Технология строительства и методы расчета напряженного состояния подводных трубопроводов "труба в трубе"

• Автор: Борцов, Александр Константинович
• Шифр специальности: 05.15.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Конструкция подводного трубопровода труба в трубе с лежтрубннм пространством, заполненным цементным камнем .

1.1. Двухтрубные конструкции трубопроводов

1.2. Техникоэкономическая оценка подводного перехода трубопровода труба в труба .

1.3. Анализ выполненных работ и постановка задач исследовании .

2. Технология цементирования глектрубного пространства трубопроводов труба в трубе .

2.1. Материалы для цементирования межтрубного пространства .

2.2. Выбор рецептуры цементного раствора

2.3. Оборудование для цементирования

2.4. Заполнение мемтрубного пространства

2.5. Расчет цементирования.
2.6. Экспериментальная проверка технологии цементирования
2.6.1. Монтан и испытание двухтрубной конетрукции
2.6.2. Цементирование мектрубного пространства
2.6.3. Испытания трубопровода на прочность .
Выводы.
3. Напряженнодесгхэрмкрованное состояние трехслойных
труб при действии внутреннего давления
3.1. Прочностные и деформационные свойства цементного камня
3.2. Напряжения в трехслойных трубах при восприятии
цементным камнем тангенциальных растягивающих усилии.
3.3. Напряжения в трехслойных трубах при растрескавшемся цементном .
Выводы.
4. Экспериментальные исследования напряженнодеформированного состояния трехслойных труб
4.1. Методика проведения экспериментальных исследовании
4.2. Технология изготовления моделей
4.3. Стенд для проведения испытаний.
4.4. Методика измерения деформаций и проведения испытаний
4.5. Влияние избыточного давления цементирования межтрубного пространства на перераспределение напряжений
4.6. Проверка адекватности теоретических зависимостей
4.6.1. Методика планирования эксперимента
4.6.2. Статистическая обработка результатов испытаний . .
4.7. Испытание натурных трехслойных труб
Выводы.
5. Теоретические и экспериментальные исследования изгибной жесткости трубопроводов труба в трубе
5.. Расчет изгибной жесткости трубопроводов .
5.2. Экспериментальные исследования изгибной жесткости
Выводы ИЗ
Общие выводы II
Литература


В настоящее время насчитывается несколько десятков различных конструктивных решений подобного типа [в2, , , , , ] . В СССР впервые двухтрубная конструкция трубопровода с наружной трубой - кожухом разработана институтом Гипроспецгаз при строительстве продуктопровода через р. Неву (рис. I.I). Продукто-провод из труб диаметром 3x мм проложен в кожухе диаметром 0x9 мм. Две нитки труб скреплены между собой и уложены в общую траншею. Внутренние и наружные трубы заизолированы и зайутерова-ны. Для балластировки использованы, чугунные грузы, которые установлены на наружной трубе [ ] . Затем были сооружены переходы конденсатопроводов и газопроводов через р. Урал (рис. В данной конструкции внутренняя и наружная трубы расположены соосно одна в другой. Рис* 1,1. Конструкция перехода продуктопровода через р. Рис. Конструкция конденсатопровода через р. Диаметр внутренней трубы 7x мм, наружной - 0x мм. Конденсатопровод заизолирован полимерными лентами и защищен деревянной футеровкой. На защитном кожухе установлены чугунные грузы [ ] . Пространство между трубами в данной конструкции перехода заполнено инертным газом (азотом) для обеспечения защиты от коррозии рабочего трубопровода и внутренней поверхности стального ко;куха. Для контроля герметичности кожуха и рабочего трубопровода в межтрубном пространстве установлены датчики сигнализации об утечке продукта или о поступлении воды в межтрубное пространство. Конструкция сальникового уплотнения между кожухом и рабочей трубой рассчитана на рабочее давление транспортируемого продукта. Внутренний трубопровод выполнен из труб диаметром 5,6x,7 мм, наружный - защитный - из труб диаметром 0x8 мм. Изоляция внутреннего и наружного трубопроводов выполнена полимерными лентами. Необходимая дополнительная балластировка обеспечена чугунными или железобетонными притрузами. Положение внутреннего трубопровода в наружном фиксировано при помощи специальных опорных колец, изготовленных из капролактама. Конструкция перехода аммиакопровода показана на рис. При ремонте подводных магистральных нефтепроводов в работе [] предложено использовать двухтрубную конструкцию (рис. Опорами для внутренней рабочей трубы служат трубы малого диаметра, в которых могут прокладываться кабели связи и электроснабжения. Контроль за герметичностью межтрубного пространства проводится по изменению давления неагрессивной жидкости, заполняющей его. Рис. Рис. Для транспортирования жидкого аммиака в США. Аммкакопровод состоит из трех труб, расположенных соосно. Внутри рабочей трубы диаметром 3x7 ш проходит охлаждающая труба диаметром ш. Эти две трубы проложены в кожухе диаметром 6x8,7 мм. Для теплоизоляции рабочей трубы использован пенопласт. Кожух изолирован каменноугольной эмалью, балластирован армированным бетонным покрытием. Подводный нефтепровод для транспортирования подогретой нефти проложен в Японском юре [ ] . В данном случае все пространство между внутренней рабочей трубой диаметром 6x,7 мм и защитной наружной - диаметром 0 мм заполнено пенополиуретаном (рис. Кожух покрыт слоем каменноугольной эмали, на которую нанесено утяжеляющее покрытие типа "^hfi-cote. Подводный переход теплотрассы построен через р. Ляйну в оРГ [] . Выполнен он из двух трубопроводов: один предназначен для подачи пара, другой - для возврата конденсата. Каждый трубопровод состоит из трех расположенных одна внутри другой труб (рис. Рабочая труба диаметром 0x8,8 мм помещена в два кожуха. Внутренний кожух выполнен из труб диаметром 3x мм. Он покрыт битумной изоляцией толщиной мм с оберткой. Внешний - защитный кожух изготовлен из труб диаметром x мм, изолированных полиэтиленом. В пространстве между рабочей трубой и внутренним кожухом создана вакуумная изоляция, а пространство между внутренним и внешним кожухами заполнено цементным камнем. К рабочему трубопроводу приварены четыре опоры. Для центровки внутреннего кожуха служат скользящие опоры с головками из тефлона. Эти опоры закреплены на кожухе хомутами. В Дании построен подводный переход магистрального теплопровода, представляющий собой двухниточную систему [ J .