Наружное изоляционное покрытие подземного трубопровода

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 29.05.80 (2! ) 2933335/29-08 ($$) М.ggl 3

F 16 1„59/00 w с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.643 (088.8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 25.02.83 (72) Авторы изобретения

А.И. Гальперин и А.М. Зиневич

Всесоюзный научно-исследовательский институ по строительству магистральных трубопроводо (71) Заявитель (54 ) НАРУЖНОЕ ИЗОЛЯЦИОННОЕ ПО1РЫТИЕ

ПОДЗЕМНОГО ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к средствам для изоляции трубопроводов, а точнее к конструкциям наружных изоляционных покрытий подземных магистральных.трубопроводов.

Известны наружные изоляционные покрытия подземных трубопроводов, содержащие внутренний слой изоляцион.ного материала и наружную обертку из армирующего и защитного материалов.

Известные наружные. изоляционные покрытия подэемйых трубопроводов наносятся по всему периметру трубопровода равнсмерньм слоем 1 3.

Это приводит к тому, что нижняя. опооная часть изоляционного покрытия, на которую действует масса трубопровода, транспортируемого продукта и масса грунта, более нагружена, чем верхняя зона покрытия, воспринимающая только массу грунта. Значительные контактные нагрузки в нижней опорной зоне изоляционного материала обусловливают его смятие в процессе укладки и смятие и релаксацию при эксплуатации трубопровода.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является армированное изоляционное покрытие трубопровода, которое содержит внутренний слой изоляционного материала и наружную обертку из армирующего и защитного материала с продольно расположенной полосой усиления в нижней опорной части трубопровода. Полоса усиления в иэвестнсм покрытии представляет собой стеклохолст, прибинтовываемый по нижней образующей трубопровода в процессе обертки его рулонным материалом. При этом создается усиленная армировка в нижней, самой нагруженной части трубопровода (2 3.

Однако известная конструкция не позволяет в достаточной степени усилить наиболее нагруженную от веса трубспровода транспортируемого про-. дукта и грунта часть трубопровода, поскольку толщина изоляционного слоя по существу сохраняется постоянной по всему периметру. Это снижает долговечность покрытия.

Целью изобретения является увеличение долговечности покрытия.

Для достижения этой цели в наружном изоляционном покрытии подземного трубопровода, содержащем внутренний слой изоляционного материала и обертку из армирующего и защитного материала с продольно расположенной полосой усиления в нижней опорной части

998814 трубопровода, упомянутая полоса усиления выполнена в виде дополнительного слоя изоляционного материала, нанесенного на внутренний слой, и имеет серповидную форму симметрично-переменного профиля, 5

На чертеже изображено наружное иэо-> ляционное покрытие трубопровода, поперечное сечение, Наружное изоляционное покрытие подземного трубопровода 1 содержит внутренний слой изоляционного материала 2 с полосой усиления в виде дополнительного слоя изоляционного материала 3 серповидной формы симметричнопеременного профиля, нанесенного на внутренний слой 2, Внутренние слои покрытия 2 и 3 заключены в обертку иэ армирующего материала 4 и наружного защитного материала 5, предохраняющего внутренний изоляционный слой от механических повреждений в процес- 2О се доставки труб на трассу, сооружение и эксплуатации трубопровода.

Рассмотрим напряжения, которые возникают в наружном изоляционном покрытии трубопровода при его взаимо- р

° действии с грунтом.

Распределение давления на изоляционный слой прямолинейной трубы, лежащей в грунтовой траншее, можно представить, если учесть, что вследствие пластической деформации грунт проседает под трубой, образуя цилиндрическую выемку радиуса R2 (R„ — наружный радиус трубы ) с изоляционным покрытием. В процессе укладки трубопровода, а также в период его эксплу- атации труба подвергается некоторым поперечным (относительно оси ) смещениям, вследствие чего радиус выемки

Й2 будет несколько больше R„.

Для упрощения расчета вместо тру- @ бы с продуктом принимают сплошной упругий цилиндр того же радиуса й1 при сохранении модуля упругости E „, тогда пользуясь задачами теории упругости о контакте сплошного упругого Я цилиндра с параметрами R, Е„ - модуль упругости и „ - коэффициент

Пуассона со сплошным упругим телом с параметрами 92 E, —. модуль yIIpyrOCуи грунта и Ug - коэффициент Пуассо- щ на грунта, имеющим продольную цилиндрическую выемку (R2 ), в которой лежит цилиндр R Взаимодействие таких сжимающих тел описывается интегральным уравнением

Ц

2 где Ч = (1- )2 Ti E Ñ вЂ” некоторая константа и а — полуширина области контакта (см . И.Я. Штаерман. Контактная задача теории упругости M.Ë. I1949 /, гиттл).

Решая указанное уравнение с учетом параметров трубы и грунта, а также принимая во вниманиэ возможность увлажнения грунтов, находят область наибольших контактных давлений, которая составляет В = 1/12-1/8 длины окружности, описываемой по его наружному диаметру и действующих на глубину 0,1-0,3 внутреннего слоя изоляционного покрытия.

Исходя из этих параметров, выбирают размеры полосы усиления изоляционного слоя. Перенос продольного слоя за внутренний изоляционный слой приводит также к увеличению момента сопротивления на изгиб всего изоляционного слоя и к тому, что наиболее плотные слои армирующего и эащитног материала находятся под действием более равномерной нагрузки.

Устранение значительных контактных нагрузок в нижней опорной зоне изоляционного материала повышает долговечность покрытия, уменьшает его

BJIeKTpoIIpoHHUGeMocTb тем самым достигает увеличения сроков службы трубопровода до 10%. формула изобретения

Наружное изоляционное покрытие подземного трубопровода, содержащее внутренний слой изоляционного материала и наружную обертку иэ армирующего и защитного материала с продольно расположенной полосой усиления в нижней опорной части трубопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения долговечности покрытия, полоса усиления выполнена в виде дополнительного слоя изоляционного материала, нанесенного на внутренний слой, и имеет серповидную форму симметрично-переменного профиля. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зиневич A.Ì. и др. Технология и организация строительства магистральных трубопроводов больших диаметров. N., "Недра", 1979, с. 202, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 631743, кл. F 16 L 59/14, 1975.

998814

Составитель Л. Карпикова

Редактор А. Шандор Техред М.Коштура Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1119 60 Тираж 923, Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035i Москва Е-35 Разыская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патейт, г. Ужгород, ул. Проектная,4