устройство и система укладки трубопровода

Классы МПК:F16L1/024 укладка или замена неисправных труб на суше, например на поверхности грунта
Патентообладатель(и):ГОМЕС ФЕРНАНДЕС Пауло Роберто (BR)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-03-04
публикация патента:

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. устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667

устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667 устройство и система укладки трубопровода, патент № 2516667

Формула изобретения

1. Система опоры, укладки/продвижения и направления труб при сооружении сетей каналов/трубопроводов, отличающаяся тем, что она имеет самодвижущиеся опорные роликовые направляющие элементы (2), которые предварительно устанавливают на протяжении трассы (4), и фиксированную материально-техническую базу (1) для составления и сварки труб, имеющую склад (6) труб и станцию (3) сварки, осмотра и доводки труб для формирования системы каналов/трубопровода.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что опорные роликовые направляющие элементы (2) имеют опорное основание (10) с катком (9) и приводным двигателем (11).

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в ней используются чередующиеся по трассе трубопровода самодвижущиеся катки и свободно катящиеся катки, не имеющие собственных приводных средств,.

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что опорные роликовые направляющие элементы (2) перемещаются как вперед, так и назад.

5. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в ней предусмотрено использование нескольких материально-технических баз для составления и сварки труб (1) в точках на трассе трубопровода.

6. Система по п.3, отличающаяся тем, что каждый элемент (2) имеет два или более катков (9).

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что катки (9) опорных элементов (2) расположены в различных положениях и под различными углами по отношению к основанию (10).

8. Система по любому из пп.1, 2, 6, 7, отличающаяся тем, что опорные элементы (2) служат для направления и/или отклонения системы труб в соответствии с прохождением трассы (4), которая может иметь уклон вниз, вверх, проходить горизонтально или вертикально.

9. Система по п.4, отличающаяся тем, что система рассчитана на перемещение опорных элементов (2) как по отдельности, так и совместно в обоих направлениях.

10. Система по п.8, отличающаяся тем, что устанавливают направляющий элемент (14) на конце системы труб напротив материально-технической базы (1) для составления и сварки.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что направляющий элемент (14) имеет преимущественно коническую форму.

12. Способ прокладки сетей каналов и/или трубопроводов, отличающийся тем, что включает стадии, на которых:

а) устанавливают по трассе трубопровода опорные роликовые направляющие элементы (2) системы труб для сооружения сети каналов/трубопровода с фиксированной материально-технической базы (1) для составления и сварки труб,

б) подают трубу (5) по двум или более элементам (2) на материально-технической базе (1) для составления и сварки труб,

в) перемещают трубу (5) в положение на материально-технической базе (1) для составления и сварки труб, в котором находится станция (3) сварки, осмотра и доводки (3),

г) присоединяют к трассе (4) новую трубу (5) по элементам (2) на материально-технической базе (1) для составления и сварки труб,

д) перемещают новую трубу (5) в положение вблизи конца первой трубы (5), ожидающей на станции (3) сварки,

е) сваривают концы труб и проверяют целостность швов на станции (3) сварки, осмотра и доводки на материально-технической базе (1) для составления и сварки труб,

ж) перемещают сваренные трубы со станции (3) сварки на материально-технической базе (1) для составления и сварки труб по каткам, расположенным на протяжении трассы (4),

з) подают новую трубу (5), перемещают трубу, пока она не достигнет станции сварки, приваривают трубу к концу уже собранного отрезка и проверяют качество сварных швов на материально-технической базе (1) для составления и сварки труб,

и) перемещают готовый отрезок,

к) последовательно повторяют стадии ж) и и), пока отрезок не достигнет конца трассы.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что перемещение осуществляют посредством тягового усилия, прилагаемого к сформированному отрезку системы труб катками (9) опорных элементов (2), расположенных вдоль трассы (4).

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что опорные элементы (2) имеют два или более катков (9).

15. Способ по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что каждый из катков имеет тяговый двигатель (11).

16. Способ по любому из пп.12-14, отличающийся тем, что каждый из катков имеет два или более тяговых двигателей (11).

17. Способ по п.12, отличающийся тем, что перемещение отрезка системы труб осуществляют с использованием опор (2), имеющих самодвижущиеся тяговые элементы в сочетании со свободно катящимися опорными элементами.

