Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода



Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода
Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода
Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода
Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода
Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода
Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода

 


Владельцы патента RU 2515584:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при сооружении трубопроводов на переходах через водные преграды. В предложенном способе подводный трубопровод закрепляют перемычками протяженностью l и расстоянием между ними L, значения которых получают расчетным путем. Затем производят засыпку трубопровода между полученными перемычками. После этого засыпают оставшиеся участки трубопровода. В качестве перемычек на трубопровод могут быть временно установлены железобетонные или металлические пригрузы на расстоянии k между ними, значение которого определяется расчетным путем. Технический результат: рационализация засыпки, при которой снижается возможность выхода трубопровода из проектного положения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при сооружении трубопроводов на переходах через водные преграды.

В практике трубопроводного строительства используются различные способы и конструктивные решения по прокладке подводных переходов трубопроводов. Широко применяется траншейный способ прокладки по дну водоема. При данном методе прокладки используют стандартные способы засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода.

Прототипом изобретения является способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода (СП-108-34-97 утверждено РАО «Газпром» - Москва: 1998. - 56 с.), включающий рефулирование грунта земснарядами по пульпопроводу, или сброс грунта саморазгружающимися шаландами, или сброс грунта из барж путем выгрузки его грейфером, или перекачивание грунта из барж.

Недостатком прототипа является то, что засыпка ведется последовательно, а грунт, попадая в воду, вызывает увеличение удельной массы воды ρв=1100 кг/м3 до удельной массы пульпы, которая доходит до значения ρп=1400 кг/м3. Вследствие чего возрастает выталкивающая сила, трубопровод поднимается и после завершения засыпки оказывается выше проектной отметки.

Задачей изобретения является рационализация засыпки, при которой устраняется возможность выхода трубопровода из проектного положения.

Поставленная задача решается тем, что при способе засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода, включающем рефулирование грунта земснарядами по пульпопроводу, или сброс грунта саморазгружающимися шаландами, или сброс грунта из барж путем выгрузки его грейфером, или перекачивание грунта из барж, согласно изобретению трубопровод закрепляют перемычками протяженностью l и расстоянием между ними L, значения которых получают расчетным путем, затем производят засыпку трубопровода между полученными перемычками с последующей засыпкой оставшихся частей трубопровода. Кроме того, в качестве перемычек на трубопровод временно устанавливают железобетонные или металлические пригрузы на расстоянии k между ними, значение которого определяется расчетным путем.

На фиг.1 представлен порядок засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода перемычками, на фиг.2 представлены варианты конструкций железобетонного или металлического пригруза, используемого при засыпке подводного трубопровода, на фиг.3 представлена схема расстановки железобетонных или металлических пригрузов при засыпке, где 1 - забалластированный трубопровод, 2 - железобетонный или металлический пригруз.

Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода заключается в следующем. Уложенный в подводную траншею забалластированный трубопровод 1 засыпается перемычками согласно порядку, представленному на фиг.1, протяженностью l и расстоянием между ними L, значения которых получают расчетным путем. Ограничение по протяженности перемычки в l метров обеспечивает отсутствие возможности всплытия трубопровода в начальный период засыпки, а сами перемычки №1 не дают возможности трубопроводу всплыть при дальнейшей засыпке последующих участков №11-№111 между перемычками.

Зная, что максимальный допустимый прогиб в середине пролета y=fmax=100 мм, расстояние между перемычками L и протяженность самих перемычек I можно определить, решив уравнение:

f max = 1 E I ( 2 l + 2 q г р l q ) [ ( q + q г р ) ( l + 2 q г р l q ) 24 q г р ( 2 l + 2 q г р l q ) 24 ( q + 2 q г р ) l 4 24 ] ( l + 2 q г р l q 2 )

+ 1 E I [ q г р ( l + q г р l q ) 24 ( q + q г р ) ( q г р l q ) 24 ] ,                              ( 1 )

