Новые идеи нового века – 2014. Том 3. New Ideas of New Century – 2014. Vol. 3 Еренков О.Ю., Богачев А.П., Горошко А.П. nyuta_goroshko@mail.ru, erenkov@list.ru ТОГУ, Хабаровск, Россия МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ТРУБОПРОВОД ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ЖИДКОСТИ И/ИЛИ ГАЗА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ Абстракт – Общая протяженность труб для транспорта нефти и газа, включая внутри- и межпромысловые сети составляет около 700 тысяч км (в том числе 200 тыс. км магистральных нефтегазопродуктопроводов и 350 тыс. км – промысловых).70 % трубопроводных систем находятся в изношенном состоянии и эксплуатируются более 20 лет. Ежегодно на трубопроводах происходит до 50 тысяч отказов, из которых 90 % вследствие коррозионных повреждений.В связи с этим в настоящее время широко используются трубные конструкции композиционно-волокнистых систем, которые более устойчивы к коррозионным повреждениям. В статье предлагается антифрикционное покрытие внутренней тубы многоканального трубопровода , служащее для повышения коррозионной стабильности внутренней трубы многоканального трубопровода на основе композитных материалов. Ключевые слова: многоканальный трубопровод, антифрикционное покрытие, композиционно-волокнистые материалы, поперечные перемещения Полезная модель относится к области трубопроводного транспорта, в частности магистральных нефте- и газопроводов, трубопроводов химических, металлургических и целлюлозно-бумажных производств, а также магистральных трубопроводов городского водоснабжения. Известен многоканальный трубопровод для транспортировки жидкости и/ или газа под высоким давлением, содержащий наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе, выполненные в виде упругих пластинчатых рессор-траверс, установленных в межтрубном зазоре с натягом в точках контакта, при этом упругие пластинчатые рессоры-траверсы в центральной части дополнительно связаны с внутренней поверхностью наружной трубы цилиндрическими пружинами, с возможностью натяга (Патент РФ на полезную модель № 125288, F16L9/18, опубл. 27.02.2013). Недостатками известной конструкции многоканального трубопровода являются поперечные перемещения внутренней трубы при транспортировании по внешнему трубопроводному каналу жидкой среды под высоким давлением, а также поперечные изгибные колебания этой трубы, вызываемые пульсациями давления транспортируемой среды, что приводит к снижению долговечности трубопровода из-за изнашивания и гидродинамическим потерям, снижающим его КПД и надеж- 273 5. Оптимизация строительных конструкций. Экологическая устойчивость, проблемы экономики, ресурсосбережения и безопасности населенных мест. Structural optimization. Environmental sustainability, economy, resource-saving and populated localities safety problems ность, инициирует кавитационные процессы, турбулизирует транспортируемую среду, увеличивая теплообмен между внутренней и наружной трубами многоканального трубопровода. Технической задачей полезной модели является улучшение конструкции, повышение пропускной способности, надежности и долговечности многоканального трубопровода. Поставленная задача достигается тем, что в многоканальном трубопроводе для транспортировки жидкости и/или газа под высоким давлением, содержащем наружную трубу и по меньшей мере одну внутреннюю трубу, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал, а во внутренней трубе - внутренний трубопроводный канал, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой, причем внутренний трубопроводный канал имеет фиксаторы его положения в многоканальной системе, выполненные в виде упругих пластинчатых рессортраверс, установленных в межтрубном зазоре с натягом в точках контакта, при этом упругие пластинчатые рессоры-траверсы в центральной части дополнительно связаны с внутренней поверхностью наружной трубы цилиндрическими пружинами, с возможностью натяга., согласно полезной модели, упругие пластинчатые рессорытраверсы в местах контакта с внешней поверхностью внутреннего трубопроводного канала имеют антифрикционное покрытие. Кроме того, антифрикционное покрытие выполнено в виде самосмазывающейся композиции на основе связующего эпоксидной смолы с наполнителем из порошков графита и фторопласта. Выполнение упругих пластинчатых рессор-траверс в местах контакта с внешней поверхностью внутреннего трубопроводного канала с антифрикционным покрытием улучшает конструкция, повышает надежность и долговечность многоканального трубопровода за счет исключения износа поверхностей. Выполнение антифрикционного покрытия в виде самосмазывающейся композиции на основе связующего эпоксидной смолы с наполнителем из порошков графита и фторопласта повышает износостойкость. Сущность полезной модели поясняется на рис. 1, где изображено поперечное сечение трубопровода с фиксированным положением внутреннего магистрального высоконапорного трубопровода с помощью упругих пластинчатых рессор и цилиндрических пружин. Устройство многоканального трубопровода. Многоканальный трубопровод для транспортирования жидкости и/или газа под высоким давлением содержит наружную трубу 1 и по меньшей мере одну внутреннюю трубу 2, уложенную на внутреннюю поверхность наружной трубы 1, в зазоре между которыми образован внешний трубопроводный канал 3, а во внутренней трубе 2 - внутренний трубопроводный