18. Способ по п.12, отличающийся тем, что на конце трубы (5) по направлению трассы (4) устанавливают направляющий элемент (14).

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что направляющий элемент (14) имеет преимущественно коническую форму.

20. Способ по п.12, отличающийся тем, что отрезок (8) системы труб (8) перемещают по самодвижущимся опорным элементам (2), перемещающимся в обоих направлениях, с нескольких фиксированных материально-технических баз (1) для составления и сварки труб, размещенных в нескольких точках вдоль трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение относится в целом к системе опоры, укладки и направления труб при сооружении сетей каналов и/или трубопроводов и способу прокладки сетей каналов и/или трубопроводов.

В основу настоящего изобретения положена задача преодоления недостатков и сложностей, связанных с использованием традиционных способов в условиях ограниченного доступа и затруднений в использовании оборудования и рабочей силы, а также точек сварки и осмотра, создающих сложности или влекущих риски несчастных случаев.

Предложенный в изобретении способ обеспечивает существенное сокращение времени, затрачиваемого на сборку трубопровода, устраняет необходимость непосредственных операций с трубами при их окончательной укладке в линию, а также уменьшает воздействие нездоровых и/или опасных условий на монтажный персонал.

Предпосылки создания изобретения

Сети каналов и трубопроводы являются средствами доставки текучих сред, таких как жидкие нефтепродукты и их производные, химические продукты, спирт и вода, которые в соответствии с их назначением именуются нефтепроводами, газопроводами, акведуками, полипроводами или спиртопроводами. Такие трубопроводы сооружают с использованием труб среднего и большого размера, которые прокладывают на большие расстояния по суше. Способ сооружения сетей каналов/трубопроводов обычно состоит в том, что используют трубы, распределяют их по намеченной трассе и собирают распределительный трубопровод путем соединения труб друг с другом.

При сооружении распределительных трубопроводов такого типа сталкиваются с множеством сложностей с учетом большого размера используемых для этого труб и природных, географических и погодных ограничений, которые необходимо преодолевать, при этом для перемещения и укладки труб на место требуется использовать габаритное и тяжелое оборудование.

Традиционный способ, используемый для сборки трубопроводов, рассчитанных на транспортировку текучих сред (нефтепроводов, газопроводов, трубопроводов для других производных, водопроводов и т.д.) состоит в том, что трубы, удобной для использования длины, доставляют до места сборки, где их с помощью сварки размещают в линию (в виде предварительно состыкованных комплектов приблизительно параллельно прохождению трассы и вблизи их соответствующих положений). Поскольку операции размещения и выверки при сварке осуществляют в определенном местоположении, монтажный персонал переезжает с места на место и выполняет свою работу в каждой точке на протяжении трассы по мере укладки трубопровода. С этой целью создаются новые подъездные пути к каждой точке, необходимо транспортировать оборудование, в новых местах должны демонтироваться и повторно монтироваться технологические установки, что влечет частые затруднения, связанные с материально-техническим обеспечением, и существенно увеличивает затраты, риски и, в особенности, рабочее время. В этом случае плохие погодные условия почти всегда приводят к прерыванию работ.

Тем не менее, известно, что в большом числе случаев при использовании традиционного способа трубы (или каналы) необходимо доставлять в труднодоступные, вредные для здоровья или опасные места, а операции сборки, заключающиеся в установке труб в требуемое положение, сварке, испытаниях, проверке качества и т.д., осуществляют в местах конкретной установки каждого участка труб, которые могут быть труднодоступными или даже недоступными в зависимости от конкретной ситуации, что увеличивает задержку времени выполнения работы, ухудшает качество, увеличивает затраты, личные риски, материальные риски и вредное воздействие на окружающую среду.

В известных способах сооружения сетей каналов/трубопроводов необходимо, чтобы рабочее место было мобильным и следовало за бригадой, выполняющей сварку труб, которые совмещают на месте, на котором они будут находиться после завершения сооружения трубопровода. Для этого необходимо создание подъездных путей к точкам сварки труб, что часто требует экспроприации недвижимости или установления полосы отчуждения, приводит к удорожанию строительства и его задержке.

