Трубопровод для транспортирования холодных и горячих потоков

(22) Зая влено 10.05.77 (21) 24827 57/29-08с присоелинением заявки РЬ -/ адб нвбддснсйжйдддап вГ етъъм ътве тъУдндДсб Соб:ВмУПФпнаббой"Опубликовано 15.04.80. Бюллетень 1евДата опубликования описания 17,04,80 по делен иэобретеиий и открытий.П.КО. М, Иванцов, А Клименко, С. И. Красноокий,А. И. Ильченко, П. А, Вислолбйцкийь и Э. М,Дыскин"КИЕВСКИЙ фИЛИад ВСЕСбЮййОГО НауЧНб="ИпССппапдъОВлатЕЛЬСКОГбсинститута по строительсвтву матИсутраЖйьйГ трлубапроводов(54) ТРУБОПРОВОД ХОЛОДНЫХ И ГО 1Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а более конкретно ктрубопроводному транспорту сжиженногоприродного газа или вязкой нефти, водяного пара и т,деПри транспортировании холодных илигорячих потоков по трубопроводам возникает целый ряд проблем, связанных с появлением в трубопроводах больших продольных напряжений вследствие различиятемператур в условиях укладки и эксплуатации. Эти проблемы могут быть решеныпосредством применения предмрительнонапряженных трубопроводов,Известен предварительно напряженныйтрубопровод 1, Он состоит из теп- лоизолированной внутренней рабочей трубы и наружного кожуха. Предварительноенапряжение внутренней трубы осуществлявется во время укладки после защемлениякожуха грунтом,Однако выполнять предварительное напряжение внутренней трубы в условияхтрассы технически очень трудно. вбд внлуеввеъвсеомъдФъмьеъдмеееввй 4 к ъ;твдмь йвндувппту м кммиввумввввбъмеъммуъмъъдкттвевввявендеплутвимвем,Авввммтмми:т 3 ТйРФЧЮ ПО Оф Вбъъм 4 пъ ЛЕ . "" ы ъмл ъадбкнпуввФдкь ъъ.ъ",ъъвъъ".мъьъ м.Ев мтмотлеивв - ,"-, в ". ъв- - -- мфСуивльдеЖс,.ъпвмвтьвмм. - ."отоимимое, "Ф=.-впмт лът аомь=.:слвлм ":. е - иьщрй Июи, йФЙВ - 2Ив".-ИЗВпЕпттвй тЕКПСЕ трубОПрОВОд ддя трнппсПпртпрОеадпн ХОЛОдНВВВС ЛСДУйббтйп Я, КОпфРЬЩбЕКЦИйб ИЗГОТОВЛЕННЫХ В -ЗаВОДСКИХ;.:;, условиях. Каждая секция ймеет внутреньИИЙВН-.-нюю трубу, по которой транспортируется 5ф о "", " рй 1 берьС)екийеййый ФйфйръойЮй газ,"и коаксиально расположен-" Яеа 1 йую РУФнуйтрубу большого диаметра, :;йКокцй кмоакъсйальнйх труб жестко соеди- О,- -иены между собой при помощи механичес:-"-,ких связок, образуя герметичное межтрубФЖФое 11 сространство, которое заполнено тепйй 5 йЗбйяцией. При ътемъйературе окружающей .и,.б.фЪДй ъвйутренняя и- наружная трубйкаж-" 15а:дой секции предмрительно напряженье тадымкйм" обрмазомер "что вйутрейнеяя=тмсруба нахс"иеиббт=.=.растййум. ра чем состоянйи при " яее 1 ййяй ЙолъЪдной жидкости по внутренней аеиРгрубе указанные предварительные напряже-"-. ния в завйсимости от Стъепепим оХЖжйейи "- ;=,могут быть умеймьшъенй йлй полИосгьюм В скоййенсйрбвйийПСд ъ ъъеп ЙщвввАиндапвв Эеддааеддуввд Юедведайрзв"" жвввв еаве В"- - -"=-="- - "="ъмИмъввмм ъемвмм-мкмм: ммвъмлъ момъъвммвъъмо . мъъ, -м ъвмвмв.3 727Недостаток этого трубопроводасостоит в том, что концы наружной и внутренней труб каждой секции соединены междусобой при помощи механических связокбольшой толщины, которые в процессе эксплуатации становятся тепловыми мостиками,Кроме того, необходимость осуществления предварительного напряжения концевых стыковочных участков между секци Оями в условиях трассы значительно ус-ложняет монтажные работы.Целью изобретения является снижениетеплообмена между окружающей средой итранспортируемым потоком и упрощение 15монтажа трубопровода.