где q - распределенная нагрузка, воздействующая на подводный трубопровод вследствие его засыпки грунтом и увеличением удельной массы (плотности) воды с грунтом на величину Δρв и определяемая по формуле, Н/м:

q = n п π D н . ф 2 4 Δ ρ в g ,                                    ( 2 )

где nп - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1;

Dн.ф - наружный диаметр изолированного, футерованного трубопровода, м;

Δρв - изменение плотности воды при засыпке трубопровода, погруженного в воду, различными грунтами (определяется инженерными изысканиями, натурными экспериментальными исследованиями, а при их отсутствии принимается для наиболее неблагоприятного случая равным Δρв=300 кг/м3);

g - ускорение свободного падения, м/с2;

qгр - распределенная нагрузка от действия грунта (с учетом архимедовой силы, действующей на него), Н/м:

q г р = ( γ г р γ в ) D н . ф h 0 ,                 ( 3 )

γгр - удельный вес грунта в воздухе, Н/м;

γв - удельный вес воды, принимается равным /ц=11000 Н/м3;

h0 - глубина заложения трубопровода от дна водоема до верхней образующей, м;

Е - модуль упругости материала трубы, МПа;

I - осевой момент инерции сечения трубы, м4:

I = π 64 ( D н 4 D в н 4 ) .                        ( 4 )

Решение данного уравнения вполне легко получить при помощи программы Microsoft Office Excel.

Второй вариант способа засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода заключается во временной установке на период проведения работ по засыпке трубопровода железобетонных или металлических пригрузов 2 на забалластированном трубопроводе 1 на расстоянии k между ними, как представлено на фиг.3. После окончания работ по засыпке трубопровода железобетонные или металлические пригрузы 2 демонтируются, т.е. их применение носит многоразовый характер, тем самым удорожание проведения работ по засыпке не значительно. Размеры железобетонного или металлического пригруза, масса mп, а также расстояние между пригрузами k определяются расчетами.

Возможный перекрываемый пролет, т.е. расстояние между металлическими или железобетонными пригрузами определяется по формуле:

k = 384 f max E I q 4 ,                                   ( 5 )

где fmax - максимальный прогиб в середине пролета, допустимое отклонение оси трубопровода от проектного положения, fmax=100 мм.

Массу пригруза mп определяется по формуле:

m п = n п π D н . ф 2 4 Δ ρ в k 2 1 n п ρ в . г ρ п ,                              ( 6 )

где ρв.г - плотность воды при засыпке грунтом;

ρп - плотность материала пригруза (стали, чугуна или железобетона).

1. Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода, включающий рефулирование грунта земснарядами по пульпопроводу, или сброс грунта саморазгружающимися шаландами, или сброс грунта из барж путем выгрузки его грейфером, или перекачивание грунта из барж, отличающийся тем, что трубопровод закрепляют перемычками протяженностью l и расстоянием между ними L, значения которых получают расчетным путем, затем производят засыпку трубопровода между полученными перемычками с последующей засыпкой оставшихся частей трубопровода.

2. Способ засыпки уложенного в подводную траншею трубопровода по п.1, отличающийся тем, что в качестве перемычек на трубопровод временно устанавливают железобетонные или металлические пригрузы на расстоянии k между ними, значение которого определяется расчетным путем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к технике ремонта гибкой насосно-компрессорной трубы, и может быть использовано для ликвидации трещин, свищей, разрывов и других видов дефектов гибкой насосно-компрессорной трубы (ГНКТ), в которой проложен геофизический кабель, на базах подготовки производства (ремонта) без нарушения целостности и изоляции самого кабеля.

Изобретение относится к способам прокладки трубопроводов под естественными и искусственными препятствиями, в том числе под водными преградами. Способ включает сооружение шахтных стволов, проходку тоннеля с сооружением обделки, прокладку ярусами защитных кожухов из полимерных или стальных труб, фиксацию их от продольного смещения и размещение рабочих трубопроводов внутри соответствующих защитных кожухов.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано при установке балластирующих конструкций на трубопровод, проложенный на обводненных территориях.