При проектировании сооружения сетей каналов/трубопроводов может возникнуть ситуация, когда трасса трубопровода проходит через туннели, галереи и скопления промышленных объектов.

В таких случаях в известных из техники способах осуществляют частичный или полный демонтаж существующих объектов и их повторный монтаж после сооружения распределительного трубопровода, что приводит к приостановке производства.

Еще одним обстоятельством, создающим помехи при использовании традиционных систем укладки сетей каналов/трубопроводов, является длина трасс таких распределительных трубопроводов с геологическими или топографическими препятствиями, которые ограничивают прохождение тяжелого оборудования или даже полностью недоступны для осуществления работ на месте прокладки, такие как заболоченные местности, снег, лед, населенные территории, места археологических раскопок и т.д.

Упомянутые обстоятельства обычно влияют на определение или изменение трасс трубопроводов, что влечет серьезные последствия с точки зрения затрат, времени и материально-технического обеспечения.

Еще один подход, применявшийся в попытке преодолеть описанные выше сложности и также являющийся классическим способом сборки сетей каналов/трубопроводов, состоит в том, что стыкуют определенное количество труб, образующих более длинную секцию трубопровода, и затем посредством операции, известной как "буксировка" или "волочение", перемещают упомянутую собранную секцию, чтобы осуществить ее сварку в окончательном положении или просто состыковать с ней дополнительные трубы. Эту операцию осуществляют посредством тягового усилия, которое обеспечивают тросы (обычно проволочные тросы), соединенные с лебедкой, перемещающей секцию по обычным каткам, уложенным под трубами.

Основным недостатком этого способа является то, что транспортируемые секции должны быть относительно короткими, чтобы механические усилия, генерируемые при буксировке, оставались в приемлемых пределах.

Кроме того, расстояния буксировки могут быть ограничены доступной длиной тросов. При расстояниях, превышающих длину тросов, тяговое устройство приходится переустанавливать, что обычно связано с длительной, дорогостоящей и не всегда целесообразной процедурой.

Другие недостатки классических способов сооружения сетей каналов/трубопроводов проявляются, когда такие трубопроводы сооружаются в ограниченной по объему среде, такой как галереи, высота которых исключает доступ оборудования, необходимого для операций с трубами средних и больших размеров, помимо того, что они не обеспечивают надлежащих условий труда для персонала, который при работе в таких условиях часто вынужден работать в напряженных позах и подвергается воздействию совершенно нездоровой среды из-за газов, образующихся в результате самой операции сварки труб.

Одной из областей, в которых система и способ согласно настоящему изобретению находят чрезвычайно выгодное применение, является сооружение сетей каналов/трубопроводов до погрузочно-разгрузочных пирсов. В этих случаях трубопроводы прокладывают над водой с использованием специально сооружаемых опорных конструкций.

Сборка сетей каналов/трубопроводов с использованием известных методов часто ведется с барж для укладки труб, что влечет значительные затруднения, связанные с материально-техническим обеспечением, погодные ограничения и личные риски. В случае сборки путем буксировки или волочения должны быть доступны лебедки, должны переустанавливаться тяговые подстанции, должны быть учтены риски, присущие работе с проволочным тросом, и риски повреждения труб. Кроме того, сварка подвесных секций должна осуществляться над водой со всеми вытекающими из этого неудобствами.

В предложенной в настоящем изобретении системе сборка трубопроводов становится выполняемой на удалении операцией, а их прокладка осуществляется последовательно с использованием предварительно собранных элементов, за счет чего преодолеваются описанные выше препятствия.

Еще одним примером, в котором проявляются преимущества предложенной в настоящем изобретении системы, является сборка трубопровода внутри туннеля круглого сечения и малой высоты, в котором из-за отсутствия надлежащих условий работы и ограниченной по объему среды затруднено применение классических методов.

Описание изобретения

В настоящем изобретении предложены система и способ сборки и прокладки сетей каналов/трубопроводов, таких как нефтепроводы, газопроводы, акведуки, полипроводы и спиртопроводы для транспортировки и распределения жидких нефтепродуктов и их производных, воды, спирта, химикатов и аналогичных продуктов, которые сооружают, стыкуют и осматривают на одной постоянной площадке или объекте, а именно материально-технической базе для сооружения и сварки трубопроводов или трубной базе, имеющей постоянное местоположение.

