Термостабілізатор принцип роботи. - Проектування систем термостабілізації ґрунтів. Скальний лист полімерний для захисту ізольованої поверхні трубопроводів
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих і слабких ґрунтів. Технічним результатом є підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції. Технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд містить трубу сталеву термостабілізатора і алюмінієву трубу конденсатора, при цьому конденсатор термостабілізатора виконаний у вигляді вертикальної труби, Що складається з корпусу конденсатора, ковпачка конденсатора і двох оребрених конденсаторів із зовнішнього боку, площа ребра яких не менше 2,3 м 2 при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. 1 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме термостабілізації багаторічномерзлих та слабких ґрунтів.
Відомо при будівництві капітальних споруд, доріг, шляхопроводів, нафтових свердловин, резервуарів і т.д. на вічномерзлих ґрунтах необхідно застосовувати спеціальні заходи щодо збереження температурного режимуґрунтів протягом усього періоду експлуатації та запобігання розміцненню несучих підставпри відтаванні. Найбільш ефективним методомявляются расположение в основании сооружения стабилизаторов пластично-мерзлого грунта, обычно содержащих систему труб, заполненных хладагентом и соединенных конденсаторной частью (например: патентная заявка РФ №93045813, №94027968, №2002121575, №2006111380, Патенты РФ №2384672, №2157872.
Зазвичай установку СПМГ проводять до будівництва споруд: готують котлован, відсипають піщану подушку, монтують термостабілізатори, виробляють відсипання ґрунту та встановлюють шар теплоізоляції (Журнал «Підстави, фундаменти та механіка ґрунтів, №6, 2007, с. 24-28). Після завершення будівництва споруди контроль роботи термостабілізатора та ремонт окремих частин дуже утруднений, що потребує додаткового резервування (Журнал « Газова промисловість», № 9, 1991, с. 16-17). Для поліпшення ремонтопридатності термостабілізаторів пропонується розміщувати їх усередині захисних труб з одним заглушеним торцем, заповнених рідиною з високою теплопровідністю (патент №2157872 РФ). Захисні труби розташовують під відсипанням ґрунту та шаром теплоізоляції з ухилом 0-10° до поздовжньої осі основи. Відкритий торець труби виведено межі контуру відсипання грунту. Така конструкція дозволяє у разі порушення герметичності, деформації або при інших дефектах труб, що охолоджують, витягувати їх, виробляти поточний ремонтта встановлювати назад. Однак у цьому випадку значно збільшується вартість виробу за рахунок використання захисних труб та спеціальної рідини.
Для охолодження ґрунту в основі споруд в експлуатаційний період використовують теплові труби різних конструкцій(патент РФ №2327940, патент РФ на корисну модель №68108), що встановлюються у свердловини. Для забезпечення зручності виготовлення, транспортування та монтажу теплових труб їх корпус має, принаймні, одну вставку, виконану у вигляді сильфона (патент РФ на корисну модель №83831). Вставка зазвичай має жорстку знімну обойму для фіксації взаємного положення секцій корпусу. Жорстка обойма може мати перфорацію для заповнення простору між нею та сильфоном ґрунтом з метою зменшення теплового опору. Занурення теплової труби в свердловину передбачається посекційне шляхом статичного вдавлювання. Це призводить до великих навантажень, що згинають на конструкцію, що може призвести до її пошкодження.
Близьким до цього винаходу є спосіб усунення осад насипів на вічній мерзлоті заморожуванням грунтів, що відтаюють, довгомірними термосифонами (ВАТ «РЖД», ФГУП ВНИИЖТ, « Технічні вказівкищодо усунення осад насипів на вічній мерзлоті заморожуванням грунтів, що відтаюють, довгомірними термосифонами» М., 2007). Цей спосіб передбачає буріння кількох похилих свердловин назустріч один одному з протилежних кінців споруди, після чого охолоджувальні пристрої (термосифони) занурюються до кінцевої глибини свердловини статичної навантаженням, що вдавлює. Як зазначалося, у своїй виникають значні руйнівні навантаження на конструктивні елементиохолоджувального пристрою.
Найбільш близьким до цього винаходу є винахід №2454506 C2 МПК Е02Д 3/115 (2006.01) «Охолоджуючий пристрій температурної стабілізаціїбагаторічне мерзлих ґрунтівта спосіб монтажу такого пристрою». Даний винахід спрямовано на підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції та заміни пошкоджених ділянокодночасно зменшується вартість монтажу пристрою.
Заявлений технічний результат досягається тим, що монтаж пристрою для охолодження для температурної стабілізації багаторічномерзлих грунтів включає:
Проходження наскрізної свердловини;
Протяжку у напрямку, зворотному напрямку проходки свердловини термостабілізатора;
Монтаж конденсаторів.
