RU2437020C1 - Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов - Google Patents
Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2437020C1 RU2437020C1 RU2010150259/06A RU2010150259A RU2437020C1 RU 2437020 C1 RU2437020 C1 RU 2437020C1 RU 2010150259/06 A RU2010150259/06 A RU 2010150259/06A RU 2010150259 A RU2010150259 A RU 2010150259A RU 2437020 C1 RU2437020 C1 RU 2437020C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- density
- barite
- water
- cement
- portland cement
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к балластным материалам, наносимым на наружную поверхность труб подводных магистральных трубопроводов для их утяжеления. Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов содержит цемент, заполнитель, пластификатор и воду. В качестве цемента использован сульфатостойкий портландцемент, в качестве пластификатора поликарбоксилат РСЕ, а в качестве заполнителя - баритовый промпродукт, баритовая руда и железомарганцевый концентрат. Материал имеет следующее соотношение компонентов, мас.%: портландцемент - 8.2-10.5, вода - 5.2-6.7, пластификатор - 0.1-0.15, баритовый промпродукт - 18-28 с плотностью 3.78-3.82 кг/см3 и влажностью 0.9-2.1%, баритовая руда - 18-28 с плотностью 3.9-4.1 кг/см3 и влажностью 2%, железомарганцевый концентрат - 25-45 с плотностью 4.2-4.5 кг/см3 и влажностью 4%. Отношение воды к портландцементу составляет 0.35-0.5. Компоненты заполнителя имеют следующий гранулометрический состав: 0-0.16 см - до 5%, 0.16-1.0 см - до 25%, 1.0-2.5 см - до 35% и 2.5-5.0 см - остальное. Техническим результатом изобретения является уменьшенный наружный диаметр труб с балластным покрытием. 2 табл.
Description
Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к балластным материалам, наносимым на наружную поверхность труб подводных магистральных трубопроводов для их утяжеления.
Известна система контроля плавучести трубы, включающая балластный материал плотностью, равной или большей 2000 кг/м3, содержащий следующие компоненты: вяжущее, регулирующую время затвердевания добавку, заполнители по одному или в сочетании, водопесчаную смесь или водобаритовую смесь (см. патент US 6663453, кл. F16L 1/16, опубл. 09.01.2003). В описании к данному патенту не раскрывается содержание компонентов в балластном материале и гранулометрический состав наполнителей. Недостатком известной системы является то, что для современных магистральных трубопроводов приемлемая плотность балластного материала существенно выше 2000 кг/м3.
Известны особо тяжелые бетоны, в том числе баритовый бетон, плотность которого превышает 2500 кг/м3 (http://betony.ru), но состав особо тяжелого бетона и особенности его использования как балластного материала для труб в указанном источнике не приводятся.
Известен бетон, включающий барит в качестве заполнителя (см. заявку WO 98/01402, кл. С04В 14/36, опубл. 15.01.1998). Для повышения плотности заполнитель имеет заданный гранулометрический состав, в котором 8 мас.% барита находится в виде очень мелкой фракции с размером частиц от 0.0 мкм до 1.000 мкм, 4 мас.% в виде мелкой фракции с размером зерен от 1 до 3 мм, 10 мас.% в виде крупной фракции с размером зерен от 3 до 7 мм; мелкий кварцевый песок с размером зерен от 0.1 мм до 3 мм; крупные фракции гравия от 3 мм до 75 мм. Соотношение воды к цементу по массе задано в интервале 0.30-0.35. Такой состав имеет два основных недостатка: первый - невозможность получения балластного материала с гарантированной плотностью, превышающей 2800 кг/м3, в связи с отсутствием ограничений используемого крупного и мелкого заполнителя по материалам и их плотности; второй - небольшое массовое отношение воды к цементу в растворе (0.30-0.35), не позволяющее использовать малоподвижный раствор с крупными фракциями для заполнения концевого пространства между проводящей трубой и оболочкой путем нагнетания через отверстия в крышках.
