Способ прокладки трубопровода в мерзлых грунтах

 

Изобретение относится к строитс.льству и может быть использовано при сооружении магистральны.ч трубопроводов в мерзлых пучинистых грунтах. Цель изобретения повьипение эксплуатационной надежности трубопровода и ускорение ввода его в жсплуатацию. Это достигается за счет спиження суммарных напряжении в металле труб. С понижением температуры зап1ем,-1епия трубопровода и замыкания его стыков уне.пичивается запас прочности трубопровода по папряжениям. Поэтому засыпку и замыкание монтажных стыков плетей, отрывку трани1еи ведут вогнутой вниз формы, а зан1емление грунтом нротяженных плетей трубопровсхча и замыкание их монтажпых стыков осуществляют при температуре окружаюп1ей среды ниже минимальной отрицате,тьн(П( темнерату)ы транспорта продукта при эксг1,туатации. ЛАинимальное значение температуры окружаюп1ей среды, при которой следует ocynie- ствлять указанные работь 1, ограничивается минимально возможной температурой производства строптельно-монтажных работ. I и,1. « (Л 00 со х со 4:

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 F 16 1 1/00.э 1 "."." t. . у

Р р

)1Л ! ьНЙАИб1ЕА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 ) 3966848/28-08 (22) 09. 10.85 (46) 23.09.87 Бк)л. ¹ 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (72) С. В. Карпов и Н. А. Карпова (58) 621.643(088.8) (56) Магистральные трубопроводы. СНиП

2. 05. 06-85.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1010884, кл. F 16 1 1/02, 1980. (54) СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ (57) Изобретение относится к строитель Tâó и может быть использовано при соору кении чагистральных трубопроводов в мерзлых пучинистых грунтах. Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности

„„SU„„1339340 А 1 трубопровода и ускорение вво ьа его в эксплуатацию. Это достигается за счет снижения суммарных напряжений в мс THëëå труб.

С понижением температуры защечления трубопровода и замыкания его стыков у велпчнвается запас прочности трубопровода по напряжениям, Поэтому засыпку и замыкание монтажных стыков плетей, отрывку транщеи ведут вогнутой вниз формы, и защемление грунтом протяженных плетей трубопровода и замыкание их монтажных стыков осуществляк>т при температуре окружаюгцей среды ниже минимальной отрицательной телпц ратуры транспорта продукта при эксплуатации.

Минимальное значение температуры окружающей среды, при которой следует осуществлять указанные работы, ограничивается минимально возможной температурой производства строительно-монтажных работ. ил.

1339340

11зобретен)н относится к строительству и может найти применение при сооружении

Mаги TðàëüHûx трубопроводов в мерзлых грунта, .харыктеризх ющихся свойствами !!учения.

Це;!ь изобретения повышение зкснлуатационной надежности трубопровода и ускорение ввола «го В зкснлуытацию, 33 счег (н и ж (11 и я с x M м ы р H ы х и 3 11 р я ж (и и и В м (. T ы л. I (.) груб.

При укладке трубопровода выпукл(>стью

Вниз темп(ратура защеvlëåíèÿ грунтом Ilp0гяженных пл«тей труб(н!ровода и замыкания их монтажных стыков, равная минимы lhHOH отрицательной температуре про.1укта и ри эк Ilлуытыции, является границей, ниже когорои н трубопроводе нри подаче В него иродуKTd появляются сжимающие напряжения и силы, которые соз.13К>Т ре!у.>ьтирук)1цие силы. Нынрыв. I«!IIIÛ«вниз и Обеспе-! ивыюши«ВО !л«йствис трубопроводы на нучинисты«грунты Е3 O÷«танин с невысоким уровнем су ммырных нынряж«ний B ме1 ci.l.з(. .

Учитывая, что с шн!ижением температур ы:! <1 1ц(м. 1(н и я 1 р х 6 О ц р 0 В Оды и 3 3 м ы к 3 н и я

ЕГО (ТЫ КОН ) В(. .I И Ч И В <1(. ТСЯ 33113« Il PO× ÍO«ÒÈ грубонроволы ш> нынряж«ния, чинил(ыг!ьное

)ныч Hkt(. 1«мнерытуры окружак>щей срелы, при ко!Оро!! следует (>существлять указанIIhl(р!!60ты, огра ничивы(тся мин их(ыг!1 но !

30 tM0iKll0lt T()мисры урой ирои !Волства

«трои г(льно-монтажных работ

Ны ц ртеж«изобр 1iK(. ны Tpdkl III(. Вид сбокх .

