RU1800193C - Подводный газопровод и устройство дл его сооружени - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : на внутренний раздуваемый герметизирующий рукав спирально намотаны ленты изол ционного 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 дл  изготовлени , контрол  и укладки газопровода. На плавучей платформе закреплен хвостовой конец газопровода. На платформе размещено оборудование дл  подачи сжатого воздуха в газопровод. 2 с.п.ф-лы, 14 ил.

Description

Изобретение относитс  к трубопроводам дл  транспортировки по ним природного газа, а также дл  транспортировки нефти, пресной (питьевой) воды и других веществ, наход щихс  в газообразном, жидком и пульпообразном состо нии.

Целью данного изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков известных подводных газопроводов и устройств дл  их сооружени .

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 регул тора; 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 движител .

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 пластмассова  оболо- ка 6 в виде двух полуколец 7, заполненных б.етоном. При этом площадь поперечного сечени  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 изготовлени  этих оболочек.

(Л

С

00

о о

|ю со

Бетон в полукольца 7 поступает в жидком состо нии 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 заполнени  бетоном оболочек 6.

Дл  сооружени  (изготовлени  и прокладки ) газопровода 1 используетс  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  корем (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 формировани  пластмассовой пнев- мооболо чки 2, станок 17 обмотки стеклополотном 3 и 4 пластмассовой оболочки 2, станок 18 формировани  полуколец 7 вокруг оболочек 4 и заполнени  полуколец 7 бетоном. Заканчиваетс  машинный зал цилиндрическим туннелем 19 в корме судна, продолжением которого служит эластична  оболочка 20, из которой выходит изготовленный газопровод 1.

Станок 16 имеет шпульку 21 с намотанным на нее рулоном 22 пневмооболочки 2. масл ный 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, сформированна  образующими конуса и давлением сжатого воздуха, поступающего в пневмооболочку 2, У входного отверсти  усеченного конуса 28 установлены датчики 29 давлений на них пневмооболочки 2, сматываемой с рулона 22.

По разности давлений на датчиках 29, котора  должна бьТгь равна нулю, масл ным домкратом 23 непрерывно устанавливаетс  (корректируетс ) высота положени  шпульки 21 с рулоном 22.

У входного отверсти  усеченного конуса 28 установлена заслонка 30 в направл ющих 31, котора  под воздействием поршн  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, вход щим в механизм электрошагового регул тора, согласующего скорости вращени  вала 33 и рулона 22. В этот

механизм входит также коромысло 36 с зубцами , заход щими попеременно между зубцами храпового колеса 35, сердечник 37, жестко св занный с коромыслом 36 штоком 38,  вл ющийс  одновременно упором дл 

свободного конца пружины 39, электромагнит 40, прит гивающий сердечник 37 при прохождении тока через обмотку электромагнита 40, скольз щий контакт 41, контактные пластинки 25 и изол цио.нные

промежутки 42 между ними, установленные на ролике 24. Электрошаговый регул тор подключен к источнику 43 посто нного тока. Станок 17 обмотки пневмооболочки стеклополотном состоит из р да секций, продольный разрез одной из которых изображен на фиг,8, Кажда  секци  станка 17 имеет обоймы 44 и 45 со шпульками 46. на которых намотаны рулоны 47 полос многослойного стеклополотна,

Шпульки 46 могут вращатьс  на полуос х 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 вход т в зацепление с шестерн ми 54 и 55. Шестерн  54 находитс  в зацеплении с шестерней-сателлитом 56, а шестерни 55 и 56 наход тс  в зацеплении с шестерн ми 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 вращени  которых отклонены от осей вращени  обоймы 44 и 45 на углы соответственно + а и -а (на фиг.8 дл  упрощени  чертежа угол а прин т равным 0), причем обоймы 44 и 45 вращаютс  во взаимно противоложных направлени х.

На фиг.5 изображено 6 секций станка 17, однако число их может быть и иным в зависимости от прочностных характеристик полос стеклополотна, диаметра изготовл емого газопровода и давлени  транспортируемого газа. На фиг.5 дл  нагл дности 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 секци ми.