Заявлена группа изобретений: зажимное устройство для укладочной башни, укладывающее устройство и способ укладки непрерывного, удлиненного элемента в водоеме посредством укладочного судна.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к морским судам для укладки стальных бетонированных и необетонированных труб большого диаметра (до 1400 мм) и значительной толщины (до 27 мм), гибких металлопластиковых труб диаметром до 200 мм, шлангов, кабелей, шлангокабелей, хранящихся на карусели, S- и J-методами, а также подводных манифольдов, Т-соединений и концевых завершений трубопроводов J-методом.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при подземной прокладке трубопроводов при пересечении трубопроводами активных сейсмотектонических зон.

Изобретение относится к области строительства подводных трубопроводов. Трубопровод монтируют на палубе судна-трубоукладчика и укладывают на дно водоема.

Изобретение относится к области ремонта и эксплуатации трубопроводов и касается методов снижения напряжений деформированных участков трубопровода. Участок трубопровода, деформированный изгибом, ремонтируют путем вскрытия траншеи на длину участка локальной потери устойчивости и восстановления несущей способности трубопровода, снижения напряжений на дефектном участке.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при замене старых трубопроводов без вскрытия грунта. Способ включает протягивание через старую трубу посредством тянущего троса оголовка, состоящего из конического наконечника и цилиндрического тела.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Способ включает вскрытие трубопровода с одной стороны траншеи ниже проектной глубины с созданием выемки.

Изобретение относится к способу ремонта трубопроводов и может быть использовано для ремонта поврежденных участков нефтепроводов без остановки перекачки продукта. Способ включает установку на поврежденном участке трубопровода цилиндрической муфты, имеющей по меньшей мере один входной и по меньшей мере один выходной патрубки, с образованием кольцевого зазора между внутренней поверхностью муфты и внешней поверхностью трубопровода, герметизацию торцов муфты на трубопроводе и подачу в упомянутый кольцевой зазор через входной патрубок муфты композитного материала до появления композитного материала в выходном патрубке муфты. При этом перед установкой муфты ее внутреннюю поверхность, а также поверхность поврежденного участка трубопровода подвергают дробеструйной обработке. Муфту устанавливают с образованием кольцевого зазора величиной 6-40 мм. Дробеструйную обработку осуществляют абразивным материалом, имеющим размер частиц 0,5-2,5 мм, при давлении воздуха 0,6-0,8 МПа и расстоянии от выходного отверстия сопла дробеструйной установки до обрабатываемой поверхности 200-300 мм. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности отремонтированного участка трубопровода, повышение экономичности способа. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, а именно к способам замены дефектного участка трубопровода, и может быть использовано при ремонте нефтепроводов. Согласно способу осуществляют установку на трубопровод шунтирующих перемычек, соединяющих невырезаемые части трубопровода между собой, а также с вырезаемым дефектным участком. По концам вырезаемого дефектного участка трубопровода монтируют машины для безогневой резки труб, имеющие заземление. Вырезаемый дефектный участок трубопровода фиксируют посредством грузоподъемного устройства. Затем осуществляют резание трубопровода одновременно с двух концов дефектного участка машинами для резки при скорости вращения режущих инструментов не более 60 об/мин и при радиальном перемещении режущих инструментов со скоростью не более 30 мм/мин. В процессе резания трубопровода в формируемые надрезы вбивают клинья из искробезопасного материала через каждые 250-300 мм. После чего вырезанный участок трубопровода демонтируют посредством грузоподъемного устройства и на вырезанный участок трубопровода устанавливают заготовку трубы и соединяют ее концы с концами трубопровода посредством сварки. Технический результат: упрощение способа, повышение его эффективности и безопасности, повышение надежности формируемого ремонтного узла. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ заключается в погружении трубы в грунт, формировании грунтового керна в забойной части погружаемой трубы, его транспортировке по грунтопроводу порциями давлением воздуха, поступающего по затрубному пространству, отсечении порций грунтового керна и образовании камеры перед порцией грунтового керна путем смещения грунтопровода по оси погружения. В качестве грунтопровода используют погружаемую трубу, которую смещают по оси погружения статической силой. Транспортировку порций грунтового керна осуществляют путем создания вакуума на наружном конце погружаемой трубы. Технический результат: уменьшение энергоемкости процесса погружения трубы за счет снижения лобового сопротивления погружаемой трубы, повышение надежности отрыва и удаления порций грунтового керна из погружаемой трубы за счет смещения ее по оси скважины от забоя и уменьшение затрат за счет применения вакуума вместо избыточного давления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагается система и способ прокладки сетей каналов и/или трубопроводов с использованием трубной базы (1), опорных роликовых направляющих элементов (2), предварительно установленных по трассе (4) проектируемой сети каналов/трубопровода. Число элементов (2) зависит от протяженности и характеристик трассы (4), а на упомянутой трубной базе (1) находится станция (3) сварки, осмотра и доводки труб для формирования системы каналов/трубопровода, а элементы (2) имеют опорное основание (10) и каток (2). Технический результат - сокращение времени на сборку трубопровода. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 33 ил.

