Конструкция неподвижной опоры трубопровода
Владельцы патента RU 2262025:
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "МОСТОВИК" (RU)
Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при переходе от наклонного участка трассы трубопровода к горизонтальному. Конструкция неподвижной опоры трубопровода имеет опорную поверхность со съемной крышкой. Опорная поверхность в форме станины и съемная крышка соединены в вертикальном направлении болтами, в горизонтальном - гребенчатым соединением. На гранях станины выполнены фланцы, в которые упираются фланцы, приваренные к трубопроводу. На расстоянии в 2-3 диаметра трубопровода от станины расположен хомут, выполненный в виде стального полуцилиндра, соединенного болтами с основанием. Хомут воспринимает направленную вертикально вверх нагрузку от трубопровода. Для создания осевого предварительного напряжения и фиксации положения трубопровода между фланцами неподвижной опоры и фланцами трубопровода расположены упоры. Повышает надежность трубопровода. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к строительству трубопроводов и позволяет расширить эксплуатационные возможности опоры, обеспечивая восприятие значительных усилий при переходе от наклонного участка трассы к горизонтальному, а также возможность создания предварительного осевого растяжения в горизонтальном участке трубопровода.
Известна изоляционная опора для трубы, имеющая охватывающий наружную боковую поверхность трубы корпус, образованный нижним и верхним аркообразными элементами, соединенными стяжными планками, расположенными в канавках на концах этих элементов. Внутренняя боковая поверхность каждого элемента корпуса выполнена с двумя разнесенными полуцилиндрическими поверхностями для поддерживания трубы. В паз между этими поверхностями вставлен вкладыш их изоляционного материала. Элементы корпуса отформованы из армированного волокнистым материалом пластика. Нижний элемент корпуса соединен полой перемычкой с опорной пластиной, соприкасающейся с установочной поверхностью (патент GB №2315107, F 16 L 3/10, опубл. 21.01.98).
Недостатком такой опоры является отсутствие возможности закрепить трубопровод в осевом направлении.
Известно устройство для крепления труб, которое имеет опорную поверхность для трубы. Опорная поверхность образована путем обработки металлической заготовки с помощью кислородной резки и без последующей механической обработки (патент DE №09624925, F 16 L 3/10, опубл. 08.01.98).
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.
Недостатками прототипа, не позволяющим достичь поставленной нами задачи, являются отсутствие возможности закрепить трубопровод в осевом направлении, а также невозможность закрепить его от поворота в вертикальной осевой плоскости.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности и технологичности опирания трубопровода на стыке наклонного и горизонтального участков трассы.
Для достижения указанного технического результата предлагается конструкция неподвижной опоры трубопровода, имеющая опорную поверхность со съемной крышкой. При этом опорная поверхность в форме станины и съемная крышка соединены в вертикальном направлении болтами, в горизонтальном - гребенчатым соединением. На вертикальных гранях станины выполнены фланцы, в которые уперты фланцы, приваренные к трубопроводу.
Данная конструкция неподвижной опоры способна воспринять горизонтальное и вертикальное усилия, а также изгибающий момент в осевой плоскости трубопровода.
Кроме этого, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:
- на расстоянии в 2-3 диаметра трубопровода от станины расположен хомут, который состоит из стального полуцилиндра, соединенного болтами с основанием, и воспринимает направленную вертикально вверх нагрузку от трубопровода;
- для создания осевого предварительного напряжения, а также для фиксации положения трубопровода между фланцами неподвижной опоры и трубопровода расположены упоры.
Признаки, отличающие предлагаемую конструкцию неподвижной опоры трубопровода от наиболее близкого к ней известного по патенту DE № 09624925 (прототип), состоят в том, что станина и съемная крышка соединены в вертикальном направлении болтами, в горизонтальном - гребенчатым соединением, а на вертикальных гранях станины выполнены фланцы, в которые упираются фланцы, приваренные к трубопроводу.
Благодаря наличию этих признаков появляется возможность:
- закрепить трубопровод в одной точке от продольного перемещения, вертикального перемещения и угла поворота относительно горизонтальной оси, перпендикулярной к осевой линии трубы;
- закрепить трубопровод в одной из точек - от продольного и вертикального перемещений, а в другой - от вертикального перемещения, направленного вверх;
- на горизонтальной площадке с длиной, не превышающей 4 диаметра трубопровода, воспринять нагрузки (до 6000 кН), характерные для перехода трассы трубопровода из наклонного участка, расположенного на горном склоне, в горизонтальный участок, расположенный в тоннеле;
- создать предварительное растягивающее усилие (до 3000 кН) на горизонтальном участке трубопровода.