Известен балластный материал для подводных магистральных трубопроводов, являющийся наиболее близким аналогом к заявленному изобретению и содержащий цемент, заполнитель, пластификатор и воду (см. патент RU 2257503, F16L 1/24, опубл. 27.07.2005). Этот материал используется для заполнения кольцевого пространства между трубой и оболочкой магистральных трубопроводов и представляет собой цементно-песчаный раствор подвижностью 10 - 12 см по конусу Строй-ЦНИЛ. Основным недостатком известного материала является его низкая плотность (до 2400 кг/м3), вызывающая необходимость увеличения размеров концевого пространства, заполняемого балластным материалом для придания трубопроводу отрицательной плавучести.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в создании балластного материала плотностью, превышающей 2800 кг/м3, имеющего после затвердевания и выдержки в течение 28 суток прочность на сжатие, достигающую 50 МПа, что позволяет существенно уменьшить наружный диаметр труб с балластным покрытием. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в балластном материале для подводных магистральных трубопроводов, содержащем цемент, заполнитель, пластификатор и воду, в качестве цемента использован сульфатостойкий портландцемент, в качестве пластификатора - поликарбоксилат РСЕ, а в качестве заполнителя - баритовый промпродукт, баритовая руда и железомарганцевый концентрат в следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 8.2-10.5, вода - 5.2-6.7, пластификатор - 0.1-0.15, баритовый промпродукт - 18-28 с плотностью 3.78-3.82 кг/см3 и влажностью 0.9-2.1%, баритовая руда - 18-28 с плотностью 3.9-4.1 кг/см3 и влажностью 2%, железомарганцевый концентрат - 50-60 с плотностью 4.2-4.5 кг/см3 и влажностью 4%, при отношении воды к портландцементу 0.35-0.5 и следующим гранулометрическим составом компонентов заполнителя: 0-0.16 мм - до 5%, 0.16-1.0 мм - до 25%, 1.0-2.5 мм - до 35%, 2.5-5.0 мм - остальное.
Соотношение компонентов заявленного материала было получено в ходе многочисленных натурных экспериментов, результаты некоторых из которых приведенных в табл.1. Добавление к баритовой руде баритового промпродукта позволяет существенно сократить стоимость балластного материала.
Отношение воды к цементу, выбранное в пределах 0.35-0.5, необходимо для достижения требуемой пластичности балластного материала. Гранулометрический состав приведен в табл.2, выбор соотношений обусловлен необходимостью получения балластного материала с заданной плотностью. В этой же таблице указаны плотность и прочность на сжатие предлагаемого балластного материала. Определение средней плотности смесей выполнено в соответствии с ГОСТ 12730.1-78. Прочности бетона на сжатие определялись в соответствии с ГОСТ 10180-90.
Использование железомарганцевого концентрата определяется в основном двумя факторами. Во-первых, железомарганцевый концентрат имеет в своем составе значительное количество оксидных и гидроксидных соединений марганца, железа и других металлов. Такие соединения являются хорошим сорбентом серы (на их основе изготавливаются сорбенты для очистки попутного нефтяного газа от сероводорода). Сера связывается в комплексные соединения и, как следствие, не оказывает негативного воздействия на арматурный каркас балластного слоя и на тело самой трубы в случае отсутствия у последней слоя изоляции. Во-вторых, высокая плотность железомарганцевого концентрата позволяет получать особо тяжелые балластные покрытия, что, в свою очередь, может снизить стоимость основной трубы за счет некоторого снижения толщины стенки.
Предлагаемый балластный материал позволяет с высокой точностью получать требуемую плотность особо тяжелых балластных материалов в пределах 3350-3450 кг/м3.
Таблица 1 | |||
Компоненты | Состав №1 | Состав №2 | Состав по прототипу |
Цемент, кг/м3 | 340 | 350 | 420 |
Вода, кг/м3 | 150 | 150 | 140 |
Поликарбоксилат РСЕ, кг/м3 | 2.4 | 2.4 | - |
Баритовый промпродукт, кг/м3 | 960 | 700 | Гравий 840 |
Баритовая руда, кг/м3 | 980 | 700 | 430 |
Железомарганце- вый концентрат, кг/м3 |
950 | 1550 | Песок 650 |
Плотность, кг/м3 | 3390 | 3450 | 2480 |
Прочность при сжатии, МПа | 48 | 47 | 45 |
Таблица 2 | |||
Наименование компонента | Плотность, кг/см3 | Гранулометрический состав, мм | Влажность, % |
Баритовый промпродукт | 3,78-3,82 | 0 до 5%; | 0,9-2,1 |
0,16-1,0 до 25% | |||
1,0-2,5 до 35% | |||
2,5-5,0 остальное | |||
Баритовая руда | 3,9-4,1 | 0 до 5%; | 2 |
0,16-1,0 до 25% | |||
1,0-2,5 до 35% | |||
2,5-5,0 остальное | |||
Железо-марганцевый концентрат | 4.2-4.5 | 0 до 5%; | 4 |
0,16-1,0 до 25% | |||
1,0-2,5 до 35% | |||