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано при прокладке магистральных трубопроводов в скальных и полускальных грунтах с уклоном местности. В способе разрабатывают траншею, подготавливают дно траншеи путем выявления нивелировкой и последующего устранения локальных выступов скальных пород и локальных углублений дна траншеи. Затем выполняют сплошную укладку мешков с песком на подготовленное дно траншеи, установку трубопровода на мешки с песком. Поверх трубопровода формируют охватывающие его перемычки из мешков с песком в форме призм, основания которых вытянуты в сторону уклона. Траншею засыпают минеральным грунтом из отвала, а поверх него - почвенно-растительным слоем грунта. Устройство перемычек из мешков с песком в области между трубопроводом и скальными породами траншеи дает возможность значительно снизить вымывание грунта и, следовательно, снизить повреждение изоляционного покрытия трубопроводов. Кроме того, способ является более быстрым и менее затратным по сравнению с известными из уровня техники способами предотвращения вымывания грунта. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к трубопроводной промышленности, а именно к способам ремонта подводных трубопроводов, и может быть использовано для восстановления дефектных участков на подводных переходах магистральных нефтепроводов. Согласно заявленному способу удаляют изоляционный слой с поврежденного участка трубопровода, определяют размеры дефекта в стенке трубопровода путем визуально-измерительного и/или ультразвукового контроля и/или контроля методом ACFM. Затем проводят подводную шлифовку поверхности трубы посредством гидравлической шлифовальной машинки до удаления дефекта и определяют остаточную толщину стенки трубопровода в месте шлифовки посредством ультразвукового толщиномера. Причем при остаточной толщине менее 80% от номинальной толщины стенки, осуществляют установку ремонтной муфты и наносят на ее поверхность защитный изоляционный слой, а при остаточной толщине более 80% - наносят защитный изоляционный слой на шлифованную поверхность трубопровода. Защитный изоляционный слой наносят в виде мастичной армированной ленты. Технический результат: упрощение способа, обеспечение его универсальности, увеличение надежности получаемого ремонтного узла. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к строительству трубопроводов. В способе трубопровод устанавливают на стойки, шарнирно закрепленные на основании с возможностью поворота. В верхней части каждой стойки закрепляют разъемный бандаж с горизонтальным болтовым фланцевым соединением нижнего и верхнего элементов, охватывающих трубопровод с минимальным зазором. По обе стороны от трубопровода с наклоном от него симметрично устанавливают два стальных проволочных каната, закрепленных верхними концами на бандаже, а нижними концами с крюками за петли на своих основаниях. При этом каждую стойку выполняют из двух одинакового размера балок, расположенных под острым углом друг к другу, вершина которого ориентирована в сторону трубопровода. Каждая из двух балок шарнирно соединена с фланцевым соединением одного разъемного бандажа и самостоятельными основаниями каждой балки с возможностью поворота балок в плоскости, размещенной по оси трубопровода. Верхние части канатов закрепляют между верхними шарнирами балок. Технический результат: ускорение процесса монтажа трубопровода, использование опорных стоек одного размера при различной высоте размещения трубопровода на разных его участках, увеличение поперечной и продольной устойчивости трубопровода, повышение надежности его эксплуатации. 3 ил.

