(5) ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА
1
Изобретение относится к магистральным трубопроводам высокого давления, а именно к магистральным трубопроводам для транспорта нефти, газа и продуктов их переработки.
Известны трубопроводы для транспорта жидкости и газа, защитное покрытие которых образуется в результате заполнения цементно-песчаным раствором пространства между несущей металлической ,р трубой и концентрически расположенным относительно нее кожухом, служащим для образования формы покрытия 1.
Недостатком данной конструкции является то, что кожух не предназначен 5 для восприятия внутреннего рабочего давления в трубопроводе.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трубопровод для транспортировки жидкости 20 и газа, содержащий концентрически расположенные внутреннюю и наружные трубы с заполнителем из цемейтно-песчаного раствора и установочными элементами между ними 2.
Недостаток известного трубопровода заключается в том, что такая конструкция не предусматривает обеспечение равнопрочности внутренней и наружной труб. Начальный модуль упругости цементно-песчаного раствора при этом не регламентируется, В результате эксплуатационная надежность трубопровода в целом, по сравнению с обычным однотрубным трубопроводом, существенно повышается, особенно в случае повреждения одной из труб. Однако передача усилий от внутренней трубы к наружной и обратно при неправильном выборе заполнителя может происходить неполностью, что снижает эффективность использования несущей способности труб.
Цель изобретения - повышение эффективного распределения усилий в стенках внутренней и наружной труб. Указанная цель достигается тем, что отношение толщин стенок труб выбирают равным отношению их диаметров, а заполнитель песчаного раствора - с начальным модулем упругости при сжатии от 200000 до 300000 кг/смЗ На фиг. 1 изображен трубопровод, предлагаемой конструкции, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. Труба 1 размещена внутри трубы 2 . . ,, ..... .j, большего диаметра, а соосность их обес печивается установочными элементами 3 закрепленными равномерно по периметру трубы 1 посредством хомута 4, Продолы ное размещение установочных элементов опредёляется профилем трубопровода., Кольцевое пространство между трубами заполнено цементно-песчаным раствором заполнителем с начальным модулем упругости при сжатии от 200000 до 300000 кг/см, причем отношение толщин стенок труб выбирают равным отношению .их Диаметров, а именно Л () п л 0. где 0/1 , 0 - толщина стенки труб 1 и 2 соответственно; D, внутренний диаметр труб 1 и 2. Предлагаемая конструкция трубопровода работает следующим образом. При создании избыточного давления во внутренней трубе 1 в стенке этой трубы возникают растягивающие напряжения, вызывающие увеличение ее диаметра. Этому увеличению препятствует труба 2, усилия на которую передаются через заполнитель. Такое противодействие со стороны трубы 2 создает в стенке трубы 1 сжимающие напряжения, уме ньшающие растягивающие напряжения в ней так, что результирующее напряжение в сменке трубы 1 оказывается равным примерно половине первоначального напряжения при соблюдении условия (1). В случае несоблюдения этого условия, например при уменьшении толщины стенки наружной трубы, по сравнению с определяемой из условия (1), и, вследствие этого, снижении ее несущей спо собности, меньшая часть усилий будет восприниматься наружной трубой и большая часть - наружной трубой. В резулътате во внутренней будут наблюдаться большие напряжения, а эксплуатацион- 5 ная надежность снизится. Увеличение же толщины стенки трубы 2, по сравнению с определяемой из соотношения (1), приведет к неоправданному перерасходу материала трубы и удорожанию трубопровода.. Для достижения необходимого перераспределения усилий в стенках труб 1 и 2 и обеспечения работоспособности трубопровода начальный модуль -упругости цементно-песчаного раствора принимается в пределах от 200000 до 300000 кг/см. При-начальном модуле упругости при сжатии менее 200000 кг/см заполнитель обладает высокой поддатливостью, что обуславливает значительную неравномерность распределения усилий между внутренней и наружной трубами. Часть усилий при этом будет теряться в процессе передачи, а наружная труба окажется недогруженной. В результате снижается эффективность использования несущей способности материала труб и эксплуатационная надежность трубопровода. В качестве верхнего предела начального модуля упругости при принято максимальное значение этого модуля среди применяеMbjx в настоящее время цементно-песчаных растворов. Экономический эффект от внедрения трубопровода предлагаемой конструкции обуславливается повышением эксплуатационной надежности трубопровода, ис- ключением необходимости прокладки резервной нитки на особо ответственных участках, и, соответственно, сокращением объемов строительно-монтажных работ, снижением потерь перекачиваемого продукта, ежегодных затрат на эксплуатацию и уменьшение загрязнения окружающей среды. Формула изобретения Трубопровод для транспортировки жидкости и газа, содержащий концентрически расположенные внутреннюю и наружные трубы с заполнителем из цементно-песчаного раствора и установочными элементами между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности за счет беспечения перераспределения усилий в стенках труб, отношение толщин стеок труб выбирают равным отношению их иаметров, а заполнитель - с начальым модулем упругости при сжатии от 00000 до 300000 кг/см
5968551 ; 6
Источники информации, 2. Бородавкин П. П. и Березин В. Л. принятые во внимание при экспертизе Сооружение магистральных трубопрово1. Патент CIDA № 2029369, кл. 138- дов. Л., Недра, 1977, с. (про1 9, 1937.тотип). r-iH-i
I I
I I p
I