Сно 06 Осу>ц«стн IHK)T с.цлукнцим обраи) м.

В м«рз.!ы., грунтах нроизво.(ят изыскани« lрыссы с Выявл(ни(M xчы TKOH 1

IIx IèíkI(Tk,1x I ð(íãîH, 0TрыВыют транш(ю 2 с нроло,lьнь1м нрофил«м ли<1 ногttg TOH вниз формы 3 и х клылывык)т «монтировынные

I1 IеTÈ 4 11,1, 111(> rp i !1111«È. 3<)Т(м зы(. Ы!1К

IIë(т«й 4 I ру игом ны хчысткых 1 нучинисI и! Х ГPX НТОВ lt t;k M hl K1 11 РИ Т«

II1(Й (P(. 1hl !lit ж(Х1И НИ M ci. IhkIO Й 01 Pkt Ц IT(X1Ьш>й т«м!ц ры гу ры грынснорты нро !уKTd при зкснлуы гации

В р«зул ь гыте п родо.1 ьно! 0 профиля дна транш It Вогнутой Вниз формы и подобного

lcIlIl(МЛЕНИЯ И ЗЫМЫКЫНИЯ МоитЫжНЫХ СтЫков Tp(60llpOki0;Iы нри подаче 110 нему IlpoЛ) КТЫ В H(. Vl IIOHH IHК)1(Я ОТ ВОЗЛ(й(ТВИЯ Вн<) Т

p(ннегО лавл HHÿ рыстягивающие напряжения, ci от т«л!Иерытурного перепала с)Kkixlын>щие !13ïðÿæ«ííÿ. С>т упругого изги(>а трубопрово 13 ны Верхней е! 0 чыссти 5

ВОЗНИКЫК)т СжИМЫК>ЩИ«, ci НЫ Ннжисй «I 0 Чаети б рыстягивак>шие н!!пряж«ни>!.. 10

ВО:!никнОВ(ния It ВОзл(иствия си,) 7 Ikx ч(ния и» Верхи lt части 5 трубопроводы имеются низкие суммырные сжимыкнцие напряжения, ы íà f0 нижней части б низкие сул(х!!!рн! !«рыстягивык>шие нынряж«ния.

Воздействие сил 7 нучения грунта приводит на верхней части 5 трубопровода к снижению суммарных сжимающих напряжений до О, затем к появлению растягиваюших напряжений, а на нижней части 6 трубонровола — к снижению суммарных растягивающих напряжений до О, затем к появлению сжимающих напряжений. Увеличение глубины укладки трубопровода за счет вогнутой формы лля траншеи и, соответственно, увеличеHH« веса грунта засыпки 8 повысит противодействие силам 7 пучения.

Сопротивление грунта продольным нереме:цениям трубопровода нри действии вертикальных сил нучения на вогнутый вниз

rpy60lkpon0Л нриводит к возникновению в нем сжимающих сил 9, что также повышает

IIp0TktH0;1«é«Tâktå силам нучения.

При.((ер. На участке вечномерзлых нучиIIkt«TIIx грунтов прокладывают трубопровод нару кным диаметром (1 =1420 мм и толщи20 нои стен ки (1= 18,7 MM. Радиус упругого изгибы оси трубопровода 0=1400 м. Максималь>и>е рабоче«давление газа в трубоIlp0H0,1«нри ыкснлуатации Р=7,5 МПа, темII«p3Typ3 транспортируемого газа t = 2 C кру глого 1H÷íî. Максимальная положительная гемпературы атмосферного возлуха

1, — 35 С.

Максимальные суммарные продольные на li pя ж(н и я ОT HO:!Л() Йстни я внxTp(и и() го:1d В— ления Р, T(мнературного переца 13 Л! и

30 (T)) I): (T !) + (T ) + < 1 ),, Р((! 26) гл«о„= 0,15 и >! = 2,52 х/;

2, 1 ° 1О (!

2 t>

А!=!. t, 40 1(/, температуры транспортируемого продукта; (, темп«рытуры зашемления улож«нного В траншеlo трубопроводы и замыкания монтажных стыков llлетей; (! наружный диаметр трубонровола;

<> радиус упруt 010 изгиба оси трубопровода;

Р максимальное рабочее давление трынспортируемого продукта.

1I0 известному способу нроклалки (форма лна траншеи выпуклостью вверх) темнерытура замыкания монтажны стыков нрогяженных плетей трубопровода равны максимальной положительной температуре OKружык>щей среды: =!„=35" С, 55 0 = 83,2 МПа;

X.t = 37"С; (T ht = 93,2 МПа;

n, = +-101,4 МПа.!