Это достигается тем, что в трубопроводе, состоящем из секций, каждая из которых содержит предварительно напряженныевнутреннюю и коаксиально расположенную 20наружную трубы, концы. которых соединенымежду собой при помощи механическихсвязок, образуя герметичное межтрубное теплоизоляционное пространство, механические связки выполнены в виде двухупоров, один из которых размещен на внутренней поверхности наружной трубы, а второй, снабженный промежуточным элементом, - по наружному периметру внутренней трубы, причем для фиксации внутренней трубы относительно наружнойслужатмалотеплопроводные радиальные опоры, агерметизацию межтрубного пространстваобеспечивают гибкие диафрагмы, установленные по торцам каждой секции.ЗУпоры могут иметь форму кольца илиотдельных сегментов, расположенных наконцевых участках труб. Размер йх в радиальном направлении должен быть меньше величины кольцевого зазора междувнутренней и наружной трубами, чтобы исключить воэможность контакта с соседнейтрубой,Промежуточные элементы плотно крепятся к упорам внутренней трубы (при помоши сварки, винтами и т,д,) для того,чтобы их температура была близка к температуре транспортируемой среды в рабочих условиях. При охлаждении (нагревании) трубопровода до рабочей температуры плотно прижатые к упорам внутреннейтрубы промежуточные элементы, охлаждаясь (нагреваясь) до температуры, близкой к "температуре транспортируемого потока, будут укорачиваться (удлиняться)настолько, что мекду промежуточнымиэлементами и упорами наружной трубы образуется гарантированньй зазор, в реэуль 034тате чего резко снизится тепловой поток между внутренней и наружной трубами, Связь между ними будет осуществляться только через тонкие герметизирующие диафрагмы и малотеплопроводные опоры.В результате, общий тепловой поток по тепловым мостикам между окружающей средой и транспортируемым потоком значительно уменьшится.Кроме того, образовавшийся зазор обеспечивает взаимные продольные перемещения упоров относительно друг друга, достаточные для выравнивания осевых напряжений по длине трубопровода. Это об.стоятельство позволяет исключить необходимость предварительного напряжения стыковочных участков.На фиг, 1 изображена секция трубопровода для транспортирования холодных по-. токов, продольный разрез; на фиг. 2 - секция трубопровода для транспортирования горячих потоков, продольный разрез; на фиг, 3 (а, б) - варианты соединения; секций между собой.Секция трубопровода для транспортирования холодных или горячих потоков (фиг, 1 и 2) имеет внутреннюю трубу 1, наружную трубу 2, упоры 3, установлен-, ные на концевых участках наружной тру- бы 2, упоры 4, установлены на концевых участках по наружному периметру внутренней трубы 1, промежуточные элементы 5 между упорами 3 и 4, малотеплопроводные радиальные опоры 6, установленные в межтрубном пространстве 7 и герметизирующие гибкие диафрагмы 8.Секция (фиг. 1) изготавливается следующим образом.На внутреннюю трубу, на ее концы устанавливаются упоры 4, к ним плотно крепятся промежуточные элементы 5. Затем, в зависимости от назначения, на грубу 1 монтируется объемная теплоизоляция, а также радиальные опоры 6. Наружная труба изготавливается из двух частей, которые снабжены упорами 3. Обе части наружной трубы 2 натягиваются на внут- реннюю трубу 1 с противоположных концов до соприкосновения упоров 3 с промежуточными элементами 5. При этом между натянутыми частями наружной трубы 2 должен остаться зазор Ь, равный, например, величине сокращения трубы 1 после ее охлаждения до заданной температуры в рабочих условиях. Затем внут ренняя труба 1 сжимается любым известным способом (например, домкратами) доисчезновения зазора между обеими частя