Термостабілізатор (довгомірний термосифон) містить заправлені холодоагентом труби конденсатора та випарника, з'єднані сильфонними рукавами (сильфонами). Кожен із рукавів укріплений бандажами. Труби конденсатора розташовані по краях термостабілізатора і протяг здійснюють до положення, при якому труби конденсатора будуть розташовані над поверхнею грунту.
Конденсатори (теплообмінники) включають труби конденсатора з встановленими на них охолоджувальними елементами (ребордами, дисками, ребрами і т.п.або радіаторами іншої конструкції). Зазвичай монтаж теплообмінника здійснюють шляхом напресування дискових реборд на трубу конденсатора. Такий спосіб є найбільш зручним у таких кліматичних умовах. У разі потреби можуть бути використані зварювання та монтаж за допомогою болтових з'єднань. В рамках цього винаходу можна застосовувати конденсатори іншої конструкції. Те, що остаточний монтаж конденсатора здійснюють після протягування термостабілізатора через свердловину, дозволяє використовувати свердловини меншого діаметра і не потребує великих матеріальних та трудовитрат.
Встановлення конденсаторів по обидва боки термостабілізатора дозволяє підвищити ефективність роботи пристрою. А спосіб встановлення дозволяє використовувати термостабілізатори значно більшої довжини і, як наслідок, значно збільшити зону охолодження. Один із конденсаторів може бути змонтований ще на заводі-виробнику, що спрощує процедуру монтажу у важких кліматичних умовах. (Оскільки замість звичайної процедури вдавлювання термостабілізатора відповідно до цього винаходу використовують протягування, зменшується небезпека пошкодити конденсатор при встановленні термостабілізатора).
Таким чином, цей винахід покращує технологічність процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів за рахунок зміни напрямку установки термостабілізатора; зменшує час встановлення пристрою за рахунок зниження кількості операцій та можливості вести роботи з одного боку споруди; збільшує надійність та безпеку монтажу; полегшує процедуру заміни пошкоджених ділянок. Завдяки низькій вартості монтажних робітта можливості їх проведення вже в процесі експлуатації об'єкта, більш рентабельним є заміна термостабілізаторів, що вийшли з ладу шляхом прокладання додаткових ліній, ніж їх демонтаж та ремонт.
Недоліком відомого технічного рішенняє складне конструкційне рішення і тому вузька область застосування у зв'язку з обмеженими по глибині закладення палі і при глибокому заморожуванні грунту в інших випадках, а також низький коефіцієнткорисної дії внаслідок горизонтальної системиохолодження примусової дії.
Завданням цього винаходу є створення раціонального, надійного термостабілізатора грунтів, що відповідає високим технологічним конструктивним вимогамзбереження температурного режиму ґрунтів протягом усього періоду експлуатації, завдяки відповідності термостабілізатора архітектурним особливостямспоруди.
Термостабілізатори поставляються на місце проведення монтажу повністю зібраними, які не вимагають збирання на місці експлуатації. При цьому термостабілізатор виготовлений у виконанні для сейсмічних районів (до 9 балів за шкалою MSK-64) із терміном служби та терміном служби антикорозійного покриття 50 років. Термостабілізатор має антикорозійне покриття (цинкове), виконане у заводських умовах.
Термостабілізатор занурюється безпосередньо після буріння свердловини. Зазор між термостабілізатором та стінкою свердловини заповнюється ґрунтовим розчином вологістю 0,5 і вище. Використовується ґрунт вибурений при проходці свердловини або глинисто-піщана суміш.
Рівень низу термостабілізатора та рівень низу свердловини визначаються під час монтажу термостабілізатора.
Сутність винаходу пояснюється рис. 1.
Термостабілізатор складається з: конденсатора термостабілізатора 1, корпусу конденсатора 2, ковпачка конденсатора 3, труби сталевої термостабілізатора 4, труби алюмінієвої конденсатора 5, скоби монтажної термостабілізатора 6, корпусу термостабілізатора 7, наконечника термостабілізатора 8, вставки.
Конденсатор термостабілізатора 1 виконаний у вигляді вертикальної труби - корпусу конденсатора 2, що складається з ковпачка конденсатора 3 і двох оребрених конденсаторів з зовнішнього боку, ребра накочують, встановивши алюмінієву трубу конденсатора 5 впритул до зварного шва.
Виріб високоефективний, гвинтовий напрямок витків довільний. На поверхні ребра допускається деформування на витках не більше 10 мм, покриття поверхні алюмінієвої труби після накатки - хімічне пасивування в розчині лугу і солі. Площа ребра - не менше 2,43 м 2 .
Ефективне охолодження термостабілізатора досягається за рахунок великої площіповерхні ребра.
