Опора трубопровода


 


Владельцы патента RU 2479779:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Опора содержит закрепленное в грунте полое основание, стойку для поддержания трубопровода, размещенную в полости основания с возможностью возвратно-поступательного перемещения, опорно-поворотные узлы, установленные в верхней части стойки и в нижней части основания. На наружной поверхности стойки между фланцами стойки и основания концентрично размещены две спиральные пружины сжатия с различной жесткостью и противоположным направлением навивки. Суммарное рабочее усилие пружин в их исходном положении выбирается из условия поддержания трубопровода, не подверженного сейсмической и другим вертикальным нагрузкам. Длина пружин принята исходя из равенства их деформации до соприкосновения витков максимально возможному смещению трубопровода в вертикальной плоскости. На фиксирующем трубопровод на опоре элементе установлен цилиндрический защитный кожух, охватывающий с зазором наружную пружину. Нижняя кромка кожуха в исходном положении размещена ниже фланца основания. Технический результат: повышение надежности работы опоры, упрощение конструкции, снижение материальных затрат и трудоемкости при обслуживании, расширение возможности использования опор в условиях сейсмического воздействия на трубопровод. 1 ил.

 

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта при сооружении надземных магистральных трубопроводов для транспортирования гидросмесей, нефти и газа.

Известна опора трубопровода, состоящая из закрепленного в грунте полого основания с продольными пазами, стойки для подержания трубопровода, размещенной в полости основания с возможностью смещения относительно него, и отклоняющих блоков, огибаемых канатами с закрепленными на их концах грузами с формированием полиспастной их подвески (пат. RU №2211981, С1, 7 F16L 3/26, опубл. 2000 г.).

Однако недостатками опоры являются сложность конструкции, заключающаяся в необходимости использования вращающихся элементов в виде отклоняющих блоков с подшипниками при их открытой установке, неконтролируемое положение подвижных блоков при вертикальных колебаниях трубопровода, что может привести к ударным нагрузкам на сами блоки и на взаимодействующие с ними элементы опоры, незащищенность от атмосферных осадков и попадания посторонних предметов в полиспастные системы, что может вызвать нарушения в их функционировании.

Известна принятая за прототип опора трубопровода, содержащая предназначенное для закрепления в грунте полое основание, в котором с противоположных сторон выполнены продольные пазы и закреплены кронштейны, стойку для поддержания трубопровода, размещенную в полости основания с возможностью возвратно-поступательного перемещения, опора снабжена опорно-поворотными узлами, установленными в в верхней части стойки и в нижней части основания, и рычагами, ось которых закреплена на кронштейне, при этом один конец рычага выполнен с возможностью упора в торец стойки, а на втором конце рычага закреплен с возможностью перемещения вдоль рычага груз для создания регулируемого усилия, воздействующего на трубопровод (пат. RU №2308633, С2, 7 F16L 3/26, опубл. 2004 г.).

Недостатками известной опоры являются следующие: 1) значительные постоянно действующие контактные напряжения между поворотными рычагами и стойкой опоры из-за малой площади контакта между этими элементами, что связано с их интенсивным износом и может привести к нарушению контакта с выходом из строя опоры, 2) при вертикальном смещении трубопровода, например, при сейсмическом воздействии и связанной с ним стойки приложенный к рычагам крутящий момент, создаваемый грузами, снижается за счет уменьшения плеча приложения усилия от веса груза. Поэтому может возникнуть ситуация, когда стойка и связанный с ней трубопровод останутся в нижнем положении, т.е. опора перестанет выполнять функцию компенсирующего устройства, 3) неконтролируемое положение поворотных рычагов при вертикальных колебаниях трубопровода, что может привести к ударным нагрузкам на сами рычаги и на взаимодействующие с ними элементы опоры, 4) необходимость сезонного регулирования положения рычагов во всех опорах, что связано с повышенной трудоемкостью обслуживания трубопровода, особенно при увеличенной протяженности трассы, 5) незащищенность от атмосферных осадков и попадания посторонних предметов в пазы стоек и на рычаги, что может вызвать нарушения в функционировании системы опирания трубопровода.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы опор трубопровода, упрощение конструкции опор с соответствующим снижением материальных затрат и трудоемкости при обслуживании трубопровода в процессе его эксплуатации, расширение возможности использования опор в условиях сейсмического воздействия на трубопровод.

