RU2069808C1

RU2069808C1 - Pipe line

Info

Publication number: RU2069808C1
Application number: RU9393003062A
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Правдин; Р.И. Горбачева; А.С. Гехман; А.М. Ломков; А.Л. Михлин; Н.И. Рубцов; А.Л. Еременко; О.Ш. Шубин; Е.В. Ислямова; А.С. Цуриков
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "СМТ"
Priority date: 1993-01-18
Filing date: 1993-01-18
Publication date: 1996-11-27

Abstract

FIELD: pipe line engineering. SUBSTANCE: pipe line has a set of welded metallic pipes. Each of the pipes has monolithic bitumen layer the length of which is less than the length of the pipe, the but-joints being protected. Each of the pipes is provided with an assembly of air passageways uniformly arranged over periphery in the bitumen layer. The protection of the but-joints are made up as a ring outer casing applied to the edges of the bitumen layer of the adjacent pipes. The pipe line is provided with hot air blowers connected with the passageways of the first pipe of each specified portion of the line. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может найти применение при строительстве магистральных трубопроводов. The invention relates to construction and may find application in the construction of trunk pipelines.

Известны трубопроводы. Known pipelines.

Один из них выполнен в виде трубопровода типа "труба в трубе" с заполненным теплоизоляционным материалом межтрубным пространством и размещенных на наружном трубопроводе охлаждающих каналов-трубок (авт. св. СССР N 1638431, кл. F 16 L 53/00, 1988). Однако обеспечивая исключение пучинных процессов в ореоле проложенного в мерзлоте трубопровода благодаря тому, что на наружной поверхности кожуха температура не опускается ниже нулевой отметки, устройство материалоемко, поскольку использует металлические наружный кожух и каналы-трубки и дорогостоящий пеноматериал в межтрубном пространстве. One of them is made in the form of a pipe-in-pipe type pipe with annular space filled with heat-insulating material and cooling channels-tubes placed on the outer pipe (ed. St. USSR N 1638431, class F 16 L 53/00, 1988). However, ensuring the exclusion of abyssal processes in the halo of the pipeline laid in the permafrost due to the fact that the temperature on the outer surface of the casing does not drop below zero, the device is material-intensive because it uses a metal outer casing and pipe channels and expensive foam in the annulus.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является трубопровод-коллектор, содержащий сваренный в линию набор металлических труб, каждая из которых имеет монолитный битумный (битумоперлитный) слой с длиной, уступающей длине трубы, и защиту стыков ("Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Противокоррозионная и тепловая изоляция. ВСН 008-88 Миннефтегазстроя". Ротапринт ВНИИСТ, М. 1989, с.48, п.9.44 и 9.45). В качестве защиты стыков выступает послесварочная битумная заливка. The closest technical solution to this invention is a manifold pipeline containing a set of in-line welded metal pipes, each of which has a monolithic bitumen (bitumen perlite) layer with a length inferior to the length of the pipe, and joint protection ("Construction of main and field pipelines. Anticorrosive and thermal insulation. BCH 008-88 Minneftegazstroy. "Rotprint VNIIST, M. 1989, p. 48, p. 9.44 and 9.45). As protection of joints, post-welding bitumen pouring is used.

Недостатком известного технического решения, принятого за прототип, является низкая теплопроводность битумного теплоизоляционного слоя, имеющего достаточно большую толщину, в результате чего даже в случае перекачки по трубопроводу "теплого" газа в ореоле проложенного в мерзлоте трубопровода развиваются пучинные процессы из-за низкой температуры на поверхности последнего. A disadvantage of the known technical solution adopted for the prototype is the low thermal conductivity of the bitumen thermal insulation layer having a sufficiently large thickness, as a result of which even in the case of pumping "warm" gas through the pipeline in the aureole of the pipeline laid in the permafrost, abyssal processes develop due to the low temperature on the surface last one.

Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности трубопровода при транспортировке по нему "холодного" газа в условиях талого грунта путем исключения пучинных процессов в последнем при замерзании. An object of the invention is to increase the operational reliability of the pipeline during transportation of “cold” gas through it in melt soil conditions by eliminating abyssal processes in the latter during freezing.