После последней секции станка 17 также установлены электродвигатель 32 и редуктор 34 дл  уменьшени  деформации скручивани  вала 33. В первой и средней секции станка 17 производитс  промазка

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

Станок 18 формировани  полуколец 7 вокруг оболочек 4 с воздушным зазором 5 имеет шпульку 59 с намотанным на нее рулоном 60 оболочек б, установленную над изготовл емым газопроводом после последней секции станка 17. Оболочка 6, ст гиваема  с рулона 60 движением судна 12 относительно газопровода 1 и под действием силы т жести, будет обволакивать обмотку 4 газопровода и прот гиватьс  в формирующий желоб 61. Одновременно через патрубок 10 и шланг 62 в оболочку б будет поступать под давлением в 3-4 атмосферы бетон и заполн ть полукольца 7. Дл  ускорени  формировани  полуколец 7 и лучшего заполнени  их бетоном желоб 61 подключен к вибратору (не показано).

Под оболочкой 4 установлена шпулька 63 с рулоном 64 полосы 11 кордовой резины. Наружна  поверхность этой полосы в местах ее склейки с оболочкой 6 смазываетс  кдеем из трубки 65 со щеткой 66, Трубка 65 имеет отверсти , 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 устанавливатьс  на заданой высоте. Противоположный цапфам 67 конец рычага 68 установлен на шарнире стойки 70. Полоса 11, ст гиваема  с рулона 64 и смазанна  клеем, прижимаетс  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 отход т 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 буксируетс  т гачами 84 или удерживаетс  на  кор х (не показаны),

Дл  работы компрессоров 79 на платформе 80 установлены два. дизельных двигател  85 с электрогенераторами 86. Платформа 80 приспособлена дл  движени  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 т говой силы, необходимой дл  ее движени  по воде.

Т говую силу дл  движени  платформы 5 80 по воде создает воздушно-реактивный движитель, принципиальна  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 движител  в установившемс  режиме поступает стру  воздуха с захваченной ею струей воды, котора  уменьшает проходное сечение сопла 91 дл  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 стру  воздуха и воды из сопла 91, с помощью привода рулевого устройства (не показано ), аналогичного известному приводу к рулю, может быть повернут в заданном направлении дл  изменени  курса дзиже0 ни  платформы 80.

Дл  движени  по дороге к днищу платформы 80 могут быть привернуты кронштейны с колесными парами 94. В этом случае камеру 90 и рукав 92 отсоедин ют от плат5 формы 80, а баллон 87 спускают и закрепл ют ремн ми на бортах платформы 80.

Из воды на берег .платформа 80 выт гиваетс  с помощью т гачей 84 по верхней плоскости 95 наклонной бетонированной

0 траншеи 96, уход щей от берега в водоем дл  укладки в ней подводного газопровода. При этом платформа 80 устанавливаетс  на горизонтальной площадке 97 верхней плоскости бетонированной траншеи 96 вне достигаемо5 сти морского прибо  и закрепл етс  неподвижно тросами 83.

Транше  96 дл  укладки газопровода 1 бетонируетс  одновременно с полосами 98 дл  движени , платформы 80, а при заверше0 нии прокладки газопровода 1 транше  96 в зоне прибо  выкладываетс  бетонными блоками с железобетонным перекрытием.

Бетонированна  транше  96 имеет внутренний поперечный размер, превосхо5 д щий 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 заканчиваетс  сооружением подводной части газопровода,

т.к. газ потребл етс  на наземной территории и добываетс  в нашей стране в большинстве случаев еще не в море (за исключением Каспи ). 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. Дл  изготовлени  такого газопровода не будет использоватьс  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 закрепл ют неподвижно на  кор х. Платформу 80 пришвартовывают к противоположной стенке причального сооружени . На фиг. 11 изображена платформа 80, прикрепленна  тросами 100 к причальному сооружению.

Движение платформы 80 к причальному сооружению производитс  на воздушной подушке при надувном баллоне 87 с помощью водно-воздушного реактивного движител , работающего от компрессора 79. В первый момент движени  платформы 80 давление в камере 90 будет низким, т.к. через сопло будет проходить только воздух, который затем начнет зат гивать в сопло воду, при этом скорость его движени  будет возрастать, давление в камере 90 повышаетс , а т говое усилие увеличиватьс . В результате этого скорость движени  платформы; возрастает, а напор воды во входное отверстие 93 камеры возрастает пропорционально квадрату скорости движени  платформы 80. Объем и скорость воды, проход щей через сопло 91, будет возрастать до тех пор, пока не уравновеситс  сила т ги силой сопротивлени  среды движению платформы 80. При этом работа водно-воздушного реактивного движител  войдет в установившийс  режим , определ емый 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 закрепл ют его на платформе 80, как это изображено на фиг.11.