Предлагаемая конструкция неподвижной опоры трубопровода иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 показан вид участка трубопровода, включающего опору.
На фиг.2 - разрез А-А по оси станины.
На фиг.3 - разрез Б-Б по оси хомута.
Трубопровод 1 снабжен бандажом 2, хомутом 3, станиной 4 и съемной крышкой 5. К трубопроводу 1 приварены фланец 6 и фланец 7. К станине 4 и съемной крышке 5 приварены соответственно нижние и верхние части фланца 8 и фланца 9.
На одном из участков трубопровод 1 упирается сверху через фторопластовый лист 10 в стальной полуцилиндрический лист 11 хомута 3, имеющий слева и справа верхние горизонтальные плиты 12, соединенные болтами 13 с нижними горизонтальными плитами 14, а через последние - с вертикальными поперечными стойками 15 и вертикальными продольными стенками 16 хомута 3. Верхние горизонтальные плиты 12 для повышения жесткости снабжены косынками 17, между стальным полуцилиндрическим листом 11 хомута 3 и трубопроводом 1 имеются фрезерованные вставки 18.
На другом участке снабженный бандажом 2 трубопровод 1 охватывается фторопластовым листом 19 станины 4, на нижней половине - станиной 4, а на верхней - съемной крышкой 5. Станина 4 имеет стойки 20 и продольные стенки 21. Съемная крышка 5 и станина 4 соединены между собой гребенчатым соединением, состоящим из снабженных выступами (гребнями) плит 22 съемной крышки 5, болтов 23 станины 4 и снабженных выборками (пазами) плит 24 станины 4.
Вертикальные фланцы 7 и 8 приварены нижними половинами к станине 4, а верхними к съемной крышке 5. В указанные фланцы упираются фланцы 6 и 9, приваренные к трубопроводу 1 и снабженные косынками 25 фланца 6, а также косынками 26 фланца 9. Между фланцами 7 и 8 расположены продольные ребра 27 съемной крышки 5, имеющей также в верхней части поперечные ребра 28 съемной крышки 5, а в нижней части - косынки 29 станины 4. Силовые цилиндры 30, собранные на монтажном кольце 31 (состоящем из двух скрепленных между собой полуколец), вставлены между фланцами 6, 7 и предназначены для создания предварительного осевого напряжения в трубопроводе 1.
Конструкция неподвижной опоры трубопровода работает следующим образом.
Трубопровод 1 упирается через фторопластовый лист 10 хомута 3 в стальной лист 11 хомута 3, испытывая со стороны наклонного участка направленное вверх усилие. Под влиянием же горизонтальной силы, которая определяется совокупностью горизонтальных компонент усилий со стороны наклонных участков, горизонтального участка и предварительного растяжения, трубопровод 1 упирается в станину 4 и съемную крышку 5 либо через фланцы 6, 7, либо через фланцы 8, 9.
С помощью предлагаемой конструкции достигается четкое разделение функций между различными частями неподвижной опоры трубопровода. При этом обеспечивается восприятие даже весьма значительных изгибающих моментов с помощью стальных элементов, работающих на растяжение. Это позволяет применять стальные листы стандартной толщины (не более 40 мм), которые могут свариваться между собой в заводских условиях, а элементы опоры имеют такой вес, что транспортировать их к месту установки можно любым видом транспорта (включая железнодорожный, автомобильный и воздушный).
1. Конструкция неподвижной опоры трубопровода, имеющая опорную поверхность со съемной крышкой, отличающаяся тем, что опорная поверхность в форме станины и съемная крышка соединены в вертикальном направлении болтами, в горизонтальном - гребенчатым соединением, а на вертикальных гранях станины выполнены фланцы, в которые уперты фланцы, приваренные к трубопроводу.
2. Конструкция неподвижной опоры трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что на расстоянии в 2-3 диаметра трубопровода от станины расположен хомут, который состоит из стального полуцилиндра, соединенного болтами с основанием, и воспринимает направленную вертикально вверх нагрузку от трубопровода.
3. Конструкция неподвижной опоры трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что для создания осевого предварительного напряжения, а также для фиксации положения трубопровода между фланцами неподвижной опоры и трубопровода расположены упоры.