Изобретение относится к ремонту трубопроводов. Ремонтный котлован содержит по обеим сторонам магистрального трубопровода откосы с заданными уклонами, при этом трубопровод расположен в грунте с минимальной толщиной стенки грунта не менее 200-300 мм, а по обеим сторонам от расположенного в грунте трубопровода образовано плоское дно на ширину ковша экскаватора. Извлеченный из котлована грунт расположен не менее чем в 500 мм от края откосов котлована по обе его стороны. Способ разработки ремонтного котлована вдоль магистрального трубопровода заключается в том, что ремонтный котлован формируют в виде траншеи, причем предварительно снимают плодородный почвенный слой, расчищают от кустарника и растительности полосу отвода, осуществляют разбивку и закрепление на местности оси траншеи, последнюю изготавливают методом торцевого забоя при движении одноковшового экскаватора по оси вновь прокладываемого нефтепровода взамен ремонтируемого. Грунт, вынутый из траншеи, укладывают в отвал не ближе чем 0,5-0,7 м от бровки траншеи. При разработке траншеи одноковшовым экскаватором по оси траншеи расставляют вешки впереди по ходу его движения и сзади вдоль уже вырытой траншеи, причем на прямолинейных участках, по ходу его движения, через каждые 30-50 м устанавливают ориентиры высотой 1-3 м. Для повышения точности движения экскаватора на криволинейных участках относительно траншеи в пределах кривой по ширине хода гусениц или по ширине траншеи с обеих сторон устанавливают ориентиры через каждые 1-2 м. В результате достигается упрощение проведения работ путем максимального сокращения ручного труда при минимальном воздействии на окружающую среду. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для ремонта поврежденных участков нефтепроводов без остановки перекачки продукта. Способ включает установку на поврежденном участке трубопровода верхней и нижней полумуфт, имеющих разделку кромок под сварку с углом разделки 10-30°. Полумуфты сваривают с образованием цилиндрической муфты с кольцевым зазором 6-40 мм между муфтой и трубопроводом. Торцы муфты герметизируют и подают в кольцевой зазор через входной патрубок муфты композитный материал до появления композитного материала в выходном патрубке муфты. Перед установкой муфты ее внутреннюю поверхность, а также поверхность поврежденного участка трубопровода подвергают дробеструйной обработке абразивным материалом, имеющим размер частиц 0,5-2,5 мм, при давлении воздуха 0,6-0,8 МПа и расстоянии от выходного отверстия сопла дробеструйной установки до обрабатываемой поверхности 200-300 мм. Технический результат: повышение эксплуатационной надежности отремонтированного участка трубопровода, повышение экономичности способа. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Способ заключается в раскопке траншеи, укладке в траншею трубопровода, перекрытии его дна, боковых поверхностей и берм траншеи гибкими коврами с образованием боковых карманов, засыпке их и верха трубопровода грунтом, перекрытии грунта продольными участками ковров и окончательной засыпке траншеи с образованием наружного валика. Перед укладкой трубопровода в траншею укладывают дополнительный нижний гибкий ковер, ширина которого больше длины внутреннего поперечного периметра траншеи. Концевые части дополнительного нижнего ковра выполняют с отверстиями с возможностью размещения в них штырей, фиксирующих ковер на бермах после окончательной засыпки траншеи грунтом. На концах нижнего и верхнего ковров закрепляют металлические петли с возможностью взаимодействия с крюками грузоподъемных механизмов, используемых при выполнении ремонтных операций на трубопроводе. Петли на концах верхнего ковра после засыпки грунта в траншею могут быть соединены между собой разъемным устройством. Технический результат: уменьшение временных затрат и трудоемкости работ при ремонте трубопровода, повышение надежности фиксации размещенного в траншее трубопровода. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх