RU60668U1 - Утяжелитель трубопровода бетонный - Google Patents

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства магистральных трубопроводов и предназначено для снижения положительной их плавучести, при прокладке трубопроводов или при производстве ремонтных работ, например, в обводненных грунтах, болотистой местности, при пересечении водных преград. Задачей настоящего технического решения является снижение трудозатрат на укладку в проектное положение утяжелителей трубопровода при обеспечении сохранности его поверхности, а также предотвращение образования задиров от балласта на изоляции трубопровода при возможном его осевом или вертикальном перемещениях. Техническое решение такой задачи основано на создании на поверхности бетонного утяжелителя, контактирующей с поверхностью трубопровода (или с поверхностью изолирующего коврика - при технологической необходимости его укладки) слоя пластичного (консистентного) антифрикционного материала или прокладки, насыщенной упомянутым материалом, или со слоем упомянутого материала. Пластичный материал, являясь сам по себе антикоррозионным веществом, выполняет функции антикоррозионной защиты трубопровода в месте контакта с ним, даже в случае уже имеющего место повреждения его изоляционной поверхности. Пластичность материала позволяет исключить повреждение изоляции твердыми включениями грунта, которые в случае попадания их между блоком и изоляцией трубы могли бы привести к ее повреждению, однако пластичность материала обеспечивает в этом случае втапливание в него указанных твердых включений (как в более мягкий материал, чем материал изоляции трубопровода) и тем самым вывод их из взаимодействия с изоляцией трубопровода. Достигается это тем, что в утяжелителе трубопровода бетонном, выполненном н виде двух балластных грузов из бетона, каждый из которых

имеет анкер для соединения его гибким поясом с противоположно располагаемым относительно продольной оси трубопровода вторым балластным грузом, - на поверхности балластного груза, по меньшей мере на поверхности, обращенной к трубопроводу, нанесен, по меньшей мере, один слой пластичного материала с антифрикционными свойствами. При этом, каждым балластный груз может быть выполнен по форме призмы или параллелепипеда, предпочтительно усеченных параллельной его продольной осп плоскостью пли цилиндрической поверхностью и обращенных большим основанием вниз. В качестве пластичного материала может быть использована консистентная смазка, а также - битум, гудрон с пластификатором или битумсодержащий материал, предпочтительно в виде мастики. Кроме того, в качестве пластичного материала могут быть использованы различные консистентный продукты нефтеперегонки или нефтепереработки, предпочтительно включающие утилизируемые кубовые остатки. При этом, пластичный материал может быть нанесен совместно с содержащим (удерживающем) его в результате пропитки нетканым синтетическим материалом. Пластичный материал может быть нанесен по всей поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом. Пластичный материал может быть нанесен дискретно по поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке пли работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным па пего изолирующим материалом, предпочтительно, в виде расположенных поперечно продольной оси трубопровода полос или расположенных в шахматном порядке геометрических фигур, предпочтительно, прямоугольников, треугольников, кругов. Нанесенный пластичный материал имеет, предпочтительно удаляемое перед укладкой балластного груза, защитное покрытие из удерживаемой за счет адгезии

синтетической пленки - сплошной или перфорированной, например, полиэтиленовой. Пластичный материал может быть нанесен несколькими одинаковыми или различными по составу и/или вязкости слоями. Пластичный материал может быть образован разделенными удерживаемой за счет адгезии пленкой или тканью, нетканым синтетическим материалом, бумагой - сплошной или перфорированной. Пластичный материал может иметь защитное покрытие, например из удерживаемой за счет адгезии сип готической пленки, бумаги, нетканого материала или ткани.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства магистральных трубопроводов и предназначено для снижения положительной их плавучести, при прокладке трубопроводов или при производстве ремонтных работ, например, в обводненных грунтах, болотистой местности, при пересечении водных преград.

Известен бетонный утяжелитель, представляющий собой пару снабженных монтажными петлями и симметрично расположенных относительно трубопровода балластных грузов, к каждому из которых ниже его центра тяжести закладными элементами шарнирно на лобовой поверхности грузов присоединены наложенные сверху на трубопровод гибкие перемычки, а каждый балластный груз на нижней плоской и направленной к трубопроводу взаимодействующей с ним ниже его горизонтальной осевой плоскости стенке снабжен упорной накладкой, отличающийся тем, что гибкие перемычки выполнены в виде мягких поясов, расположены Х-образно относительно продольной оси трубопровода, с расчетным углом между мягкими поясами, скреплены в своей средней части налагаемой на трубопровод накладкой с образованием единого комбинированного пояса, при этом на лобовых поверхностях грузов выполнены наклонные глухие пазы, в которых размещены не выступающие за лобовые поверхности грузов шарниры узлов крепления концов комбинированного пояса, причем для исключения повреждения последнего входная часть глухих пазов выполнена конической. При этом, утяжелитель

снабжен ковриком из нетканого синтетического материала, размещенным на трубопроводе под накладкой комбинированного соединительного пояса, при этом длина коврика обеспечивает свисание его концов с обеих сторон ниже горизонтального диаметра и защиту изоляции трубопровода от воздействия опирающейся на трубопровод поверхности каждого из балластных грузов утяжелителя (RU №2226635, 2004 г.).

