CN210319020U - 一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构，包括呈路堤状的填方管堤（1），沿所述填方管堤长度方向埋设的输油管道（2）、U型空心底座（3）和通风管道（4）；所述U型空心底座内部中空，顶部的弧形槽容纳并安置所述输油管道；数根所述通风管道的一端均匀设在所述U型空心底座的两侧壁上并与所述U型空心底座的内部空间连通，另一端向外延伸并从所述填方管堤两边的坡面伸出，与外界环境大气连通。本实用新型在满足输油管道防火、防盗要求的同时，有效解决积雪条件下管道下部多年冻土融化的问题，而且可作为管道运营维护便道，能够避免新修便道对管线周边生态环境的扰动。

Description

一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构

技术领域

本实用新型涉及冻土区输油管道线路工程建设技术领域，尤其涉及一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构。

背景技术

在多年冻土区，埋地式高温输油管道线路由于油温较高引起管道下部和周围冻土退化严重，管权范围内地面沉陷，夏季积水、冬季结冰，并由此导致输油管道自身不断下沉、变形，存在油品泄漏、生态环境破坏的巨大风险。已有中俄原油管道建设和工程实践经验表明，管道油温常年正温运行，年平均温度可达7℃。中俄原油管道为满足管道防火、防盗要求，全线采用埋地式铺设方式，埋设深度一般在多年冻土上限附近(1.5～2.0m)。高温原油管道作为一个线性热源，长期与下部多年冻土存在强烈热交换，引发管道下部多年冻土的快速升温和退化。已有现场监测结果表明，在无管道保温措施条件下，管道下部多年冻土的融化速率最大可达1.0m/a，多年冻土的融化导致地表沉陷、管道下沉非常严重，同时管权范围内夏季积水、冬季冰锥、冰幔病害发育，对管道的安全运营和脆弱冻土环境带来了极大的安全风险。

目前，针对冻土区高温原油管道，如果采用埋地式铺设方式，常用的冻土保护措施为保温材料，即在管道管壁上敷设保温层。作为一种热阻较小的材料，保温层仅起到降低高温管道与周边多年冻土热交换强度，进而延缓周边多年冻土的退化过程，从长期来看难以保证管道周边多年冻土的热稳定性，尤其在气候变暖背景下。如果采用架空式铺设方式，可以采用热桩形式保证下伏多年冻土的长期热稳定性和管道的安全运营，但是架空铺设方式又与管道的防火、防盗要求冲突，尤其高纬度多年冻土区林区分布面积广，雷电或人为火灾风险较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构，其在满足输油管道防火、防盗要求的同时，有效解决冬季积雪条件下管道下部多年冻土融化的问题。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构包括呈路堤状的填方管堤，沿所述填方管堤长度方向埋设的输油管道、U型空心底座和通风管道；所述U型空心底座内部中空，顶部的弧形槽容纳并安置所述输油管道；数根所述通风管道的一端均匀设在所述U型空心底座的两侧壁上并与所述U 型空心底座的内部空间连通，另一端向外延伸并从所述填方管堤两边的坡面伸出，与外界环境大气连通。

优选的，所述通风管道埋设在所述填方管堤内部的部分与水平方向平行，伸出坡面后的部分具有竖直向上的弯折段，该弯折段的端部具有开口朝向水平方向的通风口。

优选的，所述通风管道的弯折段高度可调。

优选的，所述通风管道的通风口开口呈喇叭状。

优选的，所述通风管道的通风口朝向在水平面上的角度可调。

优选的，所述U型空心底座包括顶部开口的方形管和设在所述方形管两侧壁顶部的倒Ω状管，所述方形管的底部内壁上设有对所述倒Ω状管的弧形段底部进行支撑的支撑件。

优选的，所述U型空心底座顶部容纳并安置所述输油管道的弧形槽的上边缘不低于所述输油管道的顶部。

优选的，所述输油管道外侧包裹保温层。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型中，设置埋设输油管道、U型空心底座的填方管堤，满足输油管道防火、防盗要求；输油管道置于U型空心底座顶部的弧形槽中，U型空心底座的内部空间通过通风管道与外界环境大气进行对流换热，能够有效地使高温输油管道所携热量疏散到大气中，避免下伏多年冻土的升温退化，保证输油管道的长期稳定性。此外，本实用新型可作为管道运营维护便道，能够避免新修便道对管线周边生态环境的扰动。

2、本实用新型中，进一步地，通风管道裸露在外界环境中的部分高度可调，在高纬度有雪的环境中根据不同的积雪厚度对通风口高度进行调节，能够有效避免积雪阻塞通风口影响通风换热效能的情况，保证积雪、风吹雪条件下对流换热过程的连续工作；通风管道的通风口呈喇叭状，可加大空气的入流面积，提升管内空气的对流速度；通风管道的通风口方向可根据环境风向进行调节，进而确保整体结构持续高效的冷却降温。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例提供的通风降温管堤结构的主视图。