Технический результат достигается тем, что в опоре трубопровода, содержащей предназначенное для закрепления в грунте полое основание, стойку для поддержания трубопровода, размещенную в полости основания с возможностью возвратно-поступательного перемещения, опора снабжена опорно-поворотными узлами, установленными в верхней части стойки и в нижней части основания, устройство для регулирования усилия, воздействующего на трубопровод при его вертикальном смещении, между фланцем на стойке в зоне примыкания стойки к верхнему поворотному узлу и фланцем основания размещены две спиральные пружины сжатия, концентрично расположенные друг относительно друга и относительно наружной поверхности стойки, при этом направление навивки пружин принято противоположным друг другу, а их жесткость принята различной, причем суммарное рабочее усилие пружин в их исходном положении выбирается из условия поддержания трубопровода, не подверженного сейсмической и другим вертикальным нагрузкам, а длина пружин принята исходя из равенства их деформации до соприкосновения витков максимально возможному смещению трубопровода в вертикальной плоскости, пружины размещены с возможностью поворота относительно них в горизонтальной плоскости ограничивающих их фланцев на стойке и основании, а на фиксирующем трубопровод на опоре элементе с помощью подвесок и крепежных приспособлений установлен защитный кожух цилиндрической формы, который с минимальным зазором охватывает наружную пружину, а нижняя кромка кожуха в исходном положении элементов опоры размещена ниже фланца основания.

Опора трубопровода представлена на чертеже в поперечном разрезе.

Опора трубопровода 1 содержит предназначенное для закрепления в грунте 2 полое основание 3, стойку 4 для поддержания трубопровода 1, размещенную в полости основания 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Опора снабжена опорно-поворотными узлами 5 и 6, установленными в верхней части стойки 4 и в нижней части основания 3, устройство для регулирования усилия, воздействующего на трубопровод 1 при его вертикальном смещении. Это устройство выполнено в виде размещенных между фланцем 7 на стойке 4 в зоне примыкания стойки 4 к верхнему поворотному узлу 5 и фланцем 8 основания 3 двух спиральных пружин сжатия 9 и 10, концентрично расположенных относительно друг друга и относительно наружной поверхности стойки 4. При этом направление навивки пружин 9 и 10 принято противоположным друг другу, а их жесткость принята различной. Причем суммарное рабочее усилие пружин 9 и 10 в их исходном положении выбирается из условия поддержания трубопровода 1, не подверженного сейсмической и другим вертикальным нагрузкам, а длина пружин 9 и 10 принята исходя из равенства их деформации до соприкосновения витков максимально возможному смещению трубопровода 1 в вертикальной плоскости. Пружины 9 и 10 размещены с возможностью поворота относительно них в горизонтальной плоскости ограничивающих их фланцев 7 и 8 на стойке 4 и основании 3. На фиксирующем трубопровод 1 на опоре элементе 11 с помощью подвесок 12, 13 и крепежных приспособлений 14, 15 установлен защитный кожух 16 цилиндрической формы, который с зазором охватывает наружную пружину 10, а нижняя кромка кожуха 16 в исходном положении элементов опоры размещена ниже фланца 8 основания 3.

