RU2050495C1

RU2050495C1 - Method of laying pipe line

Info

Publication number: RU2050495C1
Authority: RU
Inventors: Н.А. Сивчук
Priority date: 1992-03-16
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1995-12-20

Abstract

FIELD: piping systems. SUBSTANCE: alternating parallel and inclined compensating sections are connected in succession by means of branches. Parallel sections are placed on supports with freely movable supports for pipe lines arranged between them. At least four alternating parallel sections are placed between adjacent fixed supports. Compensating sections are not provided with supports, their length is equal to 5-40 diameters of pipe line. Length of parallel sections is equal to 30-150 diameters of pipe line. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано в трубопроводах различного назначения, работающих при больших перепадах температур, например теплопроводах. The invention relates to pipeline transport and can be used in pipelines for various purposes, operating at large temperature differences, such as heat pipes.

Общеизвестен способ прокладки трубопроводов, включающий укладку прямых участков на подвижные и неподвижные опоры, соединение их между собой при помощи сварки отдельных звеньев, установку осевых компенсаторов, закрепление трубопровода на неподвижных опорах. It is a well-known method of laying pipelines, including laying straight sections on movable and fixed supports, connecting them together by welding individual links, installing axial expansion joints, fixing the pipeline on fixed supports.

Недостатками известного способа являются повышенные капитальные затраты, связанные с необходимостью частой установки компенсаторов, весьма материалоемких неподвижных опор, павильонов для систематического технического обслуживания этих компенсаторов, а также дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием осевых компенсаторов (см. например, магистральную теплосеть к г. Томску). Из-за этих недостатков и пониженной надежности этот способ применяется сравнительно редко. The disadvantages of this method are the increased capital costs associated with the need for frequent installation of expansion joints, very material-intensive fixed supports, pavilions for the systematic maintenance of these expansion joints, as well as additional operating costs associated with servicing axial expansion joints (see, for example, the main heating network to the city of Tomsk ) Due to these drawbacks and reduced reliability, this method is used relatively rarely.

Известен также способ прокладки трубопроводов с использованием более надежных традиционных гибких П-образных или иных компенсаторов (Петров М.П. Спиридонов В.В. Надземная прокладка трубопроводов. Изд. 2-ое, переработанное и доп. М. Недра, 1973, с. 103). Этот способ включает укладку продольных прямых участков на подвижные и неподвижные опоры, укладку между ними на подвижные опоры под прямым или близкими к прямым углами компенсационных плеч компенсатора и прямолинейных участков (спинок), располагаемых между плечами, соединение сваркой всех участков между собой посредством отводов, устанавливаемых в углах поворота, и закрепление трубопровода на неподвижных опорах. There is also a method of laying pipelines using more reliable traditional flexible U-shaped or other compensators (Petrov M.P. Spiridonov V.V. Overhead laying of pipelines. Ed. 2nd, revised and additional M. Nedra, 1973, p. 103). This method includes laying longitudinal straight sections on movable and fixed supports, laying between them on moving supports at right or close to right angles of the compensating shoulders of the compensator and straight sections (backs) located between the shoulders, welding connection of all sections between themselves by means of bends installed in rotation angles, and fixing the pipeline on fixed supports.