Известен бетонный утяжелитель трубопровода, содержащий V-образно размещенную пару бетонных блоков, подвешенных на трубопроводе посредством пары силовых поясов, элементы крепления силовых поясов к блокам, расположенные в выемках каждого блока на его обращенной к трубопроводу поверхности выше линии контакта с ним, и грунт засыпки пространства между блоками, в каждом из которых выемки под элементы крепления объединены и выполнены в виде открытой сверху глухой полости (SU №1710913, 1988 г.).

Известен бетонный утяжелитель трубопровода, в котором размещаемые симметрично относительно его продольной оси блоки имеют в верхней и в нижней контактирующих с трубопроводом частях предохранительные прокладки, через которые блоки опираются на трубопровод, причем в верхней части блоки соединены между собой гибкой сиянью, а в зазоре между ними установлены упругие элементы (US №4166710, 1979 г.).

Известен утяжелитель трубопровода, включающий пару симметрично относительно трубопровода расположенных балластных грузов, плоские поправленные навстречу друг к другу стенки которых взаимодействуют с трубопроводом и к которым шарнирно присоединены наложенные сверху трубопровода гибкие перемычки, каждый балластный груз снабжен упорной накладкой на нижней части плоской стенки, а каждый из шарниров присоединения к балластному грузу гибких перемычек размещен ниже его центра тяжести и расположен на его лобовой поверхности, при этом сама

перемычка выполнена с длиной, обеспечивающей взаимодействие упорных накладок балластных грузов с поверхностью трубопровода ниже его горизонтальной осевой плоскости, при этом гибкая перемычка может быть выполнена с дополнительной длиной, равной одному или нескольким диаметрам трубопровода и уложенной на трубопроводе в виде витков (SU №756123, 1978 г.).

Известен, как развитие этой конструкции, принятый в качестве прототипа, утяжелитель трубопровода, в котором размещаемые по обе стороны продольной оси трубопровода бетонные блоки выполнены на обращенных друг к другу плоских поверхностях в верхней их части со скосами, и также имеют аналогичные скосы на внешних поверхностях (SU №1244421, 1986 г.).

Известные конструкции утяжелителей, как при укладке их на трубопровод, так и процессе эксплуатации, могут вызвать повреждение его и изолирующего вследствие возможности подвижки по нему на опорных элементах, между которыми и поверхностью трубопровода могут попадать твердые или абразивные включения грунта, при этом укладка на поверхность трубопровода изолирующего коврика, например, из нетканого синтетического материала, не учитывает возможный размер таких твердых включений, который может превышать толщину изолирующего коврика в нагруженном состоянии из-за его высокой деформативной способности.

Задачей настоящего технического решения является снижение трудозатрат на укладку в проектное положение утяжелителей трубопровода при обеспечении сохранности его поверхности, а также предотвращение образования задиров от балласта на изоляции трубопровода при возможном его осевом или вертикальном перемещениях. Техническое решение такой задачи основано на создании на поверхности бетонного утяжелителя, контактирующей с поверхностью трубопровода (или с поверхностью изолирующею коврика - при технологической необходимости его укладки)

слоя пластичного (консистентного) антифрикционного материала или прокладки, насыщенной упомянутым материалом, или со слоем упомянутого материала. Пластичный материал, являясь сам по себе антикоррозионным веществом, выполняет функции антикоррозионной защиты трубопровода в месте контакта с ним, даже в случае уже имеющего место повреждения его изоляционной поверхности. Пластичность материала позволяет исключить повреждение изоляции твердыми включениями грунта, которые в случае попадания их между блоком и изоляцией трубы могли бы привести к ее повреждению, однако пластичность материала обеспечивает в этом случае втапливание в него указанных твердых включений (как в более мягкий материал, чем материал изоляции трубопровода) и тем самым вывод их из взаимодействия с изоляцией трубопровода.

