RU49251U1 - Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях - Google Patents
Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях Download PDFInfo
- Publication number
- RU49251U1 RU49251U1 RU2005122844/22U RU2005122844U RU49251U1 RU 49251 U1 RU49251 U1 RU 49251U1 RU 2005122844/22 U RU2005122844/22 U RU 2005122844/22U RU 2005122844 U RU2005122844 U RU 2005122844U RU 49251 U1 RU49251 U1 RU 49251U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foundation
- input
- control
- digital
- signal
- Prior art date
Links
Abstract
Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных с сложных грунтовых условиях относится к области управления конструкциями, их напряженно-деформированным состоянием и может быть использована для диагностики наземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях. Задача, решаемая полезной моделью - создание устройства для эффективного управления за напряженно-деформируемым состоянием наземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях и на вечномерзлых грунтах. Полезная модель содержит регулируемые опоры надземного трубопровода, совмещенные с фундаментной плитой, которые выполнены из фундаментной и надфундаментной части, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание со скользящим слоем, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа с помощью наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона магистрального трубопровода в соответствии с местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединены между собой в верхней части с помощью болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, в нижней части стержневые несущие элементы присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите, у которой размещены измерительные устройства, например тензодатчики, в опасных поперечных сечениях магистрального трубопровода, установлен централизованный блок обработки и выдачи сигналов, выполненный в виде компьютера с управляющей программой и содержит
усилители сигналов, на которые поступают соответствующие сигналы с измерительных устройств, выходы усилители сигналов соединены с входом коммутатора сигналов, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом цифро-аналового преобразователя, выход которого соединен со входом распределителя сигналов управления электроприводами, выходы которых соединены с соответствующими входами одиночных электроприводов, соединенных последовательно с управляющим устройством пуска электропривода, электродвигателем, передаточным устройством и подъемным устройством опоры, сигнальный выход аналого-цифрового преобразователя и сигнальный вход цифро-аналового преобразователя объединены и соединены с двунаправленной входной шиной компьютера, которая соединена с управляющими входами коммутатора сигналов, аналого-цифрового преобразователя и цифро-аналового преобразователя, управляющая программа компьютера поэтапно малыми шагами обрабатывает сигналы с измерительных устройств и принимается управляющее решение на привод исполнительного механизма для ликвидации напряженно-деформируемого состояния магистрального трубопровода, исполнительные механизмы в виде подъемных устройств, например домкратов, установлены на опорах для предотвращения аварийного состояния магистрального трубопровода.
Description
Полезная модель относится к области управления конструкциями, их напряженно-деформированным состоянием и может быть использована для диагностики наземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях и может быть использована при прокладке нового магистрального трубопровода в Красноярском крае на Таймыре от Ванкора до Дудинки.
Известна регулируемая опора надземного трубопровода для строительства в сложных грунтовых условиях, включающая стержневые элементы, установленные под углом и соединенные в верхней части, а в нижней части с фундаментом, у которой нижняя опора выполнена единого цельного блока, включающего фундаментную и надфундаментную часть, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции, козлового типа из наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий под болты для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона трубопровода в соотвествии с местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединены между собой в верхней части с помощью
болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, а в нижней части стержневые несущие металлические элементы присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите через закладные детали железобетонной плиты посредством болтовых соединений, стержневые несущие металлические элементы попарно в средней части соединены перекрестными связями с помощью отверстий в связях болтовыми соединениями (см. патент на полезную модель №41829, опубл. БИ №31, 10.11.2004 г.). Данное изобретение принято за прототип.
Недостатком данной полезной модели является то, что не предусмотрено устройство управления за напряженно-деформируемым состоянием магистральных трубопроводов, состоящее из измерительных приборов, регистрирующих неравномерное смещение опор из-за просадок грунта, устройств, передающих информацию на компьютер, и исполнительных механизмов в виде подъемных устройств. Без устройства управления напряженно-деформируемым состоянием магистральных трубопроводов трубопроводы будут подвергаться подвижке грунта особенно в весеннее-летний период.