图2为本实用新型实施例提供的通风降温管堤结构的立体图。

图中：1—填方管堤，2—输油管道，3—U型空心底座，4—通风管道，5—支撑件，6—填土垫层。

具体实施方式

参考图1～2，本实用新型实施例提供了一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构，其主要包括呈路堤状的填方管堤1，沿填方管堤1长度方向埋设的输油管道2、U型空心底座3和通风管道 4；U型空心底座3内部中空，顶部的弧形槽容纳并安置输油管道2；数根通风管道4的一端均匀设在U型空心底座3的两侧壁上并与U 型空心底座3的内部空间连通，另一端向外延伸并从填方管堤1两边的坡面伸出，与外界环境大气连通。

呈路堤状的填方管堤1底部为填土垫层6，U型空心底座3设在填土垫层6上。U型空心底座3全线通铺在输油管道2底部，其顶部容纳并安置输油管道2的弧形槽的上边缘不低于输油管道2的顶部，以保证较好的散热效果。输油管道2外侧还可以全线包裹保温层，配合对流换热作用降低输油管道2周边的温度，其中，保温层可由XPS 保温材料制成，导热系数不大于0.03W·m^-1·K^-1，厚度为8cm。

在实际应用中，U型空心底座3在长度方向上由多段拼接形成，比如每段1.5m，每段可由混凝土材料在工厂预制，然后现场拼装；U 型空心底座3两侧壁上预留安装通风管道4的安装孔。每段U型空心底座3可以包括顶部开口的方形管和设在方形管两侧壁顶部的倒Ω状管，方形管的方形能够保证被埋之后整个结构的稳定性；倒Ω状管的两侧边缘搭放在方形管两侧壁顶部，两者相对的内壁结构形成对流换热空间。方形管的底部内壁上设有对倒Ω状管的弧形段底部进行支撑的支撑件5，比如，在每段U型空心底座3的首尾两端分别设置一个支撑件。

通风管道4埋设在填方管堤1内部的部分与水平方向平行(填方管堤1的顶面水平)，伸出坡面后的部分具有竖直向上的弯折段，该弯折段的端部具有开口朝向水平方向的通风口。整个通风管道4的水平段、弯折段和通风口段形成类似Z字的形状，在实际应用中，这三段可由PVC材料在工厂预制，比如管壁厚3mm至6mm，外径为40cm，然后现场拼接。

通风管道4的弯折段高度可调。高度可调可以通过以下手段实现：竖直弯折段由直径自下而上逐渐减小的多节套筒依次套接形成，并且相邻两节套筒之间能够(在竖直方向上)相对滑动；其通过在至少一组相邻两节套筒之间设置位置锁定部件来实现高度可调。其中，位置锁定部件可以通过套筒筒壁上的竖向开槽和设在开槽中的螺栓相互配合来实现。实际上，在机械领域，有很多实现高度可调的常规手段，其它手段参考现有技术即可。本实用新型针对高度可调需要强调的点是：优选使得至少一个实现高度调节的操作结构露出坡表面，这样的话，纵使是施工完成、坡面填筑之后还能进行一定程度的高度调节。

通风管道4的通风口开口呈敞口的喇叭状，并且其朝向在水平面上的角度可调，具体可以通过通风口段相对竖直弯折段的转动实现。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种冻土区高温输油管道的通铺式通风降温管堤结构，其特征在于，包括呈路堤状的填方管堤(1)，沿所述填方管堤(1)长度方向埋设的输油管道(2)、U型空心底座(3)和通风管道(4)；所述U型空心底座(3)内部中空，顶部的弧形槽容纳并安置所述输油管道(2)；数根所述通风管道(4)的一端均匀设在所述U型空心底座(3)的两侧壁上并与所述U型空心底座(3)的内部空间连通，另一端向外延伸并从所述填方管堤(1)两边的坡面伸出，与外界环境大气连通。

2.如权利要求1所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述通风管道(4)埋设在所述填方管堤(1)内部的部分与水平方向平行，伸出坡面后的部分具有竖直向上的弯折段，该弯折段的端部具有开口朝向水平方向的通风口。

3.如权利要求2所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述通风管道(4)的弯折段高度可调。

4.如权利要求2所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述通风管道(4)的通风口开口呈喇叭状。

5.如权利要求2或4所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述通风管道(4)的通风口朝向在水平面上的角度可调。

6.如权利要求1所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述U型空心底座(3)包括顶部开口的方形管和设在所述方形管两侧壁顶部的倒Ω状管，所述方形管的底部内壁上设有对所述倒Ω状管的弧形段底部进行支撑的支撑件(5)。

7.如权利要求1所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述U型空心底座(3)顶部容纳并安置所述输油管道(2)的弧形槽的上边缘不低于所述输油管道(2)的顶部。

8.如权利要求1所述的通风降温管堤结构，其特征在于，所述输油管道(2)外侧包裹保温层。

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