Недостатками этого традиционного способа являются увеличенные капитальные затраты, связанные со значительным удлинением трубопровода, которое может составлять девять и более процентов (Петров М.П. и др. Надземная прокладка трубопроводов, М. 1973, с.104), и повышенные эксплуатационные расходы на перекачку, связанные с необходимостью преодоления значительных местных гидравлических сопротивлений в углах поворотов. Так, по расчетам ВТИ им. Дзержинского местные гидравлические сопротивления в углах поворотов магистpальной теплосети от Сосновоборска до г. Красноярска-26 составили около половины суммарного гидравлического сопротивления всего трубопровода (Расчеты выполнены лабораторией теплофикации под непосредственным руководством д.т.н.Зингера Н.М.). The disadvantages of this traditional method are the increased capital costs associated with a significant lengthening of the pipeline, which can be nine or more percent (Petrov MP and other elevated laying of pipelines, M. 1973, p.104), and increased operating costs for pumping associated with the need to overcome significant local hydraulic resistance in the corners of turns. So, according to the calculations of VTI them. Dzerzhinsky local hydraulic resistance in the corners of the turns of the heating network from Sosnovoborsk to the city of Krasnoyarsk-26 amounted to about half of the total hydraulic resistance of the entire pipeline (Calculations were made by the heating laboratory under the direct supervision of Dr. Zinger N.M.).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ параллельной прокладки, предложенный И.П.Петровым, с. 105, 179). Этот способ включает укладку на неподвижные, продольно-подвижные и свободноподвижные опоры прямых продольных участков длиной 8-10 пролетов, располагаемых с последовательным чередованием у противоположных границ полосы застройки, укладку на нескольких свободноподвижных опорах между концами продольных участков под углом 23-36^о прямых наклонных компенсационных участков (плеч) длиной два пролета, сварку участков между собой через отводы и закрепление каждого продольного участка к неподвижным опорам.Closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result is the parallel laying method proposed by I.P. Petrov, p. 105, 179). This method includes laying on fixed, longitudinally movable and freely movable supports of straight longitudinal sections of 8-10 spans in length, arranged with sequential alternation at opposite edges of the building strip, laying on several freely movable supports between the ends of longitudinal sections at an angle of 23-36 ^about straight inclined compensation sections (shoulders) with a length of two spans, welding sections between each other through bends and fixing each longitudinal section to fixed supports.

Недостатками этого способа параллельной прокладки трубопровода являются повышенная ширина полосы застройки, потому что расчетное расстояние между осями продольных параллельных участков составляет, например, для обычных теплопроводов более 20 диаметров трубопровода и не менее 1/10 расстояния между неподвижными опорами, повышенные капитальные затраты, связанные с большой площадью застройки, с необходимостью довольно частого размещения весьма материалоемких неподвижных опор и с относительно большой длиной, обусловленной недостаточно эффективной работой трубопровода, потому что работает на компенсацию лишь часть его длины в пределах расположения свободноподвижных опор. The disadvantages of this method of parallel pipeline laying are the increased width of the building strip, because the estimated distance between the axes of the longitudinal parallel sections is, for example, more than 20 pipeline diameters and at least 1/10 of the distance between the fixed supports, increased capital costs associated with large built-up area, with the need for quite frequent placement of very material-intensive fixed supports and with a relatively large length, due to insufficient effective work of the pipeline, because only part of its length works within the limits of the location of the freely movable supports.

Целью изобретения является уменьшение ширины полосы застройки при повышении экономичности и уменьшении местных гидравлических сопротивлений. The aim of the invention is to reduce the width of the building strip while increasing efficiency and reducing local hydraulic resistance.

Цель достигается тем, что по способу прокладки трубопровода, заключающемуся в соединении последовательно чередующихся параллельных участков трубопровода посредством отводов с наклонными компенсационными участками, установке части параллельных участков трубопровода на неподвижные опоры с размещением между ними свободно-подвижных опор под трубопроводом, между смежными неподвижными опорами размещают не менее двух свободных от неподвижных закреплений чередующихся параллельных компенсационных участков, а наклонные компенсационные участки выполняют безопорными, при этом длина параллельных компенсационных участков составляет 30-150 диаметров трубопровода, а длина наклонных компенсационных участков равна 5-40 диаметрам трубопровода, при этом отводы выполняют с углами изгиба 105-165^о и радиусом, равным 2-5 диаметрам трубопровода.The goal is achieved by the fact that by the method of laying the pipeline, which consists in connecting sequentially alternating parallel sections of the pipeline by taps with inclined compensation sections, installing part of the parallel sections of the pipeline on fixed supports with the placement of freely movable supports between them under the pipeline, not adjacent adjacent fixed supports less than two alternating parallel compensation sections free from stationary fastenings, and inclined compensation chastki operate unsupported, the length of the parallel portions is 30-150 compensation pipe diameters, and the length of the inclined portions is 5-40 compensation pipe diameters, wherein the taps operate with bending angles ^of 105-165 and a radius equal to 5/2 the diameter of the pipeline.

