Труба с балластным покрытием

Заявляемое устройство относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов по дну водоемов. Технический результат, достигаемый в заявляемой трубе с балластным покрытием, состоит в повышении прочности и долговечности устройства. Кроме того, повышается прочность на изгиб и расширяется область применения, за счет возможности использования в районах Крайнего Севера. Технический результат достигается тем, что труба с балластным покрытием содержит центральную трубу 1, оболочку 3, установленную соосно центральной трубе 1 с образованием кольцевого пространства и балластный материал 4. Оболочка имеет внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр центральной трубы 1. На центральную трубу нанесен слой 2 пенно-полиуретана. В качестве балластного материала 4 использован фибробетон. 1 илл.

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

Известна труба, описанная в изобретении на способ, состоящая из центральной стальной трубы, трубы-оболочки из полиэтилена, Труба-оболочка установлена соосно центральной трубе с зазором и образует межтрубное кольцевое пространство. Центральная труба имеет антикоррозионное покрытие. На центральную трубу равномерно по ее длине установлены и закреплены опорные центрирующие кольца. Каждое опорное центрирующее кольцо выполнено составным и содержит гибкую стальную ленту, концы которой соединены между собой замком с образование кольца. По окружности кольца равномерно распределены центрирующие выступы прямоугольной формы из твердого полиэтилена. Кольцевое пространство между центральной трубой и полиэтиленовой трубой заполнено цементно-песчаным раствором (Патент RU 2257503 от 22.10.2003).

Недостаток известной трубы заключается в том, что при вводе центральной трубы с опорными центрирующими кольцами в полиэтиленовую трубу, которая, как правило, имеет отклонения от правильной цилиндрической формы, возникает значительное давление на поверхностях центрирующих выступов, контактирующих с внутренней поверхностью полиэтиленовой трубы, и, соответственно, возникает значительная сила трения, создающая опрокидывающий момент на центрирующих выступах, что приводит к затруднению движения и вызывает местное выпучивание оболочки или даже ее разрыв.

Кроме того, прямоугольные центрирующие выступы, создают при заполнении кольцевого пространства бетонной смесью значительное гидравлическое сопротивление движению вязкой утяжеляющей цементно-песчаной или бетонной смеси, и, как следствие, значительный перепад давления смеси перед выступами и за выступами, и возникновение опрокидывающего момента на выступах, способного вызвать их опрокидывание с возможным разрывом гибкой стальной ленты, что приведет к браку.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является конструкция трубы комбинированной с балластным покрытием. Труба комбинированная с балластным покрытием состоит из центральной трубы, проводящей вещество в газообразном или жидком состоянии и оболочки, установленной соосно центральной трубе с образованием кольцевого пространства. Внутренний диаметр оболочки больше, чем наружный диаметр центральной трубы, а длина оболочки, чем длина центральной трубы. Центральная труба снабжена опорно-направляющим устройством, которое состоит из центраторов, распределенных и закрепленных на наружной поверхности центральной трубы. Центраторы имеют фаски, которые расположены на поверхностях, контактирующих с внутренней поверхностью оболочки. Кольцевое пространство заполняет балластный материал. Оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты с выступающими внутрь швами. Оболочка на наружной поверхности имеет защитное покрытие (Патент RU 2317469 от 20.10.2006).

Недостатком данной трубы является низкая прочность. При повреждении защитного покрытия в уложенной на дно водоема трубе она подвергается разрушению, поскольку оболочка трубы является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты и имеет швы. Кроме того труба имеет плохую теплоизоляцию.

Технический результат, достигаемый в заявляемой трубе с балластным покрытием, состоит в повышении прочности и долговечности устройства. Кроме того, повышается прочность на изгиб и расширяется область применения, за счет возможности использования в районах Крайнего Севера, за счет высоких теплоизоляционных характеристик.

Технический результат достигается тем, что труба с балластным покрытием содержит центральную трубу, оболочку, установленную соосно центральной трубе с образованием кольцевого пространства и балластный материал. Оболочка имеет внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр центральной трубы. На центральную трубу нанесен слой пенно-полиуретана. В качестве балластного материала использован фибробетон.

В частном случае оболочка может быть выполнена из металлополимера.

В частном случае оболочка может быть выполнена из металла.

В частном случае оболочка может быть выполнена из полимера.

На фиг.1 представлен продольный разрез трубы с балластным покрытием;

Труба с балластным покрытием содержит центральную трубу 1, на которую нанесен слой 2 пенополиуритана. Оболочка 3 сформирована соосно центральной трубе 1. Балластный материал (фибробетон) 4 заполняет кольцевое пространство между центральной трубой 1 и оболочкой 3.

Сборка заявляемой трубы с балластным покрытием осуществляется следующим образом.

При изготовлении центральной трубы 1 на ее поверхность наносится трехслойное полиэтиленовое покрытие, которое с концов центральной трубы счищается. Затем на центральную трубу 1 наносят слой 2 пенополиуретана. Слой 2 пенополиуретана наносят следующим образом: на центральную трубу соосно устанавливают трубу-оболочку из полиэтилена, которая имеет отверстие для подачи пенополиуретана. После закачивания под трубу-оболочку и затвердения пенополиуретана, трубу-оболочку снимают. Пенополиуретан обладает очень низким коэффициентом теплопроводности - 0,05 Вт/(м·К), что при толщине слоя равным 80 мм, дает сопротивление теплопередаче 1,6 (м·К)/Вт. Пенополиуретан очень устойчив к воздействию внешних факторов, он не разрушается под воздействием ультрафиолета, солей, кислот до 10% и щелочей.

После полимеризации пенополиуретана центральную трубу 1 закрепляют на сборочном стенде (на чертеже не показано) и на нее устанавливают первую заглушку с уплотнительным резиновым кольцом. Сверху формируют оболочку 3. Оболочка 3 может быть выполнена из металла, металлополимера, или полимера. Материал оболочки 3 выбирается из условий, в которых будет эксплуатироваться труба с балластным покрытием. Потом устанавливают вторую заглушку с уплотнительным резиновым кольцом, при этом одна из заглушек имеет горловину для закачивания фибробетона. Собранную конструкцию снимают со сборочного стенда и укладывают в ложементе, который обеспечивает установку трубы под углом к горизонту. Фибробетон 4 закачивают через горловину заглушки при помощи бетононасоса. Схватывание фибробетона 4 происходит за 3-3,5 часа. После схватывания фибробетона заглушки снимают и оставляют конструкцию на 10-12 часов при температуре +15-+20°С для набора прочности фибробетона до 5 МПа. Набор прочности фибробетона до 20 МПа осуществляется после укладки трубы с балластным покрытием на песчаную подушку.

Заявленная труба с балластным покрытием прочна, морозоустойчива и долговечна. Она имеет повышенную прочность на изгиб и может быть использована при строительстве подводных трубопроводов для прокладки их в различных климатических условиях.

1. Труба с балластным покрытием, содержащая центральную трубу, оболочку, установленную соосно центральной трубе с образованием кольцевого пространства, имеющую внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр центральной трубы, и балластный материал, отличающаяся тем, что между центральной трубой и балластным материалом нанесен слой пенополиуретана, а в качестве балластного материала использован фибробетон.

2. Труба с балластным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из металлополимера.

3. Труба с балластным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из металла.

4. Труба с балластным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из полимера.