Для достижения указанной технической задачи в трубопроводе, содержащем сваренный в линию набор металлических гидроизолированных труб, каждая из которых имеет монолитный битумный слой с длиной, уступающей длине трубы, и защиту стыков, каждая из труб выполнена с набором равномерно расположенных по окружности воздухопроходных каналов, размещенных в битумном слое, а защита каждого из стыков выполнена в виде кольцевого наружного кожуха, наложенного на кромки битумного слоя соседних труб и имеет в своей полости набор гибких трубок, соединяющих каналы соседних труб. Кроме того, каждый из каналов выполнен в виде трубки из картона. To achieve the indicated technical problem in a pipeline containing a set of in-line welded metal waterproof pipes, each of which has a monolithic bitumen layer with a length inferior to the pipe length, and joint protection, each of the pipes is made with a set of air passage channels evenly spaced around the circumference, located in bitumen layer, and the protection of each of the joints is made in the form of an annular outer casing, superimposed on the edges of the bitumen layer of adjacent pipes and has a set of flexible tubes in its cavity, connect Channels of adjacent tubes. In addition, each of the channels is made in the form of a tube made of cardboard.

Поскольку отличительные признаки предложения не присутствуют в указанных и других известных нам источниках, предложение, по нашему мнению, не известно из уровня техники и поэтому ново. Что же касается того, что в указанном авт. св. N 1638431 так же, как и в предложении, присутствуют каналы, то ввиду отсутствия в описании этого изобретения изложения методов их стыковки между собой (от одной сваренной трубы к другой) можно сделать вывод о том, что эти каналы представляют собой бесстыковочные трубопроводы и тем самым не порочат признака присутствия каналов в предложении, где они имеют длину битумного слоя, т.е. длину, уступающую длине трубы. По причине отсутствия каналов именно ограниченной длины, а также по причине технической невозможности разместить битум в имеющем наружный кожух трубопроводе типа "труба в трубе", техническое решение по авт. св. N 1638431 не может быть принято в качестве прототипа. Since the distinguishing features of the proposal are not present in the indicated and other sources known to us, the proposal, in our opinion, is not known from the prior art and therefore new. As for the fact that in the specified author. St. N 1638431, as well as in the proposal, channels are present, due to the absence in the description of this invention of a description of the methods for connecting them together (from one welded pipe to another), we can conclude that these channels are undocked pipelines and thereby do not discredit the presence of channels in the proposal, where they have the length of the bitumen layer, i.e. length inferior to the length of the pipe. Due to the lack of channels of a precisely limited length, and also because of the technical impossibility to place bitumen in a pipe-in-pipe type pipe with an outer casing, the technical solution is according to ed. St. N 1638431 cannot be accepted as a prototype.

На фиг. 1 изображен боковой вид уложенного в траншею трубопровода, а на фиг. 2 дан узел I фиг. 1 в разрезе. In FIG. 1 shows a side view of a pipeline laid in a trench, and FIG. 2 shows the node I of FIG. 1 in section.

Трубопровод содержит сваренный в линию 1 набор металлических труб 2, каждая из которых имеет нанесенный в заводских условиях монолитный битумный слой 3 с длиной, уступающей длине трубы 2, и защиту стыков 4. Каждая из труб выполнена с набором равномерно расположенных по окружности воздухопроходных каналов в виде трубок 5 из картона, размещенных заводским образом в битумном слое 3. Диаметр трубок 15-25 мм. Защита стыков 4 выполнена в виде кольцевого наружного кожуха 6, наложенного на кромки битумного слоя соседних труб. Трубопровод в полости защиты каждого стыка содержит набор гибких трубок 7, надетых на или заправленных внутрь полостей трубок 5 соседних труб. Для прогрева битумного слоя трубопровода последний снабжен воздуходувками (не показаны) "горячего" воздуха, подсоединенными к каналам первой трубы каждого расчетного участка линии 1. The pipeline contains a set of metal pipes 2 welded in line 1, each of which has a factory-applied monolithic bitumen layer 3 with a length inferior to the length of the pipe 2, and protection of the joints 4. Each of the pipes is made with a set of air passage channels evenly spaced around the circumference in the form tubes 5 made of cardboard, factory-placed in the bitumen layer 3. The diameter of the tubes is 15-25 mm. Protection of the joints 4 is made in the form of an annular outer casing 6, superimposed on the edges of the bitumen layer of adjacent pipes. The pipeline in the protection cavity of each joint contains a set of flexible tubes 7, worn on or tucked into the cavities of the tubes 5 of the adjacent pipes. To warm the bitumen layer of the pipeline, the latter is equipped with blowers (not shown) of "hot" air connected to the channels of the first pipe of each calculated section of line 1.