2,5-5,0 остальное |
Claims (1)
- Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов, содержащий цемент, заполнитель, пластификатор и воду, отличающийся тем, что в качестве цемента использован сульфатостойкий портландцемент, в качестве пластификатора - поликарбоксилат РСЕ, а в качестве заполнителя - баритовый промпродукт, баритовая руда и железо-марганцевый концентрат в следующем соотношении компонентов, мас.%:
портландцемент - 8,2-10,5,
вода - 5,2-6,7,
пластификатор - 0,1-0,15,
баритовый промпродукт - 18-28 с плотностью 3,78-3,82 кг/см3 и влажностью 0,9-2,1%,
баритовая руда -18-28 с плотностью 3,9-4,1 кг/см3 и влажностью 2%,
железо-марганцевый концентрат - 25-45 с плотностью 4,2-4,5 кг/см3 и влажностью 4%,
при отношении воды к портландцементу 0,35-0,5 и следующим гранулометрическим составом компонентов заполнителя:
0-0,16 мм - до 5%,
0,16-1,0 мм - до 25%,
1,0-2,5 мм - до 35%
2,5-5,0 мм - остальное.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150259/06A RU2437020C1 (ru) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов |
PCT/RU2011/000180 WO2012078071A1 (ru) | 2010-12-08 | 2011-03-24 | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов |
US13/817,139 US8895642B2 (en) | 2010-12-08 | 2011-03-24 | Buoyancy control material for subsea main pipelines and high-density buoyancy control material for subsea main pipelines |
EA201201469A EA028923B1 (ru) | 2010-12-08 | 2011-03-24 | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов и балластный материал повышенной плотности для подводных магистральных трубопроводов |
CA2847171A CA2847171C (en) | 2010-12-08 | 2011-03-24 | Buoyancy control material for subsea main pipelines and high-density buoyancy control material for subsea main pipelines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150259/06A RU2437020C1 (ru) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2437020C1 true RU2437020C1 (ru) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010150259/06A RU2437020C1 (ru) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2437020C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544194C1 (ru) * | 2014-01-31 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Композитный теплоизоляционно-балластный материал на основе древесных отходов |
RU2546699C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода |
-
2010
- 2010-12-08 RU RU2010150259/06A patent/RU2437020C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546699C2 (ru) * | 2013-06-27 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Балластные трубопроводы СВАП" | Способ изготовления защитного утяжеляющего бетонного покрытия трубопровода |
RU2544194C1 (ru) * | 2014-01-31 | 2015-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" | Композитный теплоизоляционно-балластный материал на основе древесных отходов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10494302B1 (en) | Heavyweight concrete containing steel slag | |
JP6621763B2 (ja) | コンクリートへのコロイダルシリカの添加 | |
US8912255B2 (en) | Self-consolidating concrete (SCC) mixture having a compressive strength of at least 25 MPa at 28 days of age | |
KR101046408B1 (ko) | 적니가 포함된 콘크리트 혼화재를 사용한 콘크리트 포장 구조체 제조방법 | |
TWI624445B (zh) | 水泥組成物 | |
JP2008539156A (ja) | セメント質組成物および当該組成物のコンクリート | |
RU2437020C1 (ru) | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов | |
KR20150023184A (ko) | 혼화제 조성물 및 이를 포함하는 초조강 모르타르, 콘크리트 조성물 | |
WO2012078071A1 (ru) | Балластный материал для подводных магистральных трубопроводов | |
RU2399828C2 (ru) | Балластный материал | |
KR20170143253A (ko) | 휨강도 및 자기수축이 개선된 고강도 콘크리트 구조물용 시멘트 조성물 | |
CN105481316A (zh) | 一种抗油渗砂浆及其制备方法 | |
RU2455553C1 (ru) | Балластный материал повышенной плотности для подводных магистральных трубопроводов | |
CN112105859A (zh) | 具有水泥基内部衬里的饮用水管道或储水器元件 | |
JP6131459B2 (ja) | モルタルまたはコンクリート用組成物およびそれを成形してなる成形品 | |
JP7103893B2 (ja) | 水中不分離性モルタル組成物及びそのモルタル | |
JP2015000820A (ja) | ポリマーセメントモルタル、及びポリマーセメントモルタルを用いた工法 | |
JP2004284873A (ja) | 水硬性複合材料 | |
KR101461506B1 (ko) | 친환경 바닥마감용 콘크리트 | |
WO2012074441A2 (ru) | Способ приготовления бетонной смеси для изготовления балластной трубы и устройство для предварительной подготовки воды затворения бетонной смеси | |
CN111574173A (zh) | 一种快干型卫生间回填材料及其制备方法 | |
Park et al. | A study on unconfined compressive strength of CLSM with paper sludge ash | |
KR102353380B1 (ko) | 고내구성 주입 모르타르 조성물 | |
JP7402700B2 (ja) | 海洋製品用モルタル又はコンクリート、及び、海洋製品用モルタル又はコンクリートの製造方法 | |
JP2010155642A (ja) | セメント組成物及びセメント組成物の長期保管方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 35-2011 FOR TAG: (72) |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191209 |