В настоящем изобретении все материально-техническое обеспечение сосредоточено и централизовано на постоянном складе или базе (трубной базе) для приема и хранения труб с целью их осмотра, окраски и сварки при сооружении трубопровода.

Согласно настоящему изобретению окончательно собранную систему труб после проверки ее целостности опускают (или укладывают) на опорные элементы с катками, заранее установленными по всему протяжению трассы.

Опорные элементы согласно настоящему изобретению составляют единое целое с системой каналов/трубопроводом и выполняют двойную функцию обеспечения опоры и движущих элементов, которые способствуют перемещению и транспортировке труб, секций труб или самого трубопровода уже на окончательном месте его прокладки.

Когда на распределительный трубопровод, постоянно установленный на опорах, которые обеспечивают катки, воздействуют перепады температуры в результате изменения погоды или температуры транспортируемой текучей среды, при использовании системы сооружения сетей каналов/трубопроводов согласно настоящему изобретению он может свободно термически расширяться и сжиматься, что не влечет каких-либо последствий для опорной конструкции или самих труб.

Стандартная система согласно настоящему изобретению включает элементы, устанавливаемые для опоры и перемещения системы труб по заданной трассе упомянутой сети каналов/трубопровода, а также фиксированную материально-техническую базу или трубную базу для составления и сварки труб, на которой стыкуют и осматривают трубы. Эта стационарная трубная база действует на протяжении непрерывного процесса совмещения и сварки, что позволяет устанавливать систему труб на трассе трубопровода с помощью движущих опорных элементов, служащих для транспортировки и опоры сети каналов/трубопровода на протяжении его окончательной трассы.

Сборка системы труб для укладки в сеть каналов/трубопровод согласно настоящему изобретению состоит в сварке труб, которая может необязательно осуществляться автоматически, контроле качества сварных швов, присоединении отрезков труб к получаемой системе труб и укладку системы труб в сеть каналов/трубопровод на опорные транспортные элементы, расположенные вдоль оси трубопровода. Систему труб транспортируют вдоль сети каналов/трубопровода за счет движущей силы, которую обеспечивают сами опорные транспортные элементы, которые согласованно перемещают систему труб по заданной трассе трубопровода.

В системе согласно настоящему изобретению опоры сети каналов/трубопровода, на которые опирается система труб, снабжены катками с индивидуальными средствами привода от двигателя. Движение по трассе катков, которыми снабжены различные опоры, сообщает продольное перемещение вдоль оси трассы системе труб, опирающейся на них.

В системе согласно настоящему изобретению перемещение системы труб по трассе трубопровода обеспечивается ведущими катками без использования внешних по отношению к системе усилий, а также без использования дополнительного оборудования для перемещения, транспортировки и установки труб в заданное положение.

В системе согласно настоящему изобретению упомянутые катки используются для направления и передачи движения системе труб в процессе их перемещения, при этом каждая опора может иметь один или несколько катков для придания желаемой ориентации системе труб.

Система согласно настоящему изобретению дополнительно предусматривает использование такого количества опор и катков, которое может быть сочтено необходимым для обеспечения надлежащей опоры и точного направления по трассе в процессе перемещения системы труб.

Система согласно настоящему изобретению может применяться на трассе, профиль которой включает уклоны вниз, вверх, горизонтальные или вертикальные участки.

Кроме того, предложенная система имеет направляющий элемент, который устанавливают на конце системы труб и который служит, как следует из его названия, для облегчения совмещения труб после перехода на катки следующей опоры. Следует отметить, что предложенный в изобретении способ не зависит исключительно от опор и/или ведущих катков, и продольная транспортировка/перемещение труб, секций и/или готовых каналов может осуществляться на 100% в горизонтальном направлении, по восходящим уклонам, по нисходящим уклонам и даже на 100% в вертикальном направлении с помощью устройств, в которых используются магнитные поля, опор с использованием сверхпроводящих материалов, пневматических средств или противоположных катков.

