Способ свободного погружения многониточного подводного трубопроводного перехода

Способ свободного погружения многониточного подводного трубопроводного перехода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: строительство подводных трубопроводных подводных переходов для транспортирования нефтепродуктов и воды. Соединенные тросами 4 нитки 1, 2 трубопроводного перехода укладывают в проектное положение свободным погружением , для чего в них последовательно закачивают до определенного уров ня воду, что обеспечивает образование S-образного изгиба нитки трубопровода и ее погружение, при этом она погружается на промежуточную глубину, равную длине соединительных тросов 4, посредством которых осуществляется ее опирание на соседнюю нитку-понтон . Подача воды в нитку-понтон обеспечивает совместную укладку двух соединенных тросами 4 ниток 1 и 2. Способ обеспечивает увеличение глубины укладки трубопроводного перехода за счет перераспределения усилий в изогнутых S-образно участках ниток трубопровода. 5 ил, (Л с

СОЮЗ COBE fCKVlX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 )5 F 161 1/12

ГОСУЛАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР В@ааИ

ЪИЮЭ %Фщ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (л (лЭ (л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

1 (21) 479 /)24/29 (22) 28.02,90 (46)..07.08.92.Бюл, М 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) А.А.Горелышев. Н.И,Худасов и П.П.Башаратьян (56) Бородавкин П.П. и др. Подводные трубопроводы. M. Недра, 1979, с. 281.. (54) СПОСОБ СВОБОДНОГО ПОГРУЖЕНИЯ

МНОГОНИТОЧНОГО ПОДВОДНОГО ТРУБОПРОВОДНОГО ПЕРЕХОДА (57) Использование: строительство подводных трубопроводных подводных переходов для транспортирования нефтепродуктов и воды. Соединенные тросами 4 нитки 1, 2.БЦ 1753159 А1

2 трубопроводного перехода укладывают в проектное положение свободным погружением, для чего в них последовательно закачивают до определенного уровня воду, что обеспечивает образование S-образного изгиба нитки трубопровода и ее погружение, при этом она погружается на промежуточную глубину, равную длине соединительных тросов 4, посредством которых осуществляется ее опирание на соседнюю нитку-понтон. Подача воды в нитку-понтон обеспечивает совместную укладку двух соединенных тросами 4 ниток 1 и 2. Способ обеспечивает увеличение глубины укладки трубопроводного перехода за счет перераспределения усилий в изогнутых S-образно участках ниток трубопровода. 5 ил, 1753159

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении подводных переходов многониточных нефтепродуктопроводов и водозаборов.

Цель изобретения — увеличение глубины погружения и достигается путем перераспределения напряжений в изогнутых

S-образных участках плетей путем последовательного их погружения на промежуточную глубину с опиранием на плеть-понтон посредством соединительных тросов.

На фиг. 1 показана схема установки трехниточного трубопровода в створе перехода; вид в плане; на фиг. 2 — схема погружения первой нитки трубопровода; на фиг.

3 — схема погружения двухниточного трубопровода; на фиг, 4 — схема погружения трехниточного трубопровода; на фиг. 5— график для определения оптимальной длины соединительных тросов;

Сваренные в плети, изолированные, зафутерованные на берегу и спущенные на воду нитки 1-3 подводного трубопровода соединяют между собой тросами 4 и устанавливают в створе подводного перехода с помощью тяговых средств (не показаны), причем нитку 1 раскрепляют боковыми оттяжками 5, чтобы удержать в створе и предотвратить черезмерный изгиб от воздействия течения. Максимальное расстояние между тросами 4 определяют расчетом трубопровода как многопролетной балки с опорами в местах соединения тросов.

Нитку 1 трубопровода заполняют водой через патрубок 6. После заполнения нитка 1 располагается под ниткой 2, как это изображено на фиг. 2 пунктирной линией, уменьшая положительную плавучесть нитки 2 на величину; равную своему подводному весу

P. Затем через патрубок 7 заполняют водой нитку 2, при этом обе нитки 1 и 2 двухниточного трубопровода опускаются на дно траншеи, При укладке трехниточного подводного трубопровода (фиг. 4) заполнение нитки 3 через патрубок 8 осуществляют. после заполнения нитки 2, При опуске последней нитки 2 (или 3) ее оттягивают буксирами 9 или другими тяговыми средствами, обеспечивающими ее укладку в проектное положение в траншее. .При укладке двухниточного подводного трубопровода по схеме, изображенной на фиг. 3, или трехниточного — по схеме фиг. 4 допустимая глубина укладки определяется из условия обеспечения прочности последней нитки (соответственно ниток 2 или 3), изгибающие моменты в которой зависят от суммы отрицательной P и положительной q плавучести и отношения Р/q, причем, чем меньше сумма P+q, тем меньше максимэль ные изгибающие моменты как нэ верхнем, так и на нижнем участках S-обрзно изогнутого трубопровода и, следовательно, тем больше глубина укладки.