Задача, решаемая полезной моделью - создание устройства для эффективного управления за напряженно-деформируемым состоянием наземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях и на вечномерзлых грунтах.
Поставленная задача достигается тем, устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием наземных магистральных трубопроводов, проложенных с сложных грунтовых условиях содержит регулируемые опоры надземного трубопровода, совмещенные с фундаментной плитой, которые выполнены из фундаментной и надфундаментной части, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание со скользящим слоем, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции
козлового типа с помощью наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона магистрального трубопровода в соответствии с местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединены между собой в верхней части с помощью болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, в нижней части стержневые несущие элементы присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите, у которой
размещены измерительные устройства, например тензодатчики, в опасных поперечных сечениях магистрального трубопровода,
установлен централизованный блок обработки и выдачи сигналов, выполненный в виде компьютера с управляющей программой и содержит усилители сигналов, на которые поступают соответствующие сигналы с измерительных устройств, выходы усилители сигналов соединены с входом коммутатора сигналов, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом цифро-аналового преобразователя, выход которого соединен со входом распределителя сигналов управления электроприводами, выходы которых соединены с соответствующими входами одиночных электроприводов, соединенных последовательно с управляющим устройством пуска электропривода, электродвигателем, передаточным устройством и подъемным устройством опоры, сигнальный выход аналого-цифрового преобразователя и сигнальный вход цифро-аналового преобразователя объединены и соединены с двунаправленной входной шиной компьютера, которая соединена с управляющими входами коммутатора сигналов, аналого-цифрового преобразователя и цифро-аналового преобразователя,
управляющая программа компьютера поэтапно малыми шагами обрабатывает сигналы с измерительных устройств и принимается управляющее решение на привод исполнительного механизма для
ликвидации напряженно-деформируемого состояния магистрального трубопровода,
исполнительные механизмы в виде подъемных устройств, например домкратов, установлены на опорах для предотвращения аварийного состояния магистрального трубопровода.
Отличительными от прототипа признаками являются:
- наличие устройства для управления за напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, поступающих с тензодатчиков, установленных в опасных сечениях на компьютер с управляющей программой, выдачей управляющей программой сигналов на управляющее устройство подъема и опускания магистрального трубопровода;
- выполнение исполнительных механизмов в виде регулируемых опор, совмещенных с фундаментной плитой, что позволяет укладывать магистральные надземные трубопроводы в сложных грунтовых условиях, на вечномерзлых грунтах и в сейсмических зонах за счет большой площади фундаментной плиты, ее конструкции;
- регулируемые опоры, совмещенные с фундаментной плитой, снабжены подъемными устройствами, позволяющими при определении напряженно-деформируемого состояния надземного трубопровода производить его медленное опускание или подъем;
- измерительные устройства выполнены в виде тензодатчиков, закрепленных в опасных сечениях на магистральных трубопроводах, которые передают информацию о напряженно-деформируемого состояния магистральных трубопроводов;
- компьютер содержит управляющую программу, при которой поэтапно малыми шагами обрабатывается информация с тензодатчиков и принимается управляющее решение на привод
исполнительного механизма для ликвидации напряженно-деформируемого состояния магистрального трубопровода.
Полезная модель представлена на фигуре:
Фиг.1 - устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях тензодатчиков.
Устройство состоит из магистрального трубопровода 1 (см. фиг.1), на котором расположены тензодатчики 2в1 и 2n1 в опасных метах магистрального трубопровода 1. Тензодатчики 2в1 и 2n1 связаны с аналоговыми входами централизованного блока 3 обработки и выдачи сигналов управления электроприводом, к которым подключены усилители сигналов 41, 42, ... 4n тензодатчиков 2в1 и 2n1, 2в2 и 2n2, ... 2вn и 2nn. Усилители сигналов 4 соединены с на коммутатором сигналов 5, сигнальный выход которого соединен с сигнальным входом аналого-цифрового преобразователя 6, сигнальный выход которого соединен со входом компьютера 7 и со входом цифроаналогового преобразователя 8, который выходом соединен со входом распределителя сигналов 9, который выходом соединен со входами соответствующих приводов исполнительных механизмов подъема и опускания 101, 102 ... 10n, включающими последовательно соединенные управляющими устройствами 111, 112 ... 11n, электродвигателями 121, 122 ... 12n, редуктор 131, 132 ... 13n, которые управляет исполнительными механизмами в виде подъемных устройств опоры магистрального трубопровода 141, 142 ... 14n. Двунаправленная входная шина компьютера 7 соединена с управляющими входами коммутатора сигналов 5, распределителя сигналов 9, аналого-цифрового преобразователя 6 и цифро-аналогово преобразователя 8.