В отличие от известного уровня техники в системе согласно настоящему изобретению не используется перемещение "рабочего места" вдоль трассы во время прокладки системы труб, и дополнительно решается задача прокладки сетей каналов/трубопроводов в сложных с точки зрения доступности или стесненности условиях.

Кроме того, система согласно настоящему изобретению обеспечивает повышенную безопасность и удобство процессов сварки и осмотра, которые осуществляют на единственном фиксированном месте или объекте (трубной базе), а также очевидным образом обеспечивает улучшенные условия для выполнения таких операций, за счет чего достигается более высокое качество работ.

Будучи очевидным усовершенствованием известного уровня техники, система согласно настоящему изобретению обеспечивает улучшенные условия прокладки и является несравненно более простой и функциональной помимо того, что она является более безопасной и быстрой.

В системе согласно настоящему изобретению может быть дополнительно предусмотрено, что опоры сети каналов/трубопровода, на которые укладывают систему труб, снабжены катками, приводимыми в движение собственными приводными средствами.

Комбинированное и согласованное движение катков нескольких опор вызывает продольное перемещение (вдоль оси трубопровода) системы труб, на которые она опирается, без использования внешних по отношению к системе усилий для перемещения, центрирования и окончательной установки в заданное положение сооружаемых и устанавливаемых сетей каналов.

Согласно предложенному в изобретении способу каждый опорный элемент системы труб/каналов представляет собой устройство, имеющее раму и подшипники, которые могут иметь любую геометрическую форму, соответствующую конкретным условиям конструирования трубопровода, один или несколько катков, которые выполняют тройную функцию поддержки, направления и перемещения, трансмиссию (редуктор и соединительные муфты) и двигатель (предпочтительно электродвигатель). В одном из вариантов использования двигателя используют электродвигатель со встроенным редуктором, который выполняет функции как двигателя, так и редуктора. Если это соответствует характеристиками сети каналов/трубопровода, после того, как упомянутые опорные катки выполнят свою функцию элементов перемещения и подачи системы труб на стадии сборки, они остаются на месте и служат средством окончательной опоры и крепления трубопровода.

В настоящем изобретении также предложен способ сборки, в котором сооружение, укладку и установку системы труб для транспортировки текучих сред осуществляют в фиксированном местоположении, которым является материально-техническая база составления и сварки труб, при этом такой способ включает основные стадии, на которых:

а) устанавливают элементы для опоры, центрирования и транспортировки системы труб вдоль трубной базы и предварительно заданной трассы сети каналов/трубопровода,

б) на фиксированном месте или объекте (трубной базы) сваривают трубы для формирования системы труб/каналов,

в) проверяют целостность и качество сварных швов также на фиксированной базе или объекте, и

г) доставляют или перемещают системы труб или саму систему каналов/трубопровод от трубосварочной базы по опорным элементам путем перемещения опорных элементов системы труб, которые снабжены катками и самодвижущимися средствами, при этом упомянутые опорные элементы направляют систему труб, а перемещение системы труб обеспечивают за счет тягового усилия.

Таким образом, способ сборки, состоит в том, что заранее устанавливают опоры, движущие опоры и силовое оборудование для применения в процессе сборки (например, источник энергоснабжения, источник энергии магнитного поля и т.д.) вдоль оси трубопровода, а также дополнительно предусмотрено использование чередующихся ведущих катков и ведомых катков.

На фиксированном рабочем месте или объекте, который предпочтительно расположен на одном или обоих концах участка, на котором будет проложен трубопровод, создают инфраструктуру (трубную базу), в которой имеется и сосредоточено все оборудование для приема/осмотра, хранения и складирования труб, операций совмещения отрезков труб, последующей сварки, окраски и окончательного осмотра.

На фиксированной базе (трубной базе) трубы перемещают из хранилища, совмещают в расчете на сеть каналов/трубопровод и устанавливают в необходимые положения для сварки. Эта операция может последовательно с каждой трубой, или могут составляться более длинные секции из нескольких труб до перемещения собранной секции.

Когда труба или секция готова к окончательной сборке, ее перемещают, сочленяют с уже собранной системой труб, к которой ее приваривают, после чего осуществляют необходимый контроль и осмотр (ультразвуковым методом, методом рентгеноскопии т.д.), а затем приводят в действие движущие опоры, что переместить вперед всю ранее собранную систему труб и освободить место для присоединения новых секций труб.

