Труба комбинированная с балластным покрытием в оболочке

Изобретение относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов по дну водоемов и в заболоченной местности. Труба комбинированная с теплоизолирующим и балластным покрытиями состоит из центральной трубы, проводящей вещество в жидком состоянии; первой трубы-оболочки с внутренним диаметром, большим наружного диаметра центральной трубы, установленной соосно центральной трубе с образованием первого кольцевого пространства; первого опорно-направляющего устройства, размещенного в первом кольцевом пространстве, состоящего из центраторов с опорами; теплоизоляционного материала, заполняющего первое кольцевое пространство; второй трубы-оболочки, установленной с образованием второго кольцевого пространства; второго опорно-направляющего устройства, размещенного во втором кольцевом пространстве; балластного материала, заполняющего второе кольцевое пространство, при этом вторая труба-оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты и имеет на наружной поверхности защитное покрытие, которое может быть как однослойным, например, из полиэтилена, так и многослойным (двух- или трехслойным), в котором последний слой выполнен из полиэтилена. Центральная труба может быть как стальной, так и полиэтиленовой. 7 п.ф., 3 фиг.

Полезная модель относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов по дну водоемов.

Известна конструкция трубы для подводного нефтепровода [1, рис.1.6в, с.12], состоящей из центральной стальной трубы, теплоизолирующего слоя из пенополиуретана, стального кожуха, защищающего теплоизолирующий слой, защитного покрытия стального кожуха и утяжеляющего покрытия.

Недостаток известной трубы в том, что отсутствует оболочка, защищающая утяжеляющее покрытие от разрушения в водной среде.

Известна труба с теплоизоляцией в гидрозащитной оболочке [2, 3], имеющая центральную стальную трубу и гидрозащитную спиральновитую оболочку из тонколистовой оцинкованной стальной ленты, центрирующие кольца, установленные между центральной стальной трубой и спиральновитой оболочкой, формирующие кольцевой зазор, заполненный жестким пено-полиуретаном. Недостаток этой трубы в том, что она не приспособлена для укладки по дну водоемов или в заболоченной местности, поэтому не имеет защитной изоляции на спиральновитой оболочке, а в случае нанесения защитной изоляции требуется наложение балластных устройств, которые не всегда удерживают трубу от всплытия в случае ее опорожнения.

Известна труба комбинированная [4, п.ф. 6, 8, с.13, фиг.1-5], предназначенная для транспортирования воды, газа, нефти и пр., имеющая центральную металлическую трубу, слой защитного антикоррозийного покрытия на ней, слой теплоизоляционного материала, слой материала, защищающий термоизоляцию от механических воздействий и последний слой балластного материала. Недостаток трубы в том, что наружная поверхность балластного

материала (преимущественно бетона) не защищена от постоянного разрушающего воздействия внешней водной среды.

Известна труба комбинированная теплоизолированная с покрытием бетоном в качестве утяжеляющего и гидроизолирующего материала, в которой теплоизолирующий слой отделен от бетонного слоя полиэтиленовой трубой, и бетон помещен в наружную полиэтиленовую оболочку [5, с.3, п.ф.22, фиг.5, 6].

Недостаток известной трубы комбинированной - в том, что полиэтиленовая труба, отделяющая теплоизолирующий слой от бетонного, и полиэтиленовая оболочка, охватывающая бетонный слой, имеют гладкие поверхности, поэтому при опускании в воду или водную среду с помощью натяжного устройства возможно смещение как центральной трубы со слоем теплоизоляции относительно внутренней поверхности бетонного слоя, так и центральной трубы с теплоизолирующим и бетонным слоем относительно оболочки, зажатой в натяжном устройстве.

Техническая задача состоит в создании трубы комбинированной, у которой исключается смещение центральной трубы с теплоизолирующим слоем в полиэтиленовой трубе относительно внутренней поверхности бетонного слоя и наружной полиэтиленовой оболочке, зажатой в натяжном устройстве относительно бетонного слоя в процессе укладки на дно водоема.

