 спускают и платформу 80

устанавливают на площадке 97. В боковые отсеки баллона 87 нагнетают компрессором 79 сжатый воздух, платформа 80 поднимается и под ней устанавливают колесные пары 94. Это положение платформы 80 отражено

на фиг. 12. Затем воздух из баллона 87 спускают, оболочку баллона 87 пристегивают к бортам платформы 80 и на буксире тракторов 84 (фиг. 13) платформа совершает дальнейший путь по трассе газопровода, а

пневмооболочку 2, обмотанную слоями стеклополотна 3 и 4, на заданном расстоянии от платформы 80 укладывают в бетонированную траншею 96.

На расстоянии платформы 80 от начального пункта наземной трассы газопровода, равном расстоянию от судна 12 до площадки 97, включают в работу станок 18. В этом .случае, когда платформа 80 подойдет к ко- нечному пункту своего маршрута движения,

пневмооболочка 2, обмотанная стеклополот- ном оболочек 3 и 4, будет подтянута к начальному пункту наземной части газопровода, а подводная часть газопровода 1 с оболочками 6, заполненными бетоном

в виде полуколец, будет подтянута к площадке 97. С этого момента платформу 80 закрепляют тросами 83 на месте, а судно 12 с помощью электролебедок 14 начинает движение по трассе газопровода к причальному сооружению 99, установленному уже на противоположном конце подводной части газопровода 1.

В конце трассы подводного газопровода судно 12 заходит за причальное сооружение99 и пришвартовывается к нему кормой (носом к берегу), так чтобы газопровод прошел через причальное сооружение, на котором снимают последнее полукольцо 7 и пережимают эластичную оболочку 2,3 и 4

газопровода металлическим зажимом.

Затем газопровод 1 перерезают между судном 12 и причальным сооружением 99, Судно 12 отходит от причального сооружения 99, разворачивается к этому сооружению кормой и закрепляется в этом

положении неподвижно на якорях. К противоположной стороне причального сооружения 99, направленной в сторону берега по трассе газопровода, пришвартовывают платформу 80 с концом пневмооболочки 2. закреп- ленной на платформе 80 тросиками 81 (фиг. 11).

Концы пневмооболочки 2. идущие от платформы 80 и от судна 12, склеивают между собой, после чего на платформе 80 включают дизели 85, электрогенераторы 86 и компрессоры 79 и производят те же действия, что и в начальной стадии прокладки газопровода при движении платформы 80 от причального сооружения 99 до конечного пункта своего маршрута движения.

По окончании изготовления и проклад-. ки наземной части конца газопровода 1 на причальном сооружении 99 пережимают металлическим зажимом оболочки 2,3 и 4 газопровода, выходящего из судна 12, и перерезают эти оболочки, освобождая судно 12 от газопровода 1 и от причального сооружения 99. Судно 12 отходит от сооружения 99. Судно 12 отходит от сооружения 99 к новому обьекту строительства подводного газопровода.

Обрезанные концы оболочек 2,3 и 4, закрепленные металлическими зажимами на причальном сооружении 99, соединяют между собой с помощью соединительной муфты. В простейшем случае такой муфтой может быть пластмассовое кольцо, к внутренней поверхности которого приклеивают оболочки 2,3 и 4 одного конца, пережатого металлическим зажимом, а затем к наружной поверхности этого же кольца приклеивают оболочку 2 другого конца, пережатого металлическим зажимом. Для этого предварительно оболочку 2 разрезают вдоль образующей ее цилиндрической поверхности четырьмя разрезами на ширину кольца, к которому ее приклеивают. Затем место соединения противоположных концов оболочек с кольцом обматывают вручную полосами стеклополотна, смазанного клеем, пор, пока место соединения концов оболочек станет прочнее в 1,5-2 раза, чем эти оболочки в неразрезанных местах газопровода. После соединения концов оболочек металлические зажимы с них снимают, места зажимов обматывают еще одним-двумя слоями полосы стеклополотна вместе с соединительной муфтой и опускают их на дно водоема с борта причального сооружения 99, а причальное сооружение 99 перевозят на новый участок про-. кладки подводного газопровода 1,

Работа станка 16 по изготовлению пневмооболочки 2 производится в следующем порядке.