За счет этого все операции, включая манипуляции с трубами, сварку (независимо от того, выполняются ли они в автоматическом режиме) и контроль, сосредоточены и осуществляются в фиксированном местоположении, что делает ненужным осуществление таких операций на трассе трубопровода в условиях непогоды и зависимости от местного рельефа.

С целью обеспечить лучшее понимание системы для сооружения сетей каналов/трубопроводов согласно настоящему изобретению далее она описана со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг.1 показана фиксированная трубная база (1) со средствами сварки, осмотра и доводки, а также опорными роликовыми направляющими элементами (2) самодвижущегося типа, которые установлены на протяжении трассы (4) сети каналов/трубопровода,

на фиг.2 показана стадия предложенного в изобретении способа, на которой трубу (5) подают со склада (6) на трассу (4) по первым опорным элементам (2) на трубной базе (1),

на фиг.3 показано перемещение трубы (5) по элементам (2) вдоль трассы (4) до желаемого положения вблизи станции (3) сварки,

на фиг.4 показано присоединение второй трубы (5) к трассе (4) и ее перемещение по элементам (2) до положения вблизи предыдущей трубы путем избирательного приведения в действие движущих элементов некоторых начальных опор (2),

на фиг.5 проиллюстрирована стадия стыкования (7) труб на станции (3) сварки,

на фиг.6 показано перемещение отрезка (8) системы труб, полученного в результате стыкования труб, по элементам (2) вдоль трассы (4) в переднее положение и разгрузка для приема новой секции труб,

на фиг.7 показано присоединение дополнительной трубы (5) к трассе (4) и ее перемещение в переднее положение на трубной базе для последующего стыкования с предыдущим отрезком (8) системы труб,

на фиг.8 показано стыкование (7) трубы (5) с отрезком (8) системы труб на станции (3) сварки трубной базы (1),

на фиг.9 показано перемещение уже готового отрезка (8) системы труб по элементам (2) в переднее положения на трассе (4),

на фиг.10 показано присоединение еще одной дополнительной трубы (5) и ее перемещение вдоль трассы (4) по элементам (2) для стыкования на станции (3) сварки с предыдущим отрезком (8) системы труб, уже приваренным к системе труб,

на фиг.11 показано поперечное сечение отрезка (8) системы труб и проиллюстрированы детали опорного роликового направляющего элемента (2), а именно тяговый электродвигатель (11), опорное основание (10) и каток (9),

на фиг.12 показано поперечное сечение отрезка (8) системы труб и проиллюстрированы детали элемента (2), а именно опорное основание и каток без двигателя (11),

на фиг.13 показано поперечное сечение отрезка (8) системы труб и проиллюстрированы детали элемента (2), а именно опорное основание (10) и катки (9) с двигателями (11), соединенные с наклонными катками (9), установленными на удлинителях основания (12), при этом наклонные катки (9) имеют независимые двигатели (11) и приводы,

на фиг.14 показан симметричный элемент (2) с двигателем (11), соединенным только с одним из наклонных катков (9), установленных на удлинителе основания (12),

на фиг.15 элемент (2) с нижним и верхним катками (9), при этом верхний каток установлен на опорном основании (13), а каждый каток имеет независимый тяговый электродвигатель (11),

на фиг.16 проиллюстрирована разновидность показанного на фиг.15 варианта осуществления, в которой верхний каток (9), установленный на опорном основании (13), не имеет тягового электродвигателя (11),

на фиг.17-23 показаны различные варианты приводных устройств и их узлов в сочетании с опорным элементом (2) для перемещения системы труб,

на фиг.24 показана разновидность системы для сооружения сетей каналов/трубопроводов согласно настоящему изобретению, в которой осуществляют сборку более длинной секции труб, состоящей из нескольких отрезков труб, до ее стыкования с уже собранной системой труб,

на фиг.25 показана другая система сооружения сетей каналов/трубопроводов согласно настоящему изобретению с самодвижущимися опорными элементами, которые перемещаются в обоих направлениях,