Задача решена в конструкции трубы комбинированной с теплоизолирующим и балластным покрытиями, состоящей из центральной трубы, проводящей вещество в жидком состоянии; первой трубы-оболочки с внутренним диаметром, большим наружного диаметра центральной трубы, и длиной, меньшей, чем длина центральной трубы, установленной соосно центральной трубе с образованием первого кольцевого пространства; первого опорно-направляющего устройства, размещенного в первом кольцевом пространстве, состоящего из центраторов с опорами, распределенными и закрепленными на поверхности центральной трубы; теплоизоляционного материала, заполняющего первое кольцевое пространство; второй трубы-оболочки с внутренним

диаметром, большим наружного диаметра первой оболочки, и длиной, меньшей, или равной длине первой оболочки, установленной с образованием второго кольцевого пространства; второго опорно-направляющего устройства, размещенного во втором кольцевом пространстве, состоящего из центраторов с опорами, распределенными и закрепленными на поверхности первой оболочки; балластного материала, заполняющего второе кольцевое пространство, при этом вторая труба-оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты и имеет на наружной поверхности защитное покрытие, которое может быть как однослойным, например, из полиэтилена, так и многослойным (двух- или трехслойным), в котором последний слой выполнен из полиэтилена.

Первая труба-оболочка выполняется из полимерного или композиционного материала, но предпочтительно спиральновитой из оцинкованной стальной ленты.

Если первая труба-оболочка является полиэтиленовой, то она имеет на наружной поверхности кольцевые выступы предпочтительно прямоугольной формы из полимерной ленты, обеспечивающие лучшее сцепление с балластным материалом. Предпочтителен балластный материал, армированный стальной арматурой, закрепленной на центраторах.

Центральная труба может быть стальной с защитным антикоррозийным покрытием или из полиэтилена или другого полимерного или композиционного материала.

Новый признак комбинированной трубы: вторая труба-оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты и имеет на наружной поверхности защитное покрытие. Этот признак обеспечивает технический эффект: увеличение силы сцепления между наружной оболочкой, за которую труба захватывается и удерживается при укладке, и наружной поверхностью балластного материала. Увеличенная сила сцепления исключает сдвиг трубы-оболочки относительно наружной поверхностью балластного материала.

Если первая труба-оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты, то она обеспечивает лучшее сцепление с внутренней поверхностью балластного материала, чем труба из полиэтилена.

Кольцевые выступы на наружной поверхности первой трубы-оболочки из полиэтилена также обеспечивают ее лучшее сцепление с внутренней поверхностью балластного материала. Если кольцевые выступы имеют прямоугольную форму, то сцепление с внутренней поверхностью балластного материала дополнительно увеличивается.

Как первый отличительный признак трубы комбинированной, так и совокупности признаков являются новыми, так как не обнаружены при анализе уровня техники.

На фиг.1 и 2 показан продольный разрез трубы комбинированной с теплоизолирующим и балластным покрытиями.

На фиг.3 - поперечный разрез трубы комбинированной, показанной на фиг.1.

Труба комбинированная с балластным покрытием в оболочке (фиг.1-3) состоит из центральной трубы 1,

первой трубы-оболочки 2 с внутренним диаметром, большим наружного диаметра центральной трубы 1, и длиной, меньшей, чем длина центральной трубы 1, установленной соосно центральной трубе с образованием первого кольцевого пространства 3,

первого опорно-направляющего устройства, размещенного в первом кольцевом пространстве 3, состоящего из центраторов 4, распределенных и закрепленных на поверхности центральной трубы 1; теплоизоляционного материала 5, заполняющего первое кольцевое пространство,

второй трубы-оболочки 6 с внутренним диаметром, большим наружного диаметра первой трубы-оболочки 2, установленной соосно первой трубе-оболочке с образованием второго кольцевого пространства 7, имеющего балластный наполнитель 8;

второго опорно-направляющего устройства, размещенного во втором кольцевом пространстве, состоящего из центраторов 9, распределенных и закрепленных на поверхности первой трубы-оболочки 2.

Вторая труба-оболочка 6 имеет на наружной поверхности защитное покрытие 10, однослойное или многослойное. Однослойное защитное покрытие 10 выполняется из полиэтилена. Наружный слой многослойного защитного покрытия предпочтительно полиэтиленовый.

