8.10.1 Конструкція переходів у вигляді провисаючої нитки

Системи у вигляді провисаючої нитки можна застосовувати на переходах через природні і штучні перешкоди, так і на ділянках великої протяжності (рис. 18.1)

а – одно прогінна з відтяжками з линв або прокатного матеріалу; б – одно прогінна, в якій відтяжками служить трубопровід; в – однопрогінна з анкерними пілонами; г – одно прогінна з закріпленням трубопроводу в анкерних опорах ;

д – двопрогінна з одним пілоном; е – однопрогінна з передачею розтягую чого зусилля на прилягаючі підземні ділянки;

1 – трубопровід; 2– пілон; 3 – компенсатор; 4 – відтяжки;

5 – анкерна опора; А, В – вершини пілона

Рисунок 8.20 – Схеми трубопроводів, у вигляді провисаючої нитки (типу «висяча труба»)

При сприятливому рельєфі місцевості можна уникнути постановки пілонів, а при відносно невеликих прогонах розтягуючі зусилля, що виникають у провисаючих ділянках трубопроводу, можна передавати на підземні ділянки.

Систему у вигляді провислої нитки, у більшості випадків раціонально використовувати на газопроводах діаметром до 720 мм і на нафто - та продуктопроводах діаметром до 529 мм включно. При проектуванні повинні бути враховані вимоги безпеки експлуатації трубопроводу, оточуючих його об’єктів і життя людей.

Для спорудження трубопроводів у вигляді провисаючої нитки слід використовувати труби зі спокійної низьколегованої або вуглецевої сталі, що відповідає вимогам стандарту або технічним умовам на ці труби.

Для пілонів та інших елементів конструкцій використовується спокійна низьколегована або вуглецева сталь згідно СНиП 1-В. 12-62^*.

Трубопроводи у вигляді провисаючої нитки можна проектувати з прогонами 60-80 м до 500-600 м.

На нафто – і продуктопроводах та газопроводах, коли може скупчуватися конденсат, при рівній величині прогонів і в інших випадках у багато прогінних системах може виникнути необхідність встановлення затяжок на верху пілонів.

Необхідність встановлення затяжок і їх переріз визначаються розрахунком при нерівномірному навантаженні сусідніх прогонів під час випробування трубопроводу на жорсткість, при наповненні і спорудженні нафто – і продуктопроводів і при можливості скупчення конденсату в окремих перерізах газопроводів. Зовнішній діаметр патрубків для випуску води повинен бути не більше 70 мм при трубах діаметром 300 мм і більше.

Пілони виконують металевими або залізобетонними. Їх зручно виконувати качаючими у вигляді плоских А – подібних або решітчастих конструкцій. Ширина пілонів по низу визначається їх стійкістю перпендикулярно до вісі переходу при розрахунку на вітрове навантаження. Пілони слід проектувати з прокатного металу, але можна виготовляти з труб.

На вершинах пілонів трубопровід закріплюють шарнірно. При такому закріпленні трубопроводу спрощується монтаж і зменшуються напруження у трубах під час експлуатації в місцях їх закріплення на опорах.

На трубопроводі у місці його підвіски приварюють опорне кільце, яке опирається в муфту шарнірного кріплення (рис. 8.21). Така конструкція запобігає перекосам при неточному виготовленні і монтажі деталей. Упорне кільце приварюють суцільним швом. Для запобігання послаблення, упорне кільце краще приварювати за допомогою ряду поздовжніх ребер, як це показано на рис. 8.21, б.

а – деталі підвіски на переході Західного Сибіру; б – на переході, запроектованому Юждіпрогазом ; в – підсилений вузол підвіски трубопроводу

Рисунок 8.21 – Деталі підвіски трубопроводу

На рис. 8.22 показана конструкція верхньої частини пілона двониткового переходу, що має замість відтяжок підкоси. На спільних осях, зв’язаних з вершиною пілона, закріплюють серги підкосів і гаки для підвіски трубопроводу.

До гаків при монтажі приварюють серги для закріплення деталей. За такої конструкції зусилля передається на пілон вздовж його вісі не тільки під час експлуатації, але і при монтажі. До недоліків даної конструкції оголовка пілона відносять складність виготовлення і згин вісі шарнірів під експлуатаційним навантаженням.

Рисунок 8.22 – Кріплення трубопроводу до пілону на двохниткових переходах газопроводу

У багатопрогінних системах або в одно прогінних, коли як відтяжки використовується трубопровід, доцільно трубопровід підвішувати на пілонах за допомогою двох сталевих тяг (рис.8.23,а).

а – двох тяг; б – трьох тяг, складених у жорсткий трикутник

Рисунок 8.23 – Підвіска трубопроводу на пілоні за допомогою тяг

Застосування тяг полегшує монтаж і дозволяє над або під вершиною пілона встановлювати компенсатори трубопроводу.

На рис. 8.24 показана схема пілона, що розширюється зверху зі сторони фасаду переходу нафтопроводу діаметром 529 мм з прогоном 300 м. Розширення пілона зверху полегшує монтаж компенсатора у місці спряження сусідніх прогонів. Компенсатори проектують ліроподібної форми з гнучких труб (рис. 8.23, а), з прямолінійних ділянок труб з круто загнутими колінами (рис. 8.23, б) у вигляді прямих або слабозігнутих вставок значної довжини.

Рисунок 8.24 – Конструкція пілону, що розширюється до верху

Берегові (анкерні) опори виконують із залізобетону у виді масивів полегшеного типу, або у вигляді ребристих анкерних плит, подібних висячих переходів з несучими канатами.