При эксплуатации трубопровода 1 и его вертикальных перемещениях при сезонных перемещениях грунтов или сейсмических воздействиях стойка 4 смещается относительно основания 3 при упругом сжатии пружин 9 и 10, благодаря чему исключаются динамические нагрузки на трубопровод 1 и обеспечивается его надежное возвращение в исходное положение по вертикали. Противоположное направление навивки пружин 9 и 10 исключает возможность их взаимного захвата витками при деформации пружин. При этом компенсирующая способность опоры обеспечивается в широком диапазоне вертикальных перемещений трубопровода 1. Наличие двух пружин сжатия 9 и 10 различной жесткости позволяет в зависимости от конкретных условий прокладки трубопровода 1 и сейсмической обстановки в районе его прокладки выбирать соответствующий параметры пружин 9 и 10. Защитный кожух 16 предохраняет от попадания атмосферных осадков и посторонних предметов в поддерживающие пружины 9 и 10. Конструкция опоры полностью исключает возможность попадания атмосферных осадков и посторонних предметов во внутреннюю полость опоры. Периодический осмотр пружин 9 и 10 производится путем смещения кожуха 16 вниз при съеме крепежных приспособлений 14 и 15.

Отличительные признаки изобретения обеспечивают повышение надежности работы опор трубопровода, упрощение конструкции опор с соответствующим снижением материальных затрат и трудоемкости при обслуживании трубопровода в процессе его эксплуатации, расширение возможности использования опор в условиях сейсмического воздействия на трубопровод.

Опора трубопровода, содержащая предназначенное для закрепления в грунте полое основание, стойку для поддержания трубопровода, размещенную в полости основания с возможностью возвратно-поступательного перемещения, опора снабжена опорно-поворотными узлами, установленными в верхней части стойки и в нижней части основания, устройство для регулирования усилия, воздействующего на трубопровод при его вертикальном смещении, отличающаяся тем, что между фланцем на стойке в зоне примыкания стойки к верхнему поворотному узлу и фланцем основания размещены две спиральные пружины сжатия, концентрично расположенные относительно друг друга и относительно наружной поверхности стойки, при этом направление навивки пружин принято противоположным друг другу, а их жесткость принята различной, причем суммарное рабочее усилие пружин в их исходном положении выбирается из условия поддержания трубопровода, не подверженного сейсмической и другим вертикальным нагрузкам, а длина пружин принята исходя из равенства их деформации до соприкосновения витков максимально возможному смещению трубопровода в вертикальной плоскости, пружины размещены с возможностью поворота относительно их в горизонтальной плоскости ограничивающих их фланцев на стойке и основании, а на фиксирующем трубопровод на опоре элементе с помощью подвесок и крепежных приспособлений установлен защитный кожух цилиндрической формы, который с зазором охватывает наружную пружину, а нижняя кромка кожуха в исходном положении элементов опоры размещена ниже фланца основания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к опорным устройствам технологических трубопроводов. .

Изобретение относится к области техники, где применяются опорные устройства подвижных элементов с постоянным усилием. .

Изобретение относится к постоянному держателю (1) для перемещающихся грузов, в частности трубопроводов и т.п., содержащему крепежную часть (2), грузонесущую часть (3) и расположенную между крепежной и грузонесущей частями (2, 3) пружинную систему (4) для создания несущего усилия (Т), остающегося постоянным по несущему пути грузонесущей части относительно крепежной части, причем пружинная система (4) содержит воспринимающий груз амортизатор (5), компенсирующее устройство (6) для компенсации изменяющихся усилий амортизатора (5) по несущему пути (tw) и натяжное устройство (7) для регулирования усилия (V) натяжения амортизатора (5).

Изобретение относится к постоянной опоре для смещающихся грузов, в частности для трубопроводов и т.п. .

Изобретение относится к опорам трубопроводов. .

Изобретение относится к опорам трубопроводов, которые могут испытывать сейсмические воздействия. .

Изобретение относится к строительству и используется при прокладке трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. .

Изобретение относится к строительству и используется при прокладке пульповодов в сейсмических районах и в условиях вечной мерзлоты. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в турбоустановках теплоэлектроцентралей, тепловых и атомных электростанций. .

Изобретение относится к транспортировке газа и нефти и может быть использовано в качестве опор для трубопроводов в условиях вечной мерзлоты. .
Наверх