Трубопровод для транспортирования холодных и горячих потоков Советский патент 1980 года по МПК F16L9/18 F17D1/00 

Недостаток этого трубопровоаа Состоит в том, что Концы наружной и внутренней труб каждой секции соединены между собой п|эи помоши механических связок большой толщины, которые в процессе эк- 5 сплуатации становятся тепловыми мостиками.,„,., Кроме того, необходимость осуществле ния предварительного напряжения концевых стыковочных участков между секциями в условиях трассы значительно усложняет монтажные работы. Целью изобретения является снижение теплообмена между окружающей средой и транспортируемым потоком и упрощение монтажа трубопровода. Это достигается тем, что в трубопрово де, состоящем из секций, каждая из которых содержит предварительно напряженны внутреннюю и коаксйально расположенную 20 наружную трубы, концы которых соединены между собой при помоши механических связок, образуя герметичное межтрубное теплоизоляционное пространство, меха нические связки выполнены в виде двух упоров, один из которых размещен на вну ренней йоверхности наружной трубы, а вто рой, снабженный промежуточным элементом, - по наружному периметру внутренней трубы, причем для ф1 ксации внутренней трубы относительно наружной служат малотеплопроводные радиальные опоры, а герметизацию межтрубного пространства обеспечивают гибкие диафрагмы, установленные по торцам каждой секции. Упоры могут иметь форму кольца или отдельных сегментов, расположенных на концевых участках труб. Размер их в радиальном направлении должен быть мень- ще величины кольцевого зазора между внутренней и наружной трубами, чтобы ис ключить возможность контакта с соседней трубой.. Промежуточные элементы плотно крепятся к упорам внутренней трубы (при по мощи сварки, винтами и т.д.) для того, чтобы юс температура была близка к тем пературе транспортируемой среды в рабочих условиях. При охлаждении (нагревании) трубопровода до рабочей температуры плотно прижатые к упорам внутренней трубы промежуточные элементы, охлаждаясь (нагреваясь) до температуры, близ кой ктемпературе транспортируемого потока, будут укорачиваться (удлиняться) настолько, что между промежуточными элементами и упорами наружной трубы образуется гарантированный зазор, в резуль тате чего резко снизится тепловой поток между внутренней и наружной трубами. Связь между ними будет осуществляться только через тонкие герметизирующие ди- афрагмы и малотеплопроводные опоры. В результате, общий тепловой поток по тепловым мостикам между окружающей средой и транспортируемым потоком значительно уменьшится. Кроме того, образовавшийся зазор обеспечивает взаимные продольные перемещения упоров относительно друг друга, достаточные для выравнивания осевых напряжений по длине трубопровода. Это о&-стоятельство позволяет исключить необходимость предварительного напряжения стыковочных участков. На фиг. 1 изображена секция трубопровода для транспортирования холодньгх по;токов, продольный разрез; на фиг. 2 секция трубопровода для транспортирования горячих потоков, продольный разрез; на фиг. 3 (а, б) -варианты соединения, секций между собой. Секция трубопровода для транспортирования холодных или горячих потоков (фиг. 1 и 2) имеет внутреннюю трубу 1, наружную трубу 2, -упоры 3, установлен-, ные на концевых участках наружной трубы 2, упоры 4, установлены на концевых участках по наружному периметру внутренней трубы 1, промежуточные элементы 5 между упорами 3 и 4, малотеплопроводные радиальные опоры 6, установленные в межтрубном пространстве 7 и герметизирующие гибкие диафрагмы 8. Секция (фиг. 1) изготавливается следующим образом. На внутреннюю трубу, на ее концы устанавливаются упоры 4, к ним плотно крепятся промежуточные элементы 5. Затем, в зависимости от назначения, на грубу 1 монтируется объемная теплоизоляция, а также радиальные опоры 6. Наружная труба изготавливается из двух частей, которые снабжены упорами 3. Обе части наружной трубы 2 натягиваются на внутреннюю трубу 1 с противоположных концов до соприкосновения упоров 3 с промежуточными элементами 5. При этом между натянутыми частями наружной трубы 2 должен остаться зазор Л, равный, например, величине сокращения трубы 1 после ее охлаждения до заданной температуры в рабочих условиях. Затем внутренняя труба 1 сжимается любым извёстным способом (например, домкратами) до исчезновения зазора между обеими частя5 t27934 .-..-.-МИ наружной трубы 2, которые соедини- r, При одинаковой длтте внутренней труются сварным швом 9. После освобожде--„:-,,: бы 1 ицаружной трубы 2 (фиг. Зб) сое-

о - - „S S: i;aSe; i - - -ния внутренней трубы от сжимающей внеда-динение Шщий нроизводят следующим обней нагрузки уровень нанряжений сжатияразом: стыкда6чноёТ1р)ост|р йствЬ с обеих

во внутренней трубе спадет, и одновремен- jсторон секции заполняют теплоизоляцией,

но возникнут растягивающие напряжениясводят концыдвутссекций, накладывают

в наружной трубе. В последнюю очередьодносторонний сварной шов 15 изнутри

привариваются диафрагмы 8.внутренней трубы 1, а затем сварной

Секция трубопровода для горячих га-шов 16. зов (фиг. 2) монтируется следующим об- Ю разом