Такая конфигурация трубопровода, напоминающая фигуру коленчатого вала, позволяет включить в работу на компенсацию практически весь трубопровод, что, в свою очередь, позволяет предельно уменьшить расстояние между осями параллельных компенсационных участков (спинок), которое уточняется расчетом и может составлять лишь несколько диаметров трубопровода. Малое расстояние между осями параллельных компенсационных участков (спинок) позволяет компенсационные плечи располагать без опор. Отсутствие опор под компенсационными плечами освобождает среднюю зону полосы застройки от фундаментов, что (при надземной прокладке) позволяет беспрепятственно прокладывать в ней сопутствующие подземные коммуникации, например кабели различного назначения и т.д. This configuration of the pipeline, resembling the shape of the crankshaft, allows you to include almost the entire pipeline in the compensation work, which, in turn, allows you to extremely reduce the distance between the axes of the parallel compensation sections (backs), which is specified by calculation and can be only a few pipeline diameters. The small distance between the axes of the parallel compensation sections (backs) allows the compensation shoulders to be positioned without supports. The absence of supports under the compensating shoulders frees the middle zone of the development strip from the foundations, which (with overhead installation) allows you to freely lay in it related underground utilities, for example, cables for various purposes, etc.

Размещение попутных коммуникаций в пределах узкой ширины застройки трубопровода позволяет дополнительно уменьшить общую ширину отчуждаемой под строительство полосы земли, так как при такой совместной прокладке экономится общая площадь застройки. Placing the associated communications within the narrow width of the pipeline’s development makes it possible to further reduce the total width of the land strip alienated for construction, since this joint construction saves the total construction area.

Более эффективная работа на компенсацию конфигурации со свободными от неподвижных закреплений параллельными участками (спинками), располагаемыми на свободноподвижных опорах, и свободными от опор компенсационными плечами в совокупности с применением отводов с углами 105-165^о и радиусами поворота 2-5 диаметра трубопровода позволяет уменьшить общую длину трубопровода, а также сократить количество материалоемких неподвижных опор за счет увеличения расстояний между ними. Уменьшение длины трубопровода и сокращение количества неподвижных опор снижает материалоемкость сооружения, т.е. повышает его экономичность.More efficient compensation in the configuration with the free from fixed anchorages parallel portions (backs), located on the pillars svobodnopodvizhnyh and free from supports compensating shoulders in conjunction with the use of fingers 105-165 with angles and radii ^of rotation 2-5 pipe diameters allows to reduce the overall the length of the pipeline, as well as reduce the number of material-intensive fixed supports by increasing the distance between them. Reducing the length of the pipeline and reducing the number of fixed supports reduces the material consumption of the structure, i.e. increases its profitability.

Выполнение отводов с большими радиусами поворотов, 2-5 диаметров трубопровода и с максимально возможными углами 105-165^о приводит к уменьшению местных гидравлических сопротивлений, что увеличивает пропускную способность, производительность трубопровода и тем самым повышает экономичность сооружения. Таким образом заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".Execution of bends with large radius bends, 2-5 pipe diameters and with the maximum possible angle ^of 105-165 leads to a decrease in local hydraulic resistance, which increases the bandwidth capacity of the pipeline and thereby increases the efficiency of the structure. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого способа и достигаемым техническим результатом, а именно обеспечение минимальной ширины полосы застройки и повышение экономичности сооружения, достигается тем, что чередование между смежными неподвижными опорами безопорных компенсационных плеч длиной 5-40 диаметров трубопровода и не менее двух свободных от неподвижных закреплений параллельных компенсационных участков (спинок) длиной 30-150 диаметров трубопровода, располагаемых на свободно-подвижных опорах, позволяет включить в работу на компенсацию весь трубопровод и тем самым предельно уменьшить расстояние между осями спинок при одновременном освобождении средней зоны полосы застройки для прокладки в ней (при надземной прокладке) попутных подземных коммуникаций, а также уменьшить общую длину трубопровода и увеличить расстояние между неподвижными опорами. Расстояние отводов с углами 105-165^о с и радиусами поворота 2-5 диаметров трубопровода позволяет достичь уменьшения местных гидравлических сопротивлений, что в совокупности изложенного свидетельствует о соответствии заявляемого способа критерию изобретения "изобретательский уровень".The presence of a causal relationship between the totality of the essential features of the proposed method and the achieved technical result, namely, ensuring the minimum building strip width and increasing the cost-effectiveness of the structure, is achieved by the fact that the alternation between adjacent fixed supports of unsupported compensation arms with a length of 5-40 pipe diameters and at least two parallel compensation sections (backs) free from fixed fastenings with a length of 30-150 pipeline diameters located on a free the support, allows you to include in the work for compensation the entire pipeline and thereby ultimately reduce the distance between the axes of the backs while freeing up the middle zone of the building strip for laying in it (when installing above ground) associated underground utilities, as well as reduce the total length of the pipeline and increase the distance between motionless supports. The distance of the bends with angles of 105-165 ^about and radii of rotation of 2-5 diameters of the pipeline allows to achieve a decrease in local hydraulic resistance, which together indicates that the proposed method meets the criteria of the invention "inventive step".

