Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА

Изобретение относится к трубопроводному строительству и может быть использовано при прокладке трубопроводов в обводненных и болотистых местах, где требуется не только надежная тепло- и антикоррозионная изоляция, но и использование методов утяжеления.

Известны методы утяжеления изолированных трубопроводов в труднодоступных местах, например, на заболоченных и обводненных участках:

- установка на трубопровод одиночных утяжеляющих седловидных блоков вплотную один к другому, с наклоном в противоположные стороны и жестко связанных между собой - авт. св. СССР №765588, F16L 1/028, 1980 г.;

- раскладка по дну траншеи балластных блоков с силовыми поясами для зацепления с трубопроводом, плавающим над блоками - авт. св. СССР №1016610, F16L 1/028, 1983 г.

Указанные методы не обеспечивают надежной фиксации трубопровода в заданном положении по причине его нахождения в среде, подверженной колебаниям, а также обладают сложностью технологий строительства и недостатками, связанными с закреплением балласта. Надежность закрепления балласта на трубопроводе на длительный срок особенно актуальна из-за подвижек трубопроводов в период эксплуатации, связанных с изменением температуры и давления среды, транспортируемой по трубопроводу, а также при сейсмических воздействиях. Такие подвижки приводят к тому, что с течением времени нарушается связь между трубопроводом и балластом, и трубопровод всплывает. Кроме того, балластировочные грузы при подвижках воздействуют на антикоррозионное покрытие, что может приводить к его повреждению.

Прототипом изобретения является способ нанесения балластного покрытия на поверхность трубы для подводного трубопровода, при котором трубу помещают в наружную оболочку, устанавливают по торцам оболочки заглушки и нагнетают в пространство между трубой и оболочкой цементно-песчаную смесь, при этом по всей длине трубы устанавливают центрирующие опорные кольца, на которые одевают полиэтиленовую оболочку и нагнетают цементно-песчаный раствор при наклонном положении трубы через отверстие в нижней заглушке; после отверждения раствора заглушки удаляют - патент на изобретение РФ №2257503, F16L 1/24, 2005 г.

Указанный способ обладает следующими недостатками:

- сложностью технологии, связанной с тем, что для нанесения изоляционных покрытий, таких как тепло- и антикоррозионное, требуется использование различных материалов и способов их нанесения, существенно отличных от материалов и способов для утяжеления;

- использование в технологии полиэтиленовых оболочек, обладающих низкой плотностью, т.е. создающих дополнительный объем, который необходимо компенсировать утяжелителем для обеспечения отрицательной плавучести трубопровода;

- использование цементно-песчаного раствора в качестве утяжелителя существенно ограничивает возможность изменения его плотности, что приводит к необходимости нанесения толстых слоев утяжелителя на трубы большого диаметра;

- слабая адгезия цементно-песчаного раствора к полиэтилену при наличии на трубе изоляционных (тепло- и антикоррозионных) покрытий может привести к проскальзыванию утяжелителя по изоляционному покрытию при подвижках трубопровода и к его истиранию.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание способа изоляции и утяжеления трубопровода, обеспечивающего, при простоте решения, прочность изоляции, ее высокую адгезию к трубопроводу, возможность регулировки веса утяжелителя.

Эта задача решена в способе изоляции трубопровода, заключающемся в нанесении на трубу в виде сплошного слоя отверждаемого из жидкого состояния материала или после предварительного перемешивании его с полыми керамическими микросферами - для получения изоляционного покрытия, после окончательного застывания этого первого слоя трубу с нанесенным изоляционным покрытием помещают в форму и на первый слой наносят второй слой того же отверждаемого из жидкого состояния материала путем заливки его в форму и, после начала гелеобразования жидкого материала, в него добавляют металлическую дробь, или металлическую крошку, или металлические порошки, или их смесь.

При этом крупность металлических включений с целью возможности регулирования массы утяжелителя и распределения их в объеме отверждаемого материала варьируется в пределах от 5 мк до 1,5 мм.

Конкретным материалом, отверждаемым из жидкого состояния, может служить эпоксидный или полиуретановый компаунд.

На фиг.1-3 представлено устройство в начальной, средней и заключительной фазах реализации способа, на фиг.4, 5 - готовое изделие, полученное по способу, являющееся одновременно изоляцией и балластом.

Трубу 1 с наружной поверхностью, подготовленной к нанесению изоляции, размещают на тележке 2, с помощью которой трубу можно перемещать в осевом направлении с вращением вокруг оси. В процессе перемещения трубы 1 с вращением (фиг.1) с помощью шнекового питателя 3 на нее наносят изоляционное покрытие 4, представляющее собой сплошной слой отверждаемого из жидкого состояния материала - эпоксидного или полиуретанового компаунда. В этом случае на трубе получается антикоррозионное изоляционное покрытие 4 (фиг.4).

Если питатель 3 наносит на трубу 1 компаунд, предварительно перемешанный с полыми керамическими микросферами, на трубе 1 получается покрытие 4, являющееся по своим свойствам одновременно антикоррозионным и теплоизоляционным (фиг.5).

Затем концы трубы 1 освобождают от изоляции - покрытия 4 (фиг.2) для обеспечения возможности дальнейшей сварки труб в трубопровод и подают в форму 5 для заливки эпоксидного или полиуретанового компаунда. По окончании процесса заливки и начала гелеобразования в форму, в пространство, образованное ее стенками и поверхностью изоляционного покрытия, засыпаются металлические частицы необходимого размера: дробь, или крошка, или порошки, или их смесь - в количестве, зависящем от расчетной массы утяжелителя. При этом осуществляется самопроизвольное перемешивание и распределение подаваемых материалов в среде компаунда. По окончании засыпки происходит естественное постепенное затвердевание всей массы компаунда с металлическими частицами, образующей утяжелитель 6.

На фиг.4 утяжелитель 6 находится на слое антикоррозионного изоляционного покрытия 4, на фиг.5 утяжелитель 6 находится на слое антикоррозионного и теплоизоляционного покрытия 4.

Применение описанного способа изоляции - утяжелителя повышает надежность изоляции и упрощает балластировку, т.к. при этом не требуется никаких дополнительных приспособлений и технологических операций при строительстве, вследствие чего также упрощаются ремонтные работы. Укладка трубопроводов в обводненные и заболоченные грунты с низкими модулями деформации требует лишь расчета массы материалов, наносимых на трубы при их изготовлении с утяжеляющим покрытием, что значительно проще и дешевле применения вспомогательных технических средств.