5 Максимально возможная глубина укладки может быть определена по формуле

10 где Нл — максимально допустимая глубина укладки, М; (o) — предельно допустимое напря15 жение изгиба трубопровода, кгс/м; г, I — момент инерции сечения трубы, м;

4, Е -модуль упругости, кгс/м; г, d — наружный диаметр трубопровода, м;

P — отрицательная плавучесть трубопро20 вода, кгс/м;

q — положительная плавучесть трубопровода, кгс/м; ф — коэффициент, значение которого зависит от отношения Р/q (определяется по

25 графику или по соответствующим формулам).

Длина соединительных тросов 4, обес.печивающая минимальную величину суммы

P+q, является оптимальной и соответствует

30 высоте уровня заливаемой в трубопровод воды h (фиг. 3).

При этом под отрицательной плавучестью Р следует понимать подводный вес на единицу длины части нитки 2 или 3, заполненной водой, а под положительной q — силы, действующие на верхний (пустой) участок нитки 2 или 3 с учетом подводного веса нитки 1 или 2, и равномерно распреде-ленные вдоль этого участка.

Оптимальную длину тросов 4 можно определить по графику (фиг. 5), полученному расчетным путем, на котором представлена зависимость отношения высоты уровня заливаемой воды h (равной оптимальной дли45 не тросов 4) к глубине днэ водоема Н от отношения Р/q.

Определенная таким образом длина тросов 4 обеспечивает по условиям прочности погружение нитки 1 на промежуточную

50 глубину(фиг. 2), поскольку эта глубина всегда меньше предельно допустимого значения.

Например, для укладки двухниточного трубопровода диаметром 1420 х 16 мм

55 (Р=502 кг/м, q=544) на глубину 20 м определенная по графику фиг. 5 длина соединительных тросов равна 10,4 м (h/Н=0,52). Перед укладкой (или перед установкой в створ) тросами длиной по 10,4 м с шагом 30 м соединяют две нитки трубопровода по всей их длине

1753159 (кроме прибрежных участков, где возможна раздельная укладка ниток), Одну из ниток, прикрепленную к боковым оттяжкам, заполняют через патрубок водой и она погружается на глубину 10,4 м. В процессе погружения на эту глубину максимальные напряжения в ней, согласно расчетам равны: на верхнем участке изгиба о =3,2 10 кгс/м, 7 2 на нижнем о — 3,27 10 кгс/м, Затем

7 2 через патрубок заполняют водой вторую нитку, при этом обе нитки погружаются на дно водоема. В процессе погружения вторую нитку оттягива;-от тросами по течению двумя буксирами, чтобы она легла в траншею рядом с первой. При погружении на дно глубиной 20 м максимальные напряжения во второй нитке оавны соответственно оЬ=3,31 10 кгс/м и 0q =3,22 10 кгс/м

7 7 2 (максимальные напряжения в первой нитке при этом заведомо меньше).

При предельно допустимом значении изгибного напряжения (oj =3,32 10

7 кгс/м данный двухниточный трубопровод уложен на дно глубиной 20 м и без опасности повреждения.

Максимально возможная глубина раздельной укладки каждой нитки трубопровода при этом же значении (ст) путем заполнения водой составляет 12 м, а для той же нитки трубопровода, балластированной пригрузами — 14 м.

Ф о р мул а изобретен ия

Способ свободного погружения многониточного подводного трубопроводного пере10 хода, заключающийся в соединении тросами параллельно расположенных и заглушенных плетей, установке их на плаву в створе перехода и погружений йа дно водоема заполнением плети водой с поддержанием ее

15 уровня, обеспечивающего S-образный изгиб плети, с использованиемдругой в качестве понтона, отл ич а ю щи и с ятем, что, с целью увеличения глубины погружения путем перераспределения напряжений в

20 участках изогнутых плетей, последние предварительно погружают на промежуточную глубину, равную длине сбединительных тросов; посл едовател ьным заполнением каждой из ни водой, при этом

25 длину соединительных тросов выбирают равной расстоянию от дна траншеи до уровня воды, заливаемой в плеть-понтон, 11 4 4 д

1753159

-: гр

Составитель В.Копаев

Редактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор Л,Палий

Заказ 2753 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

° °

° . °

° ° Ф рр РГ ОФ ц6 08 10 юг Х г p/ó