По внутренней поверхности наружнойФормула изобретения

трубы 2 устанавливаются упоры 3. Внут- J

ренняя труба 1 составляется из двух час- 1. Трубопровод для транспортирования тей, снабженных упорами 4. К упорам 4 15 холодных и горячих потоков, состоящий при помощи СЕШрки крепят промежуточные изсекций, каждая из которых содержит элементы 5, которйе изготавливают из ;; ;;;;;;)1рёдва ретёЖно ншряжённые внутренню сплошного материала. На трубу 1 наносяГ %ПШагСШЖ1ШТ5аЙ1ШбЖнн объемную изоляцию, или многослойные эк-: трубы, концы которых соединены межВД раны для вакуумной изоляции, а также ус-20собой припомощ м ёхЖотёскйх связок танавливают радиальные опоры 6. Обе час- образуягерм ё№чн6ё мёжтрубноепростра ти трубы 1 вводят с противоположных кон- ствб с теплоизолшШе1( цов в наружную трубу 2 до сокрикоснове Щ т что, с целью снижения ния промежуточных элементов 5с упора- теплообмена между окружающей средой ми 3..,. и транспортируемым потоком и упрощения

При этом между частями трубы 1 дол- монтажа 1гру§оггрО1вода, механические связжен остаться зазор, равный, например, ки вьгашнещ. в виде двух упоров, один личине удлинения трубы 1 после ее нагре- из которых размещён та вну тренней пова до заданной температуры в рабочих ус- верхности наружной трубы, а второй снабловиях. Затем наружную трубу 2 сжимают 30 промежуточным элементом и размеизвестным способом, а обе части трубы 1 наружнойjiOBepxHOC::ii внутренней сводят до исчезновения зазора между °° тр йГ1фете на г ьшё1Tpj FYc ними и соединяют сварным швом 10. Пос- новлё7шГма йет о дайе рай1 ле освобождения наружной трубы .2 от ежи- опоры, мающей внешней нагрузки секция (фиг. 2) ,35 2. Трубюпровод по п. 1, о т л и ч а -

окажется в предварительно напряженном ю ЩИ и с я тем, что по торцам каждой состоянии, а именно, внутренняя труба 1секции установлены гибкие диафрагмы, .

будет растянута, а наружная труба 2 ежа- обеспечивающиегё рмётйзацйю мёжтрубта. Затем устанавливают диафрагмы 8. .-; й&го прбстрайстйа. ;

Соединение готовых секций между co-,;f. 3. Трубопровод по пп. 1, 2, о т л и -

бой В условиях трассы показано на фиг. 3 ч а ю щ и и с я тем, что упоры вьтоЛ aMI- ifei № y yA- jie BaAgeT gHO jaf aBaj iJairiH rtaii№

(а, б). На фиг. За приведен вариант,ког - нёныв ШдeJJюлJ цaJйли тдert сегда длина внутренней трубы 1 несколько Ш№ е Г ШШ р Шв раД1 альном

больше длины наружной трубы 2. & т№ К ШГШ ЁШ М1 Ш 1тетвог 3

„-«-..,--a,.,,,:,

После сварки внутренней трубы 1 (свар- бами.

ной шов 11) стыковочное соединение и 4. Трубопровод по пп. 1, 2 и 3, о т пространство между диафрагмами 8 за- ц,. ю ш и и с я тем, что промёжуполняют например, из оляцией объемного ТРЖйый элемент плотно cIcpenHejT или вы7...-..-.- ,----.-V-:-..-.--. - .- -.,

типа с замкнутыми парами, а затем вва- ,V полней как efltnioe целое с упором, разме-

ривают вставку 12. Для холодного трубо- 7 йЙгйгЙ ТШ 7.

провода возможен вариант, когда после ;:.ii.« ;рШней трубы.

приварки одного из полуколец вставки.12; Йстотткиин 1рмации,

(сварной шов 13) в стыковочное прост- SffiiS приййтйе во внимание при экспертизе

ранство, заполненное объемной изоляцией.„|,-,„ l.Pip& Line ndust, 1973, V .39,

с открытыми порами, например перлитом, ; № б, pp. 31-33.

подают СО„ и вваривают второе полуколь-::;-: 2. Патент США № 3693665,

fi,-I л ,,:i ± :i-:- --.-.-.f j -;;ii --iKy цо 12 (сварной шов 14).;;:: : jjui. 138-149, опублик. 197i.

. : -iTKilfic a iaiS ip &i i -ij..j..---- i,-

W S 4«s i- « -- S«b - :«-rri -:-« -.-. -- . - --.--- ...----.

..Д зазора между внутренней и наружной тру-

2 - -4-::г - - -: - - :

S- ierimisA teSjfe 5 Jf l iS Ш Т

щ j.. 8 3 f 8 3 5 k 6 W 7 L.:J.. 2 6 fy 5 3 /../../../..X

, г- f 1 « i 17 / / / 2 /