339340 4

Фор,((у.га гги)обр(тени.ч

3)3,.3 )111;»Ip(t t „— 10 (.;

)38,7 М(1;I нри < —, 3() (.;

<т« >

« — - —.— — ., « (.<>< (<> нн «, it I! I Ir Ti»fit

I <,tt >р I I I>.:<,»и;< I (лр<.l ) I, Б< р« IE<>р)В л(<>р Л1;!< мнил .3;и<н < 3><>.»Л I fiI>;i л В I I I I >.(Ви< f«>r:

I!IIIIIIII)I I <н ). f;tðr ftfi ни<и <> л<;чи tt <;> < .(.(.I и< н«,i;i>f и ir>l>pt Tr ний и «лритий

I l.3ft (;>, Ч ir t tr;t, ж:(В>, Р;>у <«л,i>i ti;ir>, н 4 В

I If>r>ti fr i Nr н r r> fr<> tiff р(tr(>tt it «и<>< f(I>« fff(>ffff r н(л i л >лi l. ) i I I р<>< л Тн if(. -) (.умч;(рные lip() вольные нанряжения ОГ

Воз;!ейсГBHH Внутреннего давлеHHH га 3;3, T(л( нера (л рного пер(нада и ун руг<) I <) и (гиб,(1(а нер.<ней и нижней частях трубопровода соста(3ляк>г МII(l <н>оt Ве(ст(3(нно

Таким (){)pH.3<)%1, в чета,l.ц трубопрово.ш, ()((){)(и НО HB E. l () B(р х н(й:(а(ГИ, 11()» f3.1»N) I (и

Значительн(>I(p<((тя(ива к)н(и(н 3(i Ifê(3 К)ц!И<. ll (>if 3 3 "(Ор(l iK It B<3 и и ( грунта под трл(>О»роводол(< и,Ill II) (ения «Оздают дополнит(льные растягиваюн(ц напряженияя. В резлльг(31(н((ц рхней чити Tpif>()lip()(3<)да суммарные про !(),((>ные растягиван>(пие н<(нр» кения <>Т Вс(х 15 фаКТОРОВ Л(ОГЛ Т,!ОСTH I II>, ГЬ H(.,!ОН<, (ТИ М ЫХ значений и при(исти к еt<) ра (руш(ник) (I(> нредла Вел(оч л способл и рокл а,(ки (1>ОРм к) (3»H.<.

Те!rtl((p<>lip<)ft<)да ниже чиним;(л! НО(! Orpul l 3 О и Т (Ч l l (P Р Ы Т Р а H (11 () P I

--,3() (., T()l,! i т< (=)3 С.; (т. (< (— 2(),! М!1! — 7(),=) МI 1

<ти= +- l()1,4 Мl lа (.ум чарны«нродол ьн ьц l(HII p»

B() 3ÄE й(. Тl)И и B f1 > TPE. Н fl(ГО,(;I ВЛ(. Hlt Я Г Ч— нературно(О ll(репада и унруl ог<> инги(>а на в px(IEи и ни кней ч;3«! их трубопрОВО. !

lt

<т"(= lt>4,О Мl l

Таким Образоч, в л((Гал;ц трлбонро(3ОДl P;3(TH (lt 8(IN) ll»t(. и((пряж(»lift;i<> !64,:) Вместо 277,8 М(1;3 и м()ц((ша llf>lf (жимнк»ци(fl

Вч(сто 164,5 МПа). В сравнении с известныч способом трубопровод до воздействия си,l нучеHèÿ грунта имеет запас Ilо нанряКЕНИям, Что ПОВЫШаЕт ЕГО эКСНЛуатацИОНнлN) надежность при воздействии сил нучения грунта.

Такич Образом, благодаря укладке трубоlip() B().3а вынуK.1остыю вниз и созда н и ю нр<>гиводействия силам »учения грунта в сочетании с невысокич уровнем суммарных напряжения в металле От воздействия различных факторов эксплуатационная надежност ь трубопровода повышается. (.1I<)«<){) прокладки трубопровода в мерзлых грунтах, заключающийся в геодезии скоч изыскании трассы с геологическим о»редел(Вием участков пучинистых грунтов, укладке протяженных плетей трубопровода на дно траншеи заданной криволинейной формы, их засы((ке и замыкании монтажных стыков плетей нри заданных температл рных условиях, обеспечивающих возя(иствие трубопровода на пучинистые грунты От возникающих результирующих сил, и;(нравленны; Вниз, оТ.(è

Р;l{>О(