На фиг. 1 изображена схема трубопровода, проложенного на участке между смежными неподвижными опорами, расположенными у одной из границ полосы застройки; на фиг.2 схема прокладки трубопровода при расположении смежных неподвижных опор у противоположных границ полосы застройки. In FIG. 1 shows a diagram of a pipeline laid in the area between adjacent fixed supports located at one of the boundaries of the development strip; figure 2 diagram of the pipeline with the location of adjacent fixed supports at opposite borders of the development strip.

Крайние, закрепляемые на неподвижных опорах 1, параллельные компенсационные участки (спинки) 2 располагают как и свободные от неподвижных закреплений параллельные компенсационные участки 3 на свободно-подвижных опорах 4, которые размещены у противоположных границ 5 полосы застройки 6. Компенсационные безопорные плечи 7 соединяют концы параллельных компенсационных участков 2 и 3 через отводы 8. Extreme parallel to the fixed supports 1, parallel compensation sections (backs) 2 are located as free from fixed fastenings parallel compensation sections 3 on the freely movable supports 4, which are located at opposite edges 5 of the building strip 6. Compensatory unsupported shoulders 7 connect the ends of the parallel compensation sections 2 and 3 through outlets 8.

Трубопровод работает следующим образом. The pipeline works as follows.

При нагревании тепловые перемещения трубопровода на свободно-подвижных опорах происходят преимущественно в боковом направлении к ближайшим границам полосы застройки, т.е. векторы перемещений смежных стенок направлены в противоположные стороны. При охлаждении трубопровода тепловые перемещения его происходят в обратном направлении, т.е. векторы перемещений направлены практически навстречу друг другу под углом к оси трассы. When heated, thermal displacements of the pipeline on freely movable supports occur mainly in the lateral direction to the nearest boundaries of the development strip, i.e. the displacement vectors of adjacent walls are directed in opposite directions. When the pipeline is cooled, its thermal displacements occur in the opposite direction, i.e. displacement vectors are directed almost towards each other at an angle to the axis of the path.

Заявляемый способ прокладки трубопровода осуществлен в новом проекте магистральной теплосети к г.Ачинску и в настоящее время используется и принес существенную экономию стоимости СМР на строительстве магистральной теплосети. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "промышленная применяемость". The inventive method of laying the pipeline was carried out in a new project of the heating main to the city of Achinsk and is currently used and has brought significant cost savings for construction and installation work on the construction of the heating main. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "industrial applicability".

Claims

1. METHOD OF LAYING A PIPELINE, which consists in connecting by means of bends of successively alternating parallel sections of the pipeline with inclined compensation sections, installing parallel sections of the pipeline on fixed supports with the placement of freely movable supports between them under the pipeline, characterized in that at least four are placed in series between adjacent fixed supports alternating parallel sections, and the compensation sections are unsupported, while the length of the compensation The number of sections is 5 40 diameters of the pipeline, and the length of parallel sections is 30 150 diameters of the pipeline.

2. The method according to claim 1, characterized in that the bends are performed with bending angles of 105 165 ^o and a radius equal to 2 5 pipe diameters.