Шпульку 21 с рулоном 22 устанавливают на цапфах домкрата 23 так, чтобы верхняя поверхность рулона 22 была на одной высоте с щелеобразным выходным отверстием 5 усеченного конуса 28. Сметывание пневмооболочки 2 с рулона 22 производится под воздействием силы натяжения пневмооболочки 2 создаваемой движением платформы 80 или судна 12 во взаимно про0 тивоположных направлениях. Для регулировки этой силы вращение шпульки 21 на станке 16 имеет устройство торможения (не показано).

Скорость движения пневмооболочки не

5 должна превышать заданного предела, обусловленного допустимой скоростью вращения обойм 44 и 45 со шпульками 46. Эта скорость определяется частотой пульсации тока в цепи 27 и при приближении частоты

0 пульсации тока к заданному пределу автоматической системой управления станками 16,17 и 18 вырабатывается сигнал торможения вращения шпульки 21.

Для смены шпульки 21с израсходован5 ным рулоном 22 заслонка 30 пережимает пневмооболочку 2, конец ее, закрепленный на оси шпульки 21, отрезают, шпульку 21 с израсходованным рулоном 22 заменяют на новую с полным рулоном 22, обрезанный

0 конец склеивают с концом пневмооболочки 2 нового рулона 22, заслонку 30 поднимают, тормоз вращения шпульки 21 ослабляют.

Работа станка 17 по обмотке пневмооболочки 2 полосами стеклополотна с рулонов 47

5 шпулек 46 производится в автоматическом режиме, определяемом скоростью вращения ролика 24, прерывающего ток в цепи 27, и тем самым влияющем на скорость вращения храповика колеса 35 редуктора 34, понижа0 ющего число оборотов ротора электродвигателя 32 до заданного числа оборотов вала 33.

От принятого значения величины перекрытия обматываемых полос стеклополотна

5 при одном обороте обоймы 44 и 45 определяется угол а отклонения осей вращения шпульки 21 от осей вращения обойм 44 и 45. Так при 70% перекрытия полос стеклополотна при обмотке пневмооболочки 2 и ши0Г рине полос, равной наружному диаметру

пневмооболочки 2, угол а определяется из

п т равенства tg« 0,096иа 5028 . При

диаметре пневмооболочки 2 м и скорости 5 вращения обойм 44 и 45, равной одному обороту за 6 с, скорость движения пневмооболочки 2 через станок 17 будет равна 0,1 м/с или 360 м/ч.

Перед началом работы станка 17 произ- . водят загрузку гнезд обойм 44 и 45 шпульками 46 с.рулонами 47 полос многослойного стеклополотна. Загрузку шпулек 46 производят при частично вывинченых полуосях 48, которые затем ввинчиваются до закрепления шпулек 46 с возможностью их вращения на полуосях 48. После установки шпулек 46 в верхние гнезда всех секций станка 17 производят поворот обойм 44 и 45 на задэн- ный угол для загрузки следующего ряда шпулек 46 в верхние гнезда всех секций станка 17. Угол поворота обойм 44 и 45 определяется числом шпулек 46 в обойме. При шести шпульках угол поворота обоймы бу- дер равен 60°, Одновременно с установкой шпулек 46 производят приклейку концов полос стеклополотна от рулонов 47 к пневмоо- болочке 2 или к ранее намотанным полосам стеклополотна на пневмооболочку 2.- Работа станка 18 по изготовлению полуколец 7, заполненных бетоном и облегающих оболочку 4, производится в таком же автоматическом режиме, в каком работают станки 16 и 17. При движении пневмообо- лочки 2-е намотанными на ней оболочками 3 и 4 из полос стеклополотна происходит .стягивание с рулона 60 оболочки 6, приклеенной в начальный момент работы станка 18 своим концом к оболочке 4. При сходе оболочки 6 с рулона 60 к патрубкам 10 подсоединяют шланги 62, по которым под давлением 3-4 атмосферы поступает бетон, прижимая оболочку 6 к оболочке 4 и заполняя полукольца 7 во время втягивания оболочки 6 в желоб 61. Перед входом оболочки в донную часть желоба 61 к ней уже в своей нижней части, заполненной бетоном, приклеивается полоса 11 кордовой резины, стягиваемая с рулона 64, уже смазанная клеем щеткой 66. Для лучшего прилегания полосы 11 кордовой резины к оболочке 6 ее прижимает снизу каток 71 перед входом в желоб 61 и далее дно желоба 61. Вибрация желоба 61 уменьшает трение полосы 11 о дно желоба 61 при ее движении, а также уплотняет бетон и формирует полукольца 7. На выходе оболочки 6, заполненной бетоном, из станка 18 шланг 62 перекрывают и снимают с патрубка 10. К этому времени бетон в оболочке 6 уже уплотнится вибрацией желоба 61 и загустеет в такой мере, что из патрубка 10 будет выделяться только небольшое количество цементного раствора малой концентрации. Шланги 62, снятые с патрубка 10, замкнутой цепной передачей возращаются к передней части станка 18.