Изготавливают трубопровод следующим образом. Заводского изготовления трубы 2 с вмонтированными в битумный слой 3 картонными трубками 5 монтируют в траншее 8 в линию 1, при этом стыки 4 располагают над вырытыми на дне траншеи приямками 9. Концы трубок 5 после сварки стыков соединяют гибкими трубками 7 или не соединяют вообще. Затем выполняют защиту стыков обкруткой кромок битумного слоя соседних труб листовым кожухом 6. В завершение трубчатые каналы первой трубы трубопровода соединяют с воздуходувкой "горячего" воздуха. Make the pipeline as follows. Prefabricated pipes 2 with cardboard tubes 5 mounted in the bitumen layer 3 are mounted in trench 8 in line 1, while joints 4 are located above pits 9 dug at the bottom of the trench. After welding the joints, the ends of the tubes 5 are connected by flexible tubes 7 or not connected at all. Then, the joints are protected by wrapping the edges of the bitumen layer of adjacent pipes with a sheet casing 6. Finally, the tubular channels of the first pipe of the pipeline are connected to the hot air blower.

Работает трубопровод следующим образом. The pipeline works as follows.

В период начала замерзания окружающего трубопровод талого грунта начинают подавать от воздуходувки по каналам "горячий" воздух, который распространяется по длине расчетного участка трубопровода. Температура его в начальной точке (+50^oС) не настолько велика, чтобы расплавить битумный слой, но не настолько мала (+10^oС) в конечной точке расчетного участка линии 1, чтобы при толщине слоя битума (до 30 мм) не смогла преодолеть его теплоизоляционных свойств и не обеспечивать на поверхности контакта битумного слоя и смерзающегося грунта положительного значения. Расчеты показывают, что при подаче по 22 каналам воздуха с начальной температурой 25^oС обогрев обеспечивается для трубопровода диаметром 1420 мм на длину 50 м (ширину проезжей части городского проспекта, например Измайловского в г. Санкт-Петербурге). Наличие положительной температуры на поверхности контакта исключает возникновение пучинных процессов в талом грунте при его промерзании. В дальнейшем, после завершения промерзания грунта, подачу воздуха прекращают.At the beginning of freezing, the thawed soil surrounding the pipeline begins to supply “hot” air from the blower through the channels, which extends along the length of the calculated section of the pipeline. Its temperature at the initial point (+50 ^o С) is not so high as to melt the bitumen layer, but not so low (+10 ^o С) at the end point of the calculated section of line 1, so that it could not to overcome its heat-insulating properties and not to provide positive value on the contact surface of the bitumen layer and freezing soil. Calculations show that when supplying 22 channels of air with an initial temperature of 25 ^o C, heating is provided for a pipeline with a diameter of 1420 mm over a length of 50 m (the width of the roadway of the city avenue, for example, Izmailovsky in St. Petersburg). The presence of a positive temperature on the contact surface eliminates the occurrence of abyssal processes in the thawed soil during its freezing. In the future, after completion of soil freezing, the air supply is stopped.

Таким образом, наличие у трубопровода воздухопроходных каналов и кожухов (в качестве защиты стыков), а также размещение в полости этих кожухов соединяющих каналы трубок повышает эксплуатационную надежность трубопровода при транспортировке по нему "холодного" газа в условиях смерзающегося или оттаивающего талого грунта. Thus, the presence of air passage channels and casings in the pipeline (as a joint protection), as well as the placement of pipe connecting pipes in the cavity of these casings, increases the operational reliability of the pipeline during transportation of “cold” gas under conditions of freezing or thawing thawed soil.

Теплотехнический расчет прилагается. Thermotechnical calculation is attached.

Claims

1. A pipeline containing a set of waterproofed pipes welded in a line, each of which has a monolithic bitumen layer shorter than the length of the pipe, and joint protection, characterized in that each of the pipes is made with a set of evenly spaced air ducts located in the bitumen layer, and the protection of each of the joints is made in the form of an annular outer casing, covering the edges of the bitumen layer of adjacent pipes, and has in its cavity a set of flexible tubes connecting the channels of adjacent pipes.

2. The pipeline according to claim 1, characterized in that each of the channels is made in the form of a tube made of cardboard.