Если первая труба-оболочка 2 является полиэтиленовой, то для увеличения сцепления с балластным материалом 8 на ее наружной поверхности навивают прямоугольные кольца 11 из полимерной ленты (фиг.1). Если первая труба-оболочка 2 спиральновитая (фиг.2), то ее сцепление с балластным материалом увеличивается за счет ее волнистости.

В предлагаемой комбинированной трубе центральная труба может быть из полиэтилена (фиг.2).

Для увеличения прочности при изгибе трубы балластный наполнитель армирован стальной арматурой 12, закрепленной на лентах или проволоке 13 центраторов 9 (фиг.2).

При сборке комбинированной трубы (фиг.3, 6) сначала собирают центральную трубу 1 с центраторами 4 и с первой трубой-оболочкой 2 и заполняют кольцевое пространство 3 теплоизолирующим материалом 5, затем устанавливают на первую оболочку центраторы 8 и, если необходимо, устанавливают и закрепляют арматуру 12 на лентах 13, собирают теплоизолированную трубу со второй оболочкой 6, устанавливают по торцам второй оболочки 6 заглушки (не показаны) и заполняют второе кольцевое пространство цементосодержащим балластным материалом 9, выдерживают до затвердевания балластного материала 9 и удаляют заглушки.

При укладке на дно водоема трубопровод удерживается в натяжном устройстве, охватывающем вторую трубу-оболочку 6, которая прижимается зажимами натяжного устройства к балластному материалу, исключая сдвиг

балластного материала 8 с теплоизоляционным материалом 5 и центральной трубой 1 относительно оболочки 6.

Труба комбинированная с балластным покрытием имеет отрицательную плавучесть и удерживается в траншее на дне водоема без пригрузов за счет собственной тяжести даже при отсутствии в ней транспортируемой жидкой среды. Оболочка обеспечивает надежную защиту балластного материала от разрушения потоком воды и от других разрушающих воздействий.

Источники информации:

1. Бородавкин П.П. и др. Подводные трубопроводы. М., Недра, 1979, 415 с.

2. ПМ RU №49167 от 20.04.2005.

3. ПМ RU №49166 от 20.04.2005.

4. Патент WO №03/095887 A1 от 30.03.2003.

5. Патент RU №2246658 C1 от 19.03.2004.

1. Труба комбинированная, состоящая из центральной трубы, проводящей вещество в жидком состоянии; первой трубы-оболочки с внутренним диаметром, большим наружного диаметра центральной трубы, и длиной, меньшей, чем длина центральной трубы, установленной соосно центральной трубе с образованием первого кольцевого пространства; первого опорно-направляющего устройства, размещенного в первом кольцевом пространстве, состоящего из центраторов с опорами, распределенными и закрепленными на поверхности центральной трубы; теплоизоляционного материала, заполняющего первое кольцевое пространство; второй трубы-оболочки с внутренним диаметром, большим наружного диаметра первой оболочки, и длиной, меньшей, или равной длине первой оболочки, установленной с образованием второго кольцевого пространства; второго опорно-направляющего устройства, размещенного во втором кольцевом пространстве, состоящего из центраторов с опорами, распределенными и закрепленными на поверхности первой оболочки; балластного материала, заполняющего второе кольцевое пространство, отличающаяся тем, что вторая труба-оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты и имеет на наружной поверхности защитное покрытие.

2. Труба комбинированная по п.1, отличающаяся тем, что защитное покрытие второй трубы-оболочки является многослойным, при этом последний слой выполнен из полиэтилена.

3. Труба комбинированная по п.1, отличающаяся тем, что первая труба-оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты.

4. Труба комбинированная по п.1, отличающаяся тем, что первая труба-оболочка является полиэтиленовой и имеет на наружной поверхности кольцевые выступы.

5. Труба комбинированная по п.4, отличающаяся тем, что кольцевые выступы выполнены из полимерной ленты и имеют прямоугольную форму.

6. Труба комбинированная по п.1, отличающаяся тем, что центральная труба изготовлена из полиэтилена.

7. Труба комбинированная по п.1, отличающаяся тем, что балластный материал имеет стальную арматуру, закрепленную на центраторах.