Достигается это тем, что в утяжелителе трубопровода бетонном, выполненном в виде двух балластных грузов из бетона, каждый из которых имеет анкер для соединения его гибким поясом с противоположно располагаемым относительно продольной оси трубопровода вторым балластным грузом, - на поверхности балластного груза, по меньшей мере на поверхности, обращенной к трубопроводу, нанесен, по меньшей мере, один слой пластичного материала с антифрикционными свойствами. При этом, каждый балластный груз может быть выполнен по форме призмы или параллелепипеда, предпочтительно усеченных параллельной его продольной оси плоскостью или цилиндрической поверхностью и обращенных большим основанием вниз. В качестве пластичного материала может быть использована консистентная смазка, а также - битум, гудрон с пластификатором или битумсодержаший материал, предпочтительно в виде мастики. Кроме того, в качестве пластичного материала могут быть использованы различные консистентный продукты нефтеперегонки или нефтепереработки, предпочтительно включающие утилизируемые кубовые остатки. При этом, пластичный материал может быть нанесен совместно с

содержащим (удерживающем) его в результате пропитки нетканым синтетическим материалом. Пластичный материал может быть нанесен по всей поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом. Пластичный материал может быть нанесен дискретно по поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом, предпочтительно, в виде расположенных поперечно продольной оси трубопровода полос или расположенных в шахматном порядке геометрических фигур, предпочтительно, прямоугольников, треугольников, кругов. Нанесенный пластичный материал имеет, предпочтительно удаляемое перед укладкой балластного груза, защитное покрытие из удерживаемой за счет адгезии синтетической пленки - сплошной или перфорированной, например, полиэтиленовой. Пластичный материал может быть нанесен несколькими одинаковыми или различными по составу и/или вязкости слоями, Пластичный материал может быть образован разделенными удерживаемой за счет адгезии пленкой или тканью, нетканым синтетическим материалом, бумагой - сплошной или перфорированной. Пластичный материал может иметь защитное покрытие, например из удерживаемой за счет адгезии синтетической пленки, бумаги, нетканого материала или ткани.

На фиг.1 представлен утяжелитель трубопровода бетонный, расположенный в траншее по обе стороны трубопровода посредством гибких поясов, соединенных в верхней и в нижней части каждого балластного груза.

На фиг.2 представлен вид на обращенную к поверхности трубы поверхность балластного груза.

На фиг.3 представлен вид балластного груза в аксонометрии с дискретно нанесенным на него пластичным материалом в виде объемных полос.

На фиг.4 представлен утяжелитель трубопровода бетонный, балластные грузы различной формы которого попарно расположены в траншее по обе стороны трубопровода посредством гибких поясов, соединенных в верхней и в нижней части каждого балластного груза.

Утяжелитель трубопровода бетонный выполнен в виде пары балластных грузов 1 из бетона по форме призмы, например, равнобокой или прямоугольной, или по форме призмы или параллелепипеда, усеченных параллельной продольной оси груза 1 плоскостью или цилиндрической поверхностью, образующая которой параллельна продольной оси груза 1, и обращенных большим основанием вниз. В теле груза 1 замоноличены концы анкеров 2 и 3 для соединения его гибким поясом 4 и 5 с противоположно располагаемым относительно продольной оси трубопровода вторым балластным грузом. На поверхностях 6 одного и другого балластного груза 1, обращенных к трубопроводу или к уложенному на трубопровод листу изолирующего материала, нанесен пластичный материал 7. При этом, в качестве пластичного материала использована подходящая консистентная смазка «Пента 200» (ТУ 6-05-40245042-003-98), РУС-1 (ТУ 32ЦТ 2262-00), гудрон (ТУ 38-101583-75), (ТУ У00149943.427-98) с пластификатором или битум, например БН (ГОСТ 6617-76), БНИ (ГОСТ 9812-74) или БНД (ГОСТ 22245-90), а также битум АБ (ТУ 0256-04-72654032-2004), или битумсодержащий материал в виде битумной мастики, имеющий при укладке температуру ниже температуры его плавления. В качестве пластичного материала может быть использован консистентный продукт нефтепереработки. При этом, пластичный материал может быть нанесен совместно с содержащим его в результате пропитки нетканым синтетическим материалом в виде полос 8. Или пластичный материал 7 может быть нанесен

по всей поверхности балластного груза, в том числе и обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом (не показан). Пластичный материал 7 может быть нанесен дискретно по поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом, предпочтительно, в виде расположенных поперечно продольной оси трубопровода полос 8, но может быть и в виде иных геометрических фигур и линии зигзагов, колец, прямоугольников, и т.п. Кроме того, пластичный материал может иметь удаляемое перед укладкой балластного груза вшитое покрытие из удерживаемой за счет адгезии бумаги или синтетической пленки - сплошной или перфорированной, например, полиэтиленовой. При этом, пластичный материал, как элемент конструкции, может быть образован несколькими слоями, разделенными удерживаемой за счет адгезии бумагой или пленкой - сплошной или перфорированной. Кроме того, и сам пластичный материал 7 может иметь защитное покрытие, например, из удерживаемой за счет адгезии синтетической пленки, нетканого материала или ткани. В последнем случае такое покрытие, предпочтительно перфорированное, может не удаляться при укладке утяжелителя в траншею, т.к. обеспечивает необходимое непосредственное взаимодействие пластичного материала с поверхностью при контакте.