канал 4, который теплоизолирован транспортируемой по внешнему трубопроводному каналу средой зафиксирован в наружной трубе 1 с помощью фиксаторов его положения в многоканальной системе, выполненных в виде упругих пластинчатых рессор-траверс 5, установленных в межтрубном зазоре в натягом в точках контакта Упругие пластинчатые рессоры-траверсы 5 в центральной части дополнительно связаны с внутренней поверхностью наружной трубы цилиндрическими пружинами 6, с возможностью натяга. Упругие пластинчатые рессоры-траверсы 5 в местах контакта с внешней по- 274 Новые идеи нового века – 2014. Том 3. New Ideas of New Century – 2014. Vol. 3 верхностью внутреннего трубопроводного канала имеют антифрикционное покрытие 7, которое выполнено в виде самосмазывающейся композиции на основе связующего эпоксидной смолы с наполнителем из порошков графита и фторопласта. Компенсационно-фиксирующие траверсы-рессоры 5 используют одновременно в качестве ориентирующих элементов и опор скольжения при монтаже многоканального трубопровода, а кроме того, они выполняют функции гасителей вибраций, генерируемых пульсациями давления транспортируемых продуктов. Высоконапорный трубопроводный канал 4 заполнен транспортируемым продуктом (жидким или газообразным), таящим наибольшую экологическую или техногенную опасность. Низконапорный трубопроводный канал 3 заполнен транспортируемым продуктом, предпочтительно газом или жидкостью, имеющей низкую вязкость и малую загрязненность. При транспортировке по внутреннему трубопроводу безвредной жидкости, его можно использовать одновременно для капсульного транспорта твердых абразивных, токсичных, особо опасных для перевозки веществ традиционными видами транспорта, в частности, отравляющих веществ, радиоактивных отходов и т.п. Работа многоканального трубопровода. При работе многоканального трубопровода по его транспортным каналам одновременно перемещается не менее двух одинаковых или разных продуктов. При этом оба из них могут быть жидкими или газообразными; один жидкий, а другой газообразный; совместно с жидким продуктом могут транспортироваться в капсулах твердые, пастообразные вещества, особо агрессивные жидкости и газы (кислоты, щелочи и т.п.), продукты питания и почта в труднодоступные районы страны и др. Использование цилиндрических пружин позволяет выполнять ими функции дополнительных гасителей вибраций, генерируемых пульсациями давления транспортируемых продуктов, что повышает надежность и долговечность устройства. Антифрикционное покрытие на упругих пластинчатых рессорах-траверсах в местах контакта с внешней поверхностью внутреннего трубопроводного канала уменьшают трение между поверхностями и исключает повреждение трубопровода из-за износа. Многоканальность трубопровода существенно расширяет его технологические возможности и делает его удобным для одновременной и разнонаправленной транспортировки различных по природе, назначению и номенклатуре продуктов, а также для безопасной и надежной транспортировки продуктов и материалов капсульным транспортом, что делает его многоцелевой и универсальной транспортной артерией, а также надежным каналом связи и обеспечения для труднодоступных районов страны. Список использованных источников и литературы: 1. Э.З.Ягубов.Композиционно-волокнистые трубы в нефтегазовом комплексе.Л.: ЦентрЛитНефтеГаз 2008, с. 128-146). 2. Еренков О.Ю., Богачев А.П., Горошко А.П. - Многоканальный трубопровод для транспортировки жидкости и/или газа под высоким давлением: патент РФ на полезную модель № 133245 от 15.03.2013 275 5. Оптимизация строительных конструкций. Экологическая устойчивость, проблемы экономики, ресурсосбережения и безопасности населенных мест. Structural optimization. Environmental sustainability, economy, resource-saving and populated localities safety problems Рис. 1. Поперечное сечение трубопровода с фиксированным положением внутреннего магистрального высоконапорного трубопровода с помощью упругих пластинчатых рессор и цилиндрических пружин Erenkov O.Yu., Bogachev A.P., Goroshko A.P. nyuta_goroshko@mail.ru, erenkov@list.ru PNU, Khabarovsk, Russia MULTI-CHANNEL PIPELINE FOR LIQUID AND/OR GAS TRANSPORTATION UNDER THE HIGH PRESSURE Abstract – 90 % Pipeline failures are annually occurs because of corrosive damages. As a result of this, fibrous composite materials are widely applicable, which are more corrosion stable. This article offers a new antifriction coating of inner pipe of multichannel pipeline. It serves to increase of corrosion stability of inner pipe of multi-channel pipeline based on composite materials. The invention is pertaining to the industry of pipeline transportation, particularly oil’n’gas-trunk main pipeline, pipelines of chemical, metallurgical and pulp and paper industries. Also it can be used as a trunk pipeline of municipal water. Engineering problem is improvement, increasing the throughput capacity, failsafety and durability of multi-channel pipeline. Task solution is solving by the coating of flexible laminated spring-transvers in the point of contact with the outer surface of inner pipeline channel. Moreover, antifriction coating performed as self-lubricating composition based on binder of epoxy resin with powdery graphite and fluorocarbon polymer. Keywords: multi-channel pipeline, antifriction coating, fibrous composite materials, transversal conveyance 276