Способ подземной прокладки трубопровода при низких температурах окружающей среды Советский патент 1993 года по МПК F16L1/28 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности мо- жет найти применение при сооружении ма- гистральных трубопроводов,

Для решения технической задачи снижения энергетических затрат при нагреве участков трубопровода в способе подземной прокладки при низких температурах окружающей среды, заключающемся в монтаже трубопровода последовательным наращиванием его участков, укладке присоединяемого участка трубопровода .в траншею, присоединения его к трубопроводу, нагреве участка подачей в него горячего воздуха и защемлении нагретого участка грунтом засыпки с оставлением свободного от грунта конца трубопровода с последующей перебазировкой нагревателя, осуществляют подачу горячего воздуха в свободный от грунта засыпки конец трубопровода с по- следуКщим выходом воздуха из конца присоединенного к нему участка, при этом

горячий воздух подают через шланг, предварительно размещенный в свободном от грунта засыпки конце трубопровода и присоединяемом участке. Кроме того, воздух, выходящий из присоединенного участка трубопровода, направляют в нагреватель.

На чертеже схематически изображен прокладываемый трубопровод, вид сбоку.

В соответствии со способом подземной прокладки трубопровода при низких температурах окружающей среды закрывают начальное сечение 1 трубопровода 2, производят монтаж участка ti трубопровода 2 наращиванием труб или секций 3 с одновременным протаскиванием в участок Ь на всю его длину шланга 4, например, с помощью троса, прикрепленного к свободному концу шланга 4, сматываемого с барабана 5. Затем производят укладку участка ti в траншею 6. При этом производят соединение шланга 4 со шлангом 7, находящимся в трубопроводе 2 между его концом

ел

с

00

о о

ю ел

и концом засыпки его грунтом и имеющим пл споем противоположном конце направляющий наконечник 8. Далее соединяют участок EI с трубопроводом 2, закрывают конечное сечение 9 трубопровода 2, например, заслонкой 10. через которую пропущен шланг 4. Свободный конец шланга 4 подсоединяют к выходу нагревателя 11, например, с вентиляторной установкой 12. Кроме того, вход вентиляторной установки 12 соединяют с межтрубным пространством трубопровода 2 через шланг 13, который также как и шланг 4 пропущен через заслонку 10. Затем подают горячий воздух по шлангам 4 и 7 с помощью установки 12. По мере прогрева незасыпанной части трубопровода 2 до заданной температуры производят засыпку его грунтом. После завершения засыпки грунтом из трубопровода 2 вытаскивают шланг 4 и отсоединяют его от шланга 7, оставляя последний внутри участка li между его концом и концом засыпки участка h грунтом. Укладку, нагрев и засыпку грунтом участка Fi выполняют одновременно с монтажом наращиванием впереди расположенного участка fe и протаскивани- ем внутрь его шланга.

Направление потока горячего воздуха, поступающего по шлангам 4 и 7 к месту конца засыпки трубопровода 2 грунтом, с помощью наконечника 8 на шланге 7 изменяют. Поток устремляется по межтрубному пространству трубопровода 2 в сторону завершенного наращиванием конца участка 1 и далее по шлангу 13 поступает на вход вентиляторной установки 12 и затем в нагреватель 11. Этому способствует также и то, что начальное сечение 1 трубопровода 2 перекрыто. По пути своего движения в межтрубном пространстве воздух нагревает стенки трубопровода 2, благодаря чему происходит его растяжение и далее в таком состоянии защемление грунтом при заданной температуре.

Благодаря этому уменьшается перепад между температурой защемления и максимальной температурой эксплуатации трубопровода 2, что исключает потерю его устойчивости.

Движущийся по межтрубному пространству воздух препятствует потерям тепла от шлангов 4 и 7 в атмосферу, что позволяет подать к месту конца засыпки трубопровода 2 воздух более высокой температуры при меньших энергозатратах. Теплопотери от стенок участка h трубопровода 2 в атмосферу и соответственно энергозатраты сокращаются также и за счет того, что направление движения потока воздуха, выходящего из шланга 7, по межтрубному пространству совпадает

0

5

0

5

0

5

0

с направлением ведения .засыпки трубопровода 2 грунтом.

Кроме того, то обстоятельство, что воздух, выходящий из участка li, направляют по шлангу 13 на вход вентиляторной установки 12 и далее в нагреватель 11, также приводит к дополнительному снижению энергозатрат по сравнен ию с прототипом, в котором воздух в нагреватель 11 поступает из окружающей атмосферы с более низкой температурой.

Указанное выше сокращение потерь тепла в атмосферу позволяет уменьшить расход горячего воздуха, нагнетаемого в участок Ji трубопровода 2, что дополнительно снижает энергетические затраты.

П р и м е р. В зимний период при температуре атмосферного воздуха (-40)°С и скорости ветра 6 м/с производят подземную прокладку трубопровода условным диаметром 1,4 м. При этом засыпка ранее уложенного в траншею трубопровода грунтом завершена на расстоянии 24 м от его конца, т.е. часть трубопровода длиной 24 м оставлена незасыпанной с целью обеспечения возможности присоединения очередного участка трубопровода длиной 48 м. Для обеспечения продольной устойчивости трубопровода в период его эксплуатации принята температура защемления его грунтом 0°С, достигаемая за счет нагрева трубопровода продувкой горячим воздухом.

При выполнении расчетов с целью определения потребностей в тепле учтены особенности теплообмена способов прокладки трубопровода по прототипу и новому техническому решению.

Результаты расчетов показывают, что в новом техническом решении по сравнению с прототипом потребность в тепле (кДж) сокращается в несколько раз. .а именно: 6630738

842384

7,9 раза, а расход воздуха (кг/с)

45 уменьшается в 3,6 раза (

25

Таким образом это позволяет снизить расход топлива на подогрев, мощность вентиляторной (компрессорной) установки, а также уменьшить ее габариты и габариты нагревателя.

Формула изобретения 1. Способ подземной прокладки трубопровода при низких температурах окружаю- щей среды, заключающийся в монтаже трубопровода последовательным наращиванием его участков, укладке присоединяемого участка трубопровода в траншею, присоединении его к трубопроводу, нагреве участка подачей в него горячего впздухл и

защемлении нагретого участка грунтом засыпки с оставлением свободного от грунта конца трубопровода с последующей перебазировкой нагревателя, отличающий- с я тем, что осуществляют подачу горячего воздуха в свободный от грунта засыпки конец трубопровода с последующим выходом воздуха из конца присоединенного к нему

участка, при этом горячий воздух подают через шланг, предварительно размещенный в свободном от грунта засыпк-и конце трубопровода и присоединяемом участке.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что воздух, выходящий из присоединенного участка трубопровода, направляют в нагреватель.

Сущность изобретения: монтируют трубопровод (ТП) последовательным наращиванием его участков. Укладывайзт присоединяемый участок в траншею, присоединяют к ТП, Нагревают участок подачей в него горячего воздуха и защемляют его грунтом засыпки с оставлением свободного от грунта конца с последующей преобраэов- кой нагревателя, Осуществляют подачу горячего воздуха в свободный от грунта засыпки конец ТП с последующим выходом воздуха из конца присоединенного к нему участка. Горячий воздух подают через шланг, предварительно размещенный в свободном от грунта засыпки конце ТП и присоединяемом участке. Воздух, выходящий из присоединяемого участка ТП, направляют в нагреватель. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,