Регулируемые опоры надземного трубопровода 15, совмещенные с фундаментной плитой 16 под наземный магистральный трубопровод для строительства в сложных грунтовых условиях выполнены из фундаментной
и надфундаментной части, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты 16 ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание со скользящим слоем. Надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа из четырех наклонных стержневых несущих металлических элементов 17 с набором отверстий для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона магистрального трубопровода 1 в соответствии с местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы 17 попарно соединены между собой в верхней части с помощью болтов 18 и образуют устройство для укладки трубопровода 19. В нижней части стержневые несущие элементы 17 присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите 15. Между железобетонными плитами 16 установлен привод механизма 10 для подъема или опускания трубопровода 1.
Устройство работает следующим образом:
Исходное положение - установка магистрального трубопровода 1 на регулируемых опорах 15.
Посредством тензодатчиков 2в и 2н, расположенных в опасных поперечных сечениях трубопровода например, над опорами и в середине пролета 1 сверху 2в и снизу 2н, параллельно друг другу, вдоль трубопровода 1, производится измерение появившегося напряжения в трубопроводе в связи с появлением подвижки грунта под опорой 152 (например). Все напряжения с тензодатчиков 2 поступают на аналоговые входы централихованного блока 3 обработки и выдачи сигналов, к которым подключены усилители сигналов 41-4n. Усилители сигналов 4 необходимы для предварительного усиления сигналов, полученных с тензодатчиков 2 до необходимой величины, достаточной, чтобы по ним можно было принять решение о состоянии напряженностей в трубопроводе 1.
Посредством коммутатора сигналов 5 производится опрос всех сигналов с усилителей 41-4n и далее в аналого-цифровом преобразователе 6 каждый из выбранных сигналов усилителя 4 преобразуется в цифровую форму, необходимую для правильной работы компьютера 7. В компьютере 7 производится непрерывный анализ всех тензодатчиков 2. Хотя процессы анализа тензодатчиков 2 разнесены во времени, но информация об их состоянии есть всегда. Это достигается тем, что процессы изменения состояния напряжений в трубопроводе очень медленные, а время переключения коммутатора 5 не требуется большим, достаточно 1 мкС.
Таким образом, в течение 1 сек. можно иметь информацию о 106 тензодатчиках. По анализу информации о тензодатчиках 2вi 2ni принимается решение о формировании управляющих сигналов. Это достигается посредством преобразования формируемых сигналов в компьютере 7 в аналоговую форму посредством цифро-аналогово преобразователя 8. Распределителем сигналов управления 9 производится коммутация очередного сигнала в цифро-аналоговом преобразователе 8 с очередным электроприводом 102 (например).
Необходимый сигнал для электродвигателя 12 и номер электродвигателя задается компьютером 7 через управляющие сигналы, поступающие на распределитель сигналов управления электроприводами 9 и информационные, поступающие на вход цифро-аналогово преобразователя 8. Сигнал для привода исполнительного механизма 102 имеет три состояния +1, 0, -1. При состоянии +1 или -1 управляющим устройством пуска электропривода 112 производится включение электродвигателя 122. При состоянии +1, вал электродвигателя 122 вращается по часовой стрелке, при -1 - против часовой. В нулевом состоянии включение электродвигателя 122 исключается. При использовании маломощного электродвигателя 122 (что требует меньших питающих напряжений и токов) используется редуктор 132 с очень высоким понижающим числом (несколько тысяч), что дает возможность создать большой вращающий момент на выходном валу
передаточного устройства 132. Далее, через жесткую механическую связь, редуктор 132 механизм подъема и опускания 102 действие передается на шток винтового подъемника - опоры 142 таким образом поднимает или опускает магистральный трубопровод 1, чтобы свести к нулю напряжение, возникающее в трубопроводе, в месте подключения тензодатчиков 2и1 и 2в1.