на фиг.26-28 показана система каналов/трубопровод, проложенный внутри туннеля или галереи круглого поперечного сечения и подвешенный к ее стенке, в частности в левой части фиг.26 показан предварительно установленный опорный элемент с приводом от электродвигателя, готовый к приему и перемещению системы труб,

на фиг.27 показана система труб на стадии прокладки через туннель по элементам, повторяющий трассу трубопровода,

на фиг.29 и 30 показаны две конструкции, в которых опорные и подвижные элементы помещаются на подвесных структурах, при этом показанная на фиг.30 конструкция применима на заболоченных или затопленных территориях, для пересечения рек и морских и речных пирсов,

на фиг.31 показана прокладка сети каналов/трубопровода внутри туннеля или галереи круглого поперечного сечения, опирающегося на основание на протяжении структуры,

на фиг.32 показана сеть каналов/трубопровод, сооруженный на навесной платформе, установленной на крутом уклоне в крайне сложных условиях, а именно прохождения системы труб по склонам, на которых обычно отсутствуют условия для выполнения работ или укладки материала,

на фиг.33 показано сооружение сети каналов/трубопровода, проходящего через стесненную галерею, в которой для сборки системы труб может требоваться предварительный демонтаж других трубопроводов.

В системе и способе согласно настоящему изобретению предложены элементы (2) для опоры, направления и транспортировки, которые включают опоры (10) с механическими устройствами, снабженными роликовыми опорами, более точно, катками (9), делающими возможным и/или облегчающие продольное перемещение труб (5) и отрезков (8) системы труб в направлении оси сети каналов/трубопровода, чтобы обеспечить свободное прохождение труб (5)/отрезков (8) системы труб.

В системе согласно настоящему изобретению по трассе трубопровода в положениях, чередующихся с опорными элементами (2), снабженными собственными приводами (11), используются опорные элементы (2) со свободно катящимися катками (9), то есть не имеющие привода от двигателя, для создания комбинированной схемы размещения в опорной/несущей системе при условии, что это не сказывается на эффективности перемещения и обеспечивает снижение сложности или расходов.

Опоры (10) с приводами (11) в настоящем изобретении представляют собой устройства, которые имеют один или несколько катков (9), опорных подшипников или структурных механических компонентов, которые выполняют эту функцию, редуктор(-ы) числа оборотов двигателя и блоки управления этими двигателями.

Эти опорные и транспортные элементы (2) могут иметь различные конструкции для достижения желаемого воздействия на систему труб в конкретных условиях проектирования. Могут применяться опорные и крепежные элементы (2) для направления система труб по горизонтали или вертикали с целью увеличения тягового усилия катков (9) с приводами (11), снижения общих деформаций боковой стороны трубы, выравнивания нагрузок и т.д., что не исчерпывает варианты возможных расположений,

Аналогичным образом может применяться несколько расположений приводных двигателей элементов (2). Может применяться несколько расположений узла двигателя/редуктора помимо возможности использования электродвигателей со встроенными редукторами. Может использоваться редуктор, имеющий фланцевое соединение с опорным подшипником, независимый вал и независимый подшипник, с упругой муфтой или без упругой муфты, с двигателем, расположенным под углом 90 градусов или на одной оси с катком, и т.д., как в порядке примера показано на фиг.17-23, составляющих единое целое с настоящим изобретением.

Предпочтительный вариант осуществления

В предпочтительном варианте осуществления изобретения используются опоры с одинарными или двойными катками из полимера с приводом от электродвигателя-редуктора и прямым фланцевым соединением с опорой, при этом процесс сборки является односторонним, как это описано выше.

В систему согласно настоящему изобретению входит фиксированная трубная база (1), опорные роликовые направляющие элементы (2), предварительно размещенные вдоль трассы (4) сети каналов/трубопровода, при этом упомянутая трубная база (1) имеет станцию (3) сварки, осмотра и доводки труб с целью формирования системы каналов/трубопровода, а элементы (2) содержат опорное основание (10) и каток (9).

В качестве альтернативы, в системе согласно настоящему изобретению предусмотрено, что один или несколько из элементов (2) имеет один или несколько тяговых электродвигателей (110) и/или два или более катков (9), при этом катки (9) входящие в элементы (2) могут находиться в различных положениях и под различными углами по отношению к основанию (10), а элементы служат для направления и/или отклонения системы труб в соответствии с прохождением трассы (4), которая может проходить с уклоном вниз, вверх, горизонтально или вертикально.