Платформу 80 соедин ют тросом 83 с электролебедкой , установленной на т гаче 84. Включением дизелей 85, электрогенераторов 86 и компрессоров 79 нагнетают воздух в пневмооболочку.2 до заданного давлени . Одноаременно включают работу станков 16

и 17 (при выключенном станке 18) и электролебедки на т гаче 84 и платформа 80, отшвартованна  от сооружени  99, начинает движение по трассе газопровода от судна 12

к площадке 97, выт гива  из работающих станков 16 и 17 газопровод без оболочки 6, предназначенный дл  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 поднимаетс  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 сло ми стеклополотна 3 и 4, на заданном рассто нии от платформы 80 укладывают в бетонированную траншею 96.

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

пневмооболочка 2, обмотанна  стеклополот- ном оболочек 3 и 4, будет подт нута к начальному пункту наземной части газопровода, а подводна  часть газопровода 1 с оболочками 6, заполненными бетоном

в виде полуколец, будет подт нута к площадке 97. С этого момента платформу 80 закрепл ют 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 пришвартовываетс  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 сооружени  99, разворачиваетс  к этому сооружению кормой и закрепл етс  в этом

положении неподвижно на  кор х. К противоположной стороне причального сооружени  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 производ т те же действи , что и в начальной стадии прокладки газопровода при движении платформы 80 от причального сооружени  99 до конечного пункта своего маршрута движени .

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

Обрезанные концы оболочек 2,3 и 4, закрепленные металлическими зажимами на причальном сооружении 99, соедин ют 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. Дл  этого предварительно оболочку 2 разрезают вдоль образующей ее цилиндрической поверхности четырьм  разрезами на ширину кольца, к которому ее приклеивают. Затем место соединени  противоположных концов оболочек с кольцом обматывают вручную полосами стеклополотна , смазанного клеем, пор, пока место соединени  концов оболочек станет прочнее в 1,5-2 раза, чем эти оболочки в неразрезанных местах газопровода. После соединени  концов оболочек металлические зажимы с них снимают, места зажимов обматывают еще одним-двум  сло ми полосы стеклополотна вместе с соединительной муфтой и опускают их на дно водоема с борта причального сооружени  99, а причальное сооружение 99 перевоз т на новый участок про-. кладки подводного газопровода 1,

Работа станка 16 по изготовлению пневмооболочки 2 производитс  в следующем пор дке.

Шпульку 21 с рулоном 22 устанавливают на цапфах домкрата 23 так, чтобы верхн   поверхность рулона 22 была на одной высоте с щелеобразным выходным отверстием 5 усеченного конуса 28. Сметывание пневмооболочки 2 с рулона 22 производитс  под воздействием силы нат жени  пневмооболочки 2 создаваемой движением платформы 80 или судна 12 во взаимно про0 тивоположных направлени х. Дл  регулировки этой силы вращение шпульки 21 на станке 16 имеет устройство торможени  (не показано).

Скорость движени  пневмооболочки не

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

0 пульсации тока к заданному пределу автоматической системой управлени  станками 16,17 и 18 вырабатываетс  сигнал торможени  вращени  шпульки 21.

Дл  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 замен ют на новую с полным рулоном 22, обрезанный

0 конец склеивают с концом пневмооболочки 2 нового рулона 22, заслонку 30 поднимают, тормоз вращени  шпульки 21 ослабл ют.

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

5 шпулек 46 производитс  в автоматическом режиме, определ емом скоростью вращени  ролика 24, прерывающего ток в цепи 27, и тем самым вли ющем на скорость вращени  храповика колеса 35 редуктора 34, понижа0 ющего число оборотов ротора электродвигател  32 до заданного числа оборотов вала 33.