Заполненные бетоном полукольца 7, образующие газопровод 1, протягиваются на ленточный транспортер 101, доставляющий газопровод 1°к входу в туннель 19. Перед входом в туннель 19 патрубок

срезают, а образовавшееся отверстие в оболочке 6 заклеивают заплатой из материала оболочки 6. Длину желоба 61 и транспортера 101 подбирают такой, чтобы бетон успел

принять заданную форму полукольца 7, которая сохранялась бы при дальнейшем движении газопровода 1 через туннель 19 и эластичную оболочку 20, которые предназначены для предотвращения просачивания

воды в судно 12 и для сохранения формы полуколец 7, заполненных еще не вполне отвердевшим бетоном.

В режиме изготовления наземной части газопровода (при выключенном станке 18) конец эластичной оболочки 20 поднимают выше уровня воды в водоеме для исключения попадания значительного объема воды в судно 12. Вода, просочившаяся в судно 12 через туннель 19 в

процессе изготовления газопровода, откачивается соответствующим насосом из судна за борт.

Оценку эффективности подводного га.зопровода произведем путем сравнения с

известным газопроводом на примере сооружения газопровода от газового месторождения на полуострове Ямал через Байдарацкую губу протяженностью в 100 км вместо 200 км газопровод известной конструкции, который

необходимо проложить по тундре Ямала в обход Байдарацкой губы. При этом примем, что подводный газопровод будет иметь внутренний диаметр пневмооболочки 2 м и давление газа, поступающего в газопровод, 100

кг/см , а наземный газопровод известной конструкции будет сооружен из стальных труб диаметром 1400 мм (т.к. большего диаметра труб не изготовляется) при давлении в 75 кг/см (т.к. на большее давление изготовляемые трубы не рассчитаны).

.

Пропускную способность, т.е. производительность газопровода определим по формуле

0 20,21 xD8/3x

f4

I v

- Р

yTL

в которой О - производительность газопровода, м3/ч;

D - внутренний диаметр газопровода, см;

Рн и РК - соответственно начальное и конечное давление, кг/см : у-плотность газа; Т - абсолютная температура газа; L - длина газопровода, км. Определим отношение производительности предлагаемого п и известного и газопроводов

Примем: Dn 2 м, Ои 1,4 м, (Рн)п ° 100 кг/см2, (Рн) кг/см2 и (Рк)п(Рк) кг/см2.

Получим, что производительность предлагаемого газопровода будет больше, чем у известного в 4 раза (точнее в 4,03 раза). Следовательно, газопровод, проложенный предлагаемым способом, может заменить четыре известных газопровода, что весьма существенно, т.к. от газового месторожде- ния в Сибири проложено б параллельных газопроводов в центр страны.

Расчеты показывают, что при допустимой нагрузке на разрыв стекловолокна 300 кг/см2 и стали 150 кг/см2 и при равном (например 3-кратном) запасе-прочности получим, что масса газопровода из стальных труб будет в 3 раза больше, чем масса предлагаемого газопровода (с D 2 м) без учета массы полуколец, заполненных бетоном, Это значит, что затраты на транспортировку материалов для сооружения известного газопровода будут в несколько раз больше, чем на сооружение подводного газопровода с учетом необходимого бетона,

Все затраты на изготовление и прокладку газопровода диаметром в 2 м и с давлением до 100 кг/см предлагаемым способом не превысят затрат на изготовление и прокладку газопровода из металлических труб диаметром в 1,4 м и допустимым давлением до 75 кг/см2.