Осуществление автоматического слежения за напряженно-деформируемым состоянием наземных магистральных трубопроводов осуществляется после высвечивания на компьютере 7 управляющего решения на подъем или опускание трубопровода 1. Бригада эксплуатационников создает условия для реализации управляющего решения: подводится подъемное устройство 14 до контакта с трубопроводом 1 так, что после разъединения наклонных стержневых несущих металлических элементов 17 подъемное устройство 14 поддерживает трубопровод 1, осуществляет подъем наклонных стержневых несущих элементов 17, например домкратом, на необходимую высоту и их закрепление болтами в предусмотренных отверстиях. Высвобождается подъемное устройство 14 магистрального трубопровода 1. В итоге трубопровод занимает желаемое положение. На этом заканчивается цикл управления. Следующий цикл управления происходит после замеров, которые продолжаются периодически в период оттаивания грунтов. С целью предотвращения оттаивания грунтов под опорами могут производиться стационарные мероприятия, например, покрытие фундаментной плиты и окружающего участка теплоизоляционным слоем.
Управляющий блок 3 (с программой и компьютером 7) может устанавливаться на станциях перекачки и совмещаться с другими контролирующими функциями, например, контроль коррозии, температурными деформациями и др.).
Реализация управления компьютерной программы выполняется малыми шагами с контролем за выполнением управляющего воздействия и необходимой корректировкой, что обеспечивает надежность управления.
Непрерывное (периодическое) управление и обработка тензометрической информации в управляющей программе позволяет разделить и отдельно оценить изменения напряжений из-за смены температурных воздействий и неравномерной осадки опор, которая происходит постепенно (а не внезапно). Опора магистрального трубопровода 14 выполняет вместе с механизмом подъема и опускания трубопровода две функции - стационарный и исполнительный. Стационарный - магистральный трубопровод расположен на опорах 15. При исполнительном режиме нагрузка от магистрального трубопровода воспринимается подъемным устройством 14.
Предлагаемая полезная модель обладает повышенной эффективностью управления и слежения за напряженно-деформируемым состоянием наземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях и на вечномерзлых грунтах; повышенной надежностью и качеством управления за счет учитывания реальных свойств конструкции.
Claims (1)
- Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях, содержит регулируемые опоры надземного трубопровода, совмещенные с фундаментной плитой, которые выполнены из фундаментной и надфундаментной части, фундаментная часть выполнена в виде ребристой железобетонной фундаментной плиты ребрами вверх, установленной без заглубления на выровненное основание со скользящим слоем, надфундаментная часть выполнена в виде конструкции козлового типа с помощью наклонных стержневых несущих металлических элементов с набором отверстий для выбора и регулирования необходимой высоты и наклона магистрального трубопровода в соответствии с местными условиями, наклонные стержневые несущие металлические элементы попарно соединены между собой в верхней части с помощью болтов и образуют устройство для укладки трубопровода, в нижней части стержневые несущие элементы присоединены к ребристой железобетонной фундаментной плите, отличающееся тем, что размещены измерительные устройства, например тензодатчики, в опасных поперечных сечениях магистрального трубопровода, установлен централизованный блок обработки и выдачи сигналов, выполненный в виде компьютера с управляющей программой и содержит усилители сигналов, на которые поступают соответствующие сигналы с измерительных устройств, выходы усилителей сигналов соединены с входом коммутатора сигналов, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен со входом