От прин того значени  величины перекрыти  обматываемых полос стеклополотна

5 при одном обороте обоймы 44 и 45 определ етс  угол а отклонени  осей вращени  шпульки 21 от осей вращени  обойм 44 и 45. Так при 70% перекрыти  полос стеклополотна при обмотке пневмооболочки 2 и ши0Г рине полос, равной наружному диаметру

пневмооболочки 2, угол а определ етс  из

п т равенства tg« 0,096иа 5028 . При

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

Перед началом работы станка 17 произ- . вод т загрузку гнезд обойм 44 и 45 шпульками 46 с.рулонами 47 полос многослойного стеклополотна. Загрузку шпулек 46 производ т при частично вывинченых полуос х 48, которые затем ввинчиваютс  до закреплени  шпулек 46 с возможностью их вращени  на полуос х 48. После установки шпулек 46 в верхние гнезда всех секций станка 17 производ т поворот обойм 44 и 45 на задэн- ный угол дл  загрузки следующего р да шпулек 46 в верхние гнезда всех секций станка 17. Угол поворота обойм 44 и 45 определ етс  числом шпулек 46 в обойме. При шести шпульках угол поворота обоймы бу- дер равен 60°, Одновременно с установкой шпулек 46 производ т 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, производитс  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 .ст гивание 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 подсоедин ют шланги 62, по которым под давлением 3-4 атмосферы поступает бетон, прижима  оболочку 6 к оболочке 4 и заполн   полукольца 7 во врем  вт гивани  оболочки 6 в желоб 61. Перед входом оболочки в донную часть желоба 61 к ней уже в своей нижней части, заполненной бетоном, приклеиваетс  полоса 11 кордовой резины, ст гиваема  с рулона 64, уже смазанна  клеем щеткой 66. Дл  лучшего прилегани  полосы 11 кордовой резины к оболочке 6 ее прижимает снизу каток 71 перед входом в желоб 61 и далее дно желоба 61. Вибраци  желоба 61 уменьшает трение полосы 11 о дно желоба 61 при ее движении, а также уплотн ет 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 уплотнитс  вибрацией желоба 61 и загустеет в такой мере, что из патрубка 10 будет выдел тьс  только небольшое количество цементного раствора малой концентрации . Шланги 62, сн тые с патрубка 10, замкнутой цепной передачей возращаютс  к передней части станка 18.

Заполненные бетоном полукольца 7, образующие газопровод 1, прот гиваютс  на ленточный транспортер 101, доставл ющий газопровод 1°к входу в туннель 19. Перед входом в туннель 19 патрубок

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

прин ть заданную форму полукольца 7, котора  сохран лась бы при дальнейшем движении газопровода 1 через туннель 19 и эластичную оболочку 20, которые предназначены дл  предотвращени  просачивани 

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

В режиме изготовлени  наземной части газопровода (при выключенном станке 18) конец эластичной оболочки 20 поднимают выше уровн  воды в водоеме дл  исключени  попадани  значительного объема воды в судно 12. Вода, просочивша с  в судно 12 через туннель 19 в

процессе изготовлени  газопровода, откачиваетс  соответствующим насосом из судна за борт.

Оценку эффективности подводного га .зопровода произведем путем сравнени  с

известным газопроводом на примере сооружени  газопровода от газового месторождени  на полуострове Ямал через Байдарацкую губу прот женностью 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 изготовл етс ) при давлении в 75 кг/см (т.к. на большее давление изготовл емые 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 - абсолютна  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- ни  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 дл  сооружени  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 превыс т 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 прин ть, 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 , приход щиес  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, исход  из того, что число компрессоров на компрессорной станции дл  предлагаемого газопровода будет больше, чем дл  известного на величину, равную отношению площадей их поперечного сечени , 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, дл  перекачки в 4 раза большего объема газа по предлагаемому газопроводу потребуетс  только в 2,67 раза больше энергии.

Таким образом, дл  перекачки равного объема газа предлагаемым газопроводом потребуетс  в (4 : 2,67) 1,5 раза меньша  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, затраченна  на сооружение 100 км подводного газопровода , замен ющего 200 км наземного газопровода , будет в 12 раз меньше при равной пропускной способности газопроводов.

Большое преимущество подводного газопровода заключаетс  также в том, .что оленьи пастбища Ямала не будут уничтожены прокладкой наземного газопровода и транспортировкой труб дл  его сооружени .

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 дл  подводного газопровода.

Claims (2)

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

   . А-А,

   Фиг.4

   Щиг.2

   Фиг.З