Если учесть, что газопровод из стальных труб подвержен коррозии и механическому износу внутренней поверхности труб, a предлагаемый газопровод из стеклопрлот- на с внутренней поверхностью из специально подобраной пластмассы пневматической трубы, стойкой к механическому износу и коррозии, то можно принять, что предлага- емый газопровод будет долговечнее в эксплуатации чем известные по крайней мере в 1,5 раза. В этом случае затраты на изготовление и прокладку предлагаемого газопровода, приходящиеся на равный объем транспортируемого газа, будут в б раз меньше затрат на изготовление газопровода равной длины известным способом.

Затраты энергии на перекачку равного объема газа по предлагаемому газопроводу и по известному равной длины определим, исходя из того, что число компрессоров на компрессорной станции для предлагаемого газопровода будет больше, чем для известного на величину, равную отношению площадей их поперечного сечения, т.е. на величину

(2м)2: (1.4м)2 2,0.

Отношение мощностей, затрачиваемых каждым компрессором, будет пропорционально начальному давлению газа в газопроводах, т.е.

100:75 1,33.

Следовательно, для перекачки в 4 раза большего объема газа по предлагаемому газопроводу потребуется только в 2,67 раза больше энергии.

Таким образом, для перекачки равного объема газа предлагаемым газопроводом потребуется в (4 : 2,67) 1,5 раза меньшая затрата энергии. С учетом того, что подводный газопровод будет в 2 раза короче наземного, проложенного известным способом, получим, что затрата энергии по перекачке равного объема газа будет в 3 раза меньше при эксплуатации подводного газопровода, чем наземного, а стоимость, затраченная на сооружение 100 км подводного газопровода, заменяющего 200 км наземного газопровода, будет в 12 раз меньше при равной пропускной способности газопроводов.

Большое преимущество подводного газопровода заключается также в том, .что оленьи пастбища Ямала не будут уничтожены прокладкой наземного газопровода и транспортировкой труб для его сооружения.

Срок прокладки подводного газопровода одной бригадой (командой) с помощью одного судна с платформой и причальным сооружением будет в 10-20 раз меньше наземного газопровода бригадой такой же численности с помощью комплекта известных устройств. Срок окупаемости капитальных затрат на сооружение подводного газопровода при в б раз меньших капитальных затратах и в 3 раза меньших эксплуатационных затратах будет по крайней мере в 18 раз меньше для подводного газопровода.

Формула изобретения 1. Подводный газопровод, содержащий внутренний раздуваемый герметизирующий рукав со спирально намотнанными на него лентами изоляционного материала, о т- л и чающийся тем, что газопровод снабжен симметрично размещенными на нем разматываемыми из рулона и одновременно заполняемыми бетоном балластирующими оболочками, при этом снизу к оболочкам герметично приклеен фиксирующий их полосовой резмнокордовый матери-щ е е с я тем, что оно снабжено дополни- дл тельной плавучей платформой, на которой 2. Устройство для сооружения газопро-закреплен хвостовой конец газопровода, вода, содержащее плавсредство, оснащен-при этом на платформе размещено оборудо- ное оборудованием для изготовления,5 вание для подачи сжатого воздуха в газоконтроля и укладки газопро вода, от л мча ю-провод,

. А-А,

Сущность изобретения: на внутренний раздуваемый герметизирующий рукав спирально намотаны ленты изоляционного материала. На газопроводе симметрично размещены разматываемые из рулона и одновременно заполненные бетоном балластирующие оболочки. Снизу к оболочкам герметично приклеен фиксирующий их полосовой резинокордовый материал. Плавс- редство оснащено оборудованием для изготовления, контроля и укладки газопровода. На плавучей платформе закреплен хвостовой конец газопровода. На платформе размещено оборудование для подачи сжатого воздуха в газопровод. 2 с.п.ф-лы, 14 ил.

Фиг.4

Щиг.2

Фиг.З