распределителя сигналов управления электроприводами, выходы которых соединены с соответствующими входами одиночных электроприводов, соединенных последовательно с управляющим устройством пуска электропривода, электродвигателем, передаточным устройством и подъемным устройством опоры, сигнальный выход аналого-цифрового преобразователя и сигнальный вход цифроаналогового преобразователя объединены и соединены с двунаправленной входной шиной компьютера, которая соединена с управляющими входами коммутатора сигналов, аналого-цифрового преобразователя и цифроаналогового преобразователя, управляющая программа компьютера поэтапно малыми шагами обрабатывает сигналы с измерительных устройств и принимается управляющее решение на привод исполнительного механизма для ликвидации напряженно-деформируемого состояния магистрального трубопровода, исполнительные механизмы в виде подъемных устройств, например домкратов, установлены на опорах для предотвращения аварийного состояния магистрального трубопровода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122844/22U RU49251U1 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005122844/22U RU49251U1 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU49251U1 true RU49251U1 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35866504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005122844/22U RU49251U1 (ru) | 2005-07-18 | 2005-07-18 | Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU49251U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015147686A1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Способ контроля положения трубопроводов надземной прокладки в условиях вечной мерзлоты |
-
2005
- 2005-07-18 RU RU2005122844/22U patent/RU49251U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015147686A1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") | Способ контроля положения трубопроводов надземной прокладки в условиях вечной мерзлоты |
| US10578253B2 (en) | 2014-03-28 | 2020-03-03 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for monitoring the position of above-ground pipelines under permafrost conditions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103510551B (zh) | 一种桥梁深水基础三向静动力加载模型试验平台 | |
| AU2002362779B2 (en) | Method for establishing a foundation in particular for a tower of a wind energy plant | |
| Whitaker et al. | 1 An investigation of the shaft and base resistances of large bored piles in London Clay | |
| CA2628422A1 (en) | Height-adjustable, structurally suspended slabs for a structural foundation | |
| CN109505317B (zh) | 一种高桩的抗压、抗拔及水平静载试验设备 | |
| CN103912007B (zh) | 预留基础环孔和桩窝环孔的预制混凝土承台及基于该承台的装配式多桩基础的安装方法 | |
| CN104110035A (zh) | 逆作法钢管混凝土柱垂直度校正装置及其施工方法 | |
| Brown et al. | The Nottingham railway test facility, UK | |
| CN108035376B (zh) | 一种适用于采空区场地风电机组的抗变形可纠偏基础及其施工方法 | |
| CN105298153B (zh) | 建筑物整体移位车载托换系统及方法 | |
| KR101026014B1 (ko) | 수상에서 인양잭을 이용한 교량상판 가설공법 | |
| CN103114612A (zh) | 一种单桩竖向抗拔静载试验装置 | |
| CN106522112A (zh) | 斜拉桥边跨梁段架设系统及其方法 | |
| RU49251U1 (ru) | Устройство слежения и управления напряженно-деформируемым состоянием надземных магистральных трубопроводов, проложенных в сложных грунтовых условиях | |
| CN113622316A (zh) | 钢桁架梁多点牵引式顶推施工系统及其施工方法 | |
| Ma et al. | Defect investigation and replacement implementation of bearings for long-span continuous box girder bridges under operating high-speed railway networks: A case study | |
| CN109374396B (zh) | 锚拉板疲劳试验液压竖转实验平台 | |
| CN108442715B (zh) | 一种发电厂房预制吊车梁架设的牵引滑移系统及施工工艺 | |
| CN108827683A (zh) | 一种桥梁支架反拉预压机构及其预压检测方法 | |
| CN206538687U (zh) | 斜拉桥边跨梁段架设系统 | |
| CN107014670B (zh) | 复合荷载作用下的单桩多向水平承载力的测试装置 | |
| CN209099833U (zh) | 配电站及其gis配电装置室 | |
| CN104895106A (zh) | 一种风力发电机施工用下锚板的安装装置及安装方法 | |
| CN106894437A (zh) | 有限预应力预制混凝土基础、通信塔建筑以及施工方法 | |
| CN105041039B (zh) | 一种电杆校正装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090719 |