В системе согласно настоящему изобретению трубная база (1) имеет склад (6) для хранения труб (5) и станцию (3) сварки, осмотра и доводки.

В качестве альтернативы, в системе согласно настоящему изобретению предусмотрено, что на конце трубы, расположенной напротив трубной базы (1), установлен направляющий элемент (14).

Предложенный в изобретении способ включает следующие стадии, на которых:

а) создают фиксированную трубную база (1) со станцией хранения труб и станцией сварки, осмотра и доводки стыков труб,

б) устанавливают приводные опорные элементы вдоль трубной базы и по трассе трубопровода для прокладки системы каналов/трубопровода,

в) помещают трубу на исходные элементы (2) для опоры и транспортировки, расположенные на трубной базе,

г) перемещают трубу до местонахождения станции (3) сварки, осмотра и доводки (3);

д) подают новую трубу до начальной секции трубопровода,

е) перемещают новую трубу в положение вблизи предыдущей трубы в местонахождении станции сварки,

ж) сваривают трубы, проверяют качество стыков и осуществляют их доводку,

з) перемещают уже собранную секцию, пока конец последней трубы не достигнет станции сварки,

и) помещают другую трубу (5) в исходное положение на начальные опоры на трубной базе,

к) перемещают новую трубу в положение вблизи конца уже сформированной системы труб,

л) сваривают и проверяют целостность сварного шва новой трубы,

м) перемещают полученный отрезок (8) системы труб по самодвижущимся элементам (2) со станции (3) на трубной базе (1),

н) присоединяют и приваривают новые трубы по мере постепенного формирования трубопровода путем продвижения системы труб по самодвижущимся опорам,

о) по завершении помещения системы труб опоры остаются на месте и становятся постоянной частью системы каналов/трубопровод.

Кроме того, предложенный в изобретении способ дополнительно включает стадию, на которой устанавливают направляющий элемент (14) на конце трубы (5), выходящей из трубной базы (1) вдоль направления трассы (4).

В качестве альтернативы, в предложенном в изобретении способе дополнительно предусмотрено, что элементы (2) имеют два или более катков, каждый из которых имеет один или несколько тяговых двигателей (11).

В настоящем изобретении дополнительно предусмотрена возможность предварительной сварки, очистки и осмотра двух или более труб (5) на независимой станции (3), на которой одновременно осуществляют сварку секции. Затем получаемый отрезок (8) соединяют с уже собранным отрезком (8) системы труб. Эта альтернативная процедура имеет целью ускорить процесс и позволить укладывать более длинные отрезки за каждый цикл операции, как это проиллюстрировано на фиг.24.

В одном из вариантов осуществления предложенного в изобретении способа отрезок (8) системы труб укладывают в двух направлениях с одной и той же трубной базы (1). При этом может использоваться несколько трубных баз, расположенных в стратегических точках по трассе трубопровода, что повышает кпд и сокращает время сооружения. Такой альтернативный вариант проиллюстрирован на фиг.25.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2516667

patent-2516667.pdf

Класс F16L1/024 укладка или замена неисправных труб на суше, например на поверхности грунта

способ безогневой резки трубы при проведении ремонтных работ -  патент 2527900 (10.09.2014)
способ наземной прокладки нефте- и газопроводов через скально-гористую местность -  патент 2521524 (27.06.2014)
способ ремонта трубопровода путем установки композитной муфты -  патент 2520778 (27.06.2014)
способ наземной прокладки нефте- и газопроводов через скально-гористую местность -  патент 2517997 (10.06.2014)
способ замены дефектного участка трубопровода -  патент 2516084 (20.05.2014)
способ ремонта трубопровода -  патент 2516052 (20.05.2014)
фронтально-козловой трубоукладчик -  патент 2485384 (20.06.2013)
способ строительства наземного металлического сборно-разборного нефтепродуктопровода -  патент 2439415 (10.01.2012)
способ ремонта трубопровода -  патент 2425273 (27.07.2011)
установка для неразъемного прессового соединения труб -  патент 2413116 (27.02.2011)
Наверх