Проект 05
ОПОРЫ КРИОГЕННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.
Новые материалы и конструктивные решения
Рекомендуется внимательно изучить представленную ниже информацию, так как она имеет ключевое значение для корректного понимания задачи и эффективного планирования последующих шагов в рамках реализации Проекта.
Проект 05
ОПОРЫ КРИОГЕННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.
Новые материалы и конструктивные решения
Рекомендуется внимательно изучить представленную ниже информацию, так как она имеет ключевое значение для корректного понимания задачи и эффективного планирования последующих шагов в рамках реализации Проекта.
В криогенном трубопроводе опора – один из важнейших крепежных элементов. Она придает конструкции устойчивость и надежность, продлевает срок службы и обеспечивает безопасность ее эксплуатации.
Криогенные трубопроводные системы и их элементы испытывают температурные воздействия как изнутри, так и снаружи. Распространенный тип воздействия – температурное сжатие трубы, которое компенсируется с помощью опор и сильфонов. Для трубопроводных систем, по которым транспортируются сжиженные газы, используются специальные криогенные опоры.
Правильно подобранные криогенные опоры помогают выполнять следующие задачи:
- Компенсация нагрузок. В процессе эксплуатации криогенный трубопровод подвергается продольным, поперечным и вертикальным нагрузкам.
Криогенные опоры принимают и равномерно распределяют их по всей конструкции. Это снижает нагрузку на трубопровод и продлевает срок его эксплуатации. - Защита от деформаций, повреждений и смещений. Подвижные опоры позволяют трубопроводу двигаться вдоль трассы, тем самым не допуская нарушения его целостности из-за теплового расширения. Неподвижные опоры, напротив, не допускают смещения трубопровода при тепловом расширении.
ЭКСПРЕСС ВОПРОС
На каком снимке скользящая опора?
Вариант «Б». Скользящая опора
Скользящая опора – устройство, позволяющее трубопроводу не только надежно крепиться к основе, но и иметь возможность двигаться вдоль своей оси. Это позволяет компенсировать напряжения, вызванные термическими, механическими или другими нагрузками. Основной задачей данного устройства является обеспечение возможности горизонтального перемещения при сохранении вертикальной нагрузки на опору.
Принцип работы основан на использовании поверхностей с низким коэффициентом трения. Это могут быть различные материалы и покрытия, такие как тефлон, полиэтилен или специальная смазка. Благодаря этому трение минимально, что позволяет элементам конструкции свободно перемещаться относительно друг друга.
На снимке «А» представлена пружинная опора. Пружинные опоры используют при монтаже трубопроводов для фиксации труб и компенсации нагрузок, возникающих из-за теплового расширения, давления, вибрации и прочих внешних воздействий. Пружинные опоры представляют собой плиту основания с одним или несколькими пружинными блоками.
Они могут поддерживать трубу снизу, могут быть подвесными. Различаются пружинные опоры по количеству тяг. Их может быть одна или несколько. В каждой тяге может быть установлено несколько пружин. Пружинные опоры необходимы для монтажа систем, при прокладке которых нельзя использовать жёсткие крепления. Пружинные опоры — подвижные. Они компенсируют перемещение трубопроводов в результате теплового расширения или вибрации и могут обеспечивать подъем от 50 до 400 мм от стандартного уровня.
АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
В составе крупнотоннажных линий сжижения природного газа (СПГ) преимущественно используются трубы большого диаметра (1000 — 1400 мм) из низколегированных и нержавеющих сталей с толщиной стенки более 50 мм, выполняется трубная обвязка уникального по габаритам и металлоемкости оборудования (колонны-деметанизаторы массой более 1100 т, высотой более 100 м, криогенные теплообменники массой более 800 т, высотой более 60 м, компрессорные агрегаты с газотурбинным приводом мощностью 130 МВт, массой более 1000 т), что требует применения новаторских решений в части конструктивного исполнения опор данных трубопроводов.
ЧТО НУЖНО ДЕЛАТЬ
Решать Вам, но желательно:
- Систематизировать информацию о процессах проектирования, конструирования, изготовления и эксплуатации опор криогенных трубопроводов.
Определить имеющиеся «узкие» места, ограничивающие эффективность применения данных опор. - Предложить возможные пути решения выявленных проблем — от новых методик расчетов до создания и применения новых конструкционных материалов, новых технологий производства опор криогенных трубопроводов.
- Проект должен быть авторским, содержать ссылки на используемые при подготовке материалы и быть пригодным для реализации в современных условиях.
- Проект представить в удобной автору форме.
ИТОГОВЫЙ РЕЗУЛЬТАТ
- Защита творческого проекта.
- Возможность победить в честной конкурентной борьбе.
- Новые решения, необходимые для развития нефтегазовой отрасли.
- А также: разработанные Вами расчетные модели, технологические карты процессов производства, результаты проведенных практических опытов и теоретических размышлений.
ЧТО ЖДЁТ ПОБЕДИТЕЛЕЙ
- представление результатов Вашей работы на сайте ВУЗа,
- экскурсия на действующий завод СПГ,
- приглашение на производственную практику,
- приглашение на итоговые мероприятия Чемпионата,
- презентация проекта в среде специалистов,
- возможность применения предлагаемых Вами решений в перспективных СПГ-проектах