Форма (узел «А» - на фиг.1. узел «Б» - на фиг.3, варианты - узлы «В» и «Г» - на фиг.4) балластного груза 1 выбирается таким образом, чтобы максимально снизить (предпочтительно - исключить) его давление на стенку трубопровода. Расширяющаяся к низу форма груза обеспечивает его устойчивое положение при возможных деформациях грунта - вследствие его просадки, размыва и т.п., обеспечивая постоянную расчетную величину балластного пригруза. При этом, призматическая форма или форма

параллелепипеда исключают повреждение изоляции при укладке за счет плоскопараллельного перемещения относительно изоляции трубопровода, а их усеченная форма исполнения при проектном расположении обеспечивает высокую эффективность анкеровки трубопровода, исключая при этом повреждение изоляции не только при установке балластного груза, но и в процессе эксплуатации за счет нанесенных на обращенную к трубопроводу поверхность слоев пластичного материала. Использование битума, мастик на его основе, гудрона в качестве пластичного материала эффективно за счет достаточной адгезии к бетону груза 1, однако, имеет сезонные ограничения по отрицательным температурам, при которых указанные материалы (физически являясь вязкими жидкостями) становятся достаточно хрупкими. В этом случае целесообразно использовать несколько слоев пластичного материала с различными по вязкости свойствами, например, битум, нанесенный на бетон, поверх которого нанесена пластичная смазка. Учитывая текучесть смазки в определенных условиях, ее целесообразно размещать в нетканом синтетическом материале или укрывать пленкой от воздействия в процессе транспортировки и подготовки к укладке груза 1. Пластифицирующими добавками к пластичному материалу могут являться продукты нефтеперегонки (отходы) или нефтепереработки, включая кубовые остатки. Слоистое нанесение (чередование слоев пластичного материала и удерживающего его нетканого синтетического материала, позволяет увеличить в целом толщину слоя нанесенного пластичного материала и для его экономии, а также уменьшить возможную при контакте с трубой поверхность трения. Это же обеспечивает и дискретное расположение пластичного материала в виде отдельных фигур. При этом обеспечивается просыпание без задержки попавшего грунта между поверхностями изоляции трубы и балластного груза.

За счет такого выполнения обеспечивается высокая надежность и долговечность эксплуатации не имеющего повреждений трубопровода.

Claims (12)

1. Утяжелитель трубопровода бетонный, выполненный в виде двух балластных грузов из бетона, каждый из которых имеет анкер для соединения его гибким поясом с противоположно располагаемым относительно продольной оси трубопровода вторым балластным грузом, отличающийся тем, что на поверхности балластного груза, по меньшей мере, на обращенной к трубопроводу, нанесен, по меньшей мере, один слой пластичного материала с антифрикционными свойствами.

2. Утяжелитель трубопровода по п.1, отличающийся тем, что каждый балластный груз выполнен по форме призмы или параллелепипеда, предпочтительно усеченных параллельной его продольной оси плоскостью или цилиндрической поверхностью и обращенных большим основанием вниз.

3. Утяжелитель трубопровода по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластичного материала использована консистентная смазка.

4. Утяжелитель трубопровода по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластичного материала использован битум, гудрон с пластификатором или битумсодержащий материал, предпочтительно в виде мастики.

5. Утяжелитель трубопровода по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластичного материала использован консистентный продукт нефтеперегонки или нефтепереработки, предпочтительно включающий утилизируемые кубовые остатки.

6. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал нанесен совместно с содержащим его в результате пропитки нетканым синтетическим материалом.

7. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал нанесен по всей поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом.

8. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал нанесен дискретно по поверхности балластного груза, обращенной к трубопроводу и/или контактирующей при укладке или работе утяжелителя с поверхностью трубопровода или уложенным на него изолирующим материалом, предпочтительно, в виде расположенных поперечно продольной оси трубопровода полос или расположенных в шахматном порядке геометрических фигур, предпочтительно, прямоугольников, треугольников, кругов.

9. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал имеет удаляемое перед укладкой балластного груза защитное покрытие из удерживаемой за счет адгезии синтетической пленки - сплошной или перфорированной, например, полиэтиленовой.

10. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал образован несколькими одинаковыми или различными по составу и/или вязкости слоями.

11. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал образован разделенными удерживаемой за счет адгезии пленкой или тканью, нетканным синтетическим материалом бумагой - сплошной или перфорированной.

12. Утяжелитель трубопровода по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пластичный материал имеет защитное покрытие, например из удерживаемой за счет адгезии синтетической пленки, бумаги, нетканого материала или ткани.