Корпус термостабілізатора допускається виготовляти із двох-трьох частин, зварених на установці автоматичного зварювання. сталевих трубМД (шов нестандартний, зварювання проводитися магнітокерованою дугою, що обертається).
Зварний шов випробовується на міцність та герметичність повітрям при надмірному тиску 6,0 МПа (60 кгс/см 2 ) під водою.
Ребра конденсатора накочувати, встановивши алюмінієву трубу конусом впритул до зварного шва.
На поверхні ребра допускається деформація на витках глибиною не більше 10 мм - лінійна, поздовжня і радіальна - гвинтова, а також до семи витків з кожного торця менше діаметра 67. Покриття поверхні алюмінієвої труби після накатки - хімічне пасивування в розчині лугу і солі. Площа ребра не менше 2,3 м 2 .
Термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. Стропування здійснюється за допомогою текстильної стропи у вигляді петлі, вантажопідйомністю 0,5 т.
Термостабілізатори мають зовнішнє цинкове антикорозійне покриття, виконане в заводських умовах.
Кліматичні умови проведення монтажу термостабілізаторів:
Температура не нижче мінус 40 ° C;
відносна вологість повітря від 25 до 75%;
Атмосферний тиск 84,0–106,7 кПа (630–800 мм рт.ст.).
Місце для проведення монтажу термостабілізаторів має відповідати таким умовам:
Мати достатню освітленість, щонайменше 200 лк;
Має бути обладнано вантажопідйомними механізмами.
Зазор між термостабілізатором та стінкою свердловини заповнюється ґрунтовим розчином вологістю 0,5 і вище. Використовується ґрунт, вибурений при проходці свердловини або глинисто-піщана суміш.
Теплоізоляція термостабілізатора 9 виробляють у зоні сезонного протаювання.
Сталь для сталевих труб термостабілізатора є адаптованим до умов півночі та має антикорозійне цинкове покриття. Термостабілізатор має невелику вагу завдяки невеликому діаметру, при цьому зберігається широкий радіус промерзання ґрунту.
Термостабілізатори поставляються на місце проведення монтажу повністю зібраними, які не вимагають збирання на місці експлуатації. При цьому термостабілізатор виготовлений для сейсмічних районів (до 9 балів за шкалою MSK-64) з терміном служби антикорозійного покриття 50 років. Термостабілізатор має антикорозійне покриття (цинкове), виконане у заводських умовах.
Термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд, що містить трубу сталеву термостабілізатора і конденсатора двох конденсаторів, ковпачка конденсатора оребрення яких не менше 2,3 м 2 при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби.
Схожі патенти:
Пропонований пристрій відноситься до будівництва одноповерхових будівель на багаторічномерзлих ґрунтах зі штучним охолодженням ґрунтів основи будівлі за допомогою теплового насосуі одночасним обігрівом будівлі за допомогою теплового насоса та додаткового джерелатепла.
Винахід відноситься до систем для охолодження та заморожування ґрунтів у гірничотехнічному будівництві в областях поширення вічної мерзлоти (кріолітозони), що характеризуються наявністю природних розсолів з негативними температурами (кріопегами).
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, де застосовується термостабілізація багаторічномерзлих і пластично-мерзлих ґрунтів, і може бути використано для підтримки їх мерзлого стану або заморожування, у тому числі і в свердловинах, нестійких у стінках і схильних до оползання та обвалування.
Винахід відноситься до галузі будівництва споруд у складних інженерно-геологічних умовах кріолітозони. Винахід спрямовано створення глибинних термосифонів з надглибокими підземними випарниками, порядку 50-100 м і більше, з рівномірним розподілом температури по поверхні випарника, розташованого в грунті, що дозволяє більш ефективно використовувати його потенційну потужність з винесення тепла з грунту і збільшити енергетичну ефективність застосовуваного пристрою .
Винахід відноситься до галузі будівництва, а саме до зведення виробничих або житлових комплексівна вічній мерзлоті. Технічним результатом є забезпечення стабільної низької температури мерзлоти у ґрунтах основ будівельного комплексу за наявності насипного планувального шару ґрунту. Технічний результат досягається тим, що майданчик під будівельний комплекс на вічній мерзлоті містить насипний планувальний шар грунту, розташований на природній поверхні грунту в межах будівельного комплексу, при цьому насипний планувальний шар грунту містить охолоджувальний ярус, розташований безпосередньо на природній поверхні грунту, і розташований на ярусі захисний ярус, при цьому ярус, що охолоджує, містить охолоджувальну систему у вигляді порожнистих горизонтальних труб, розташованих паралельно верхній поверхні майданчика, і вертикальних пустотілих труб, низ яких примикає зверху до горизонтальних труб і порожнина яких з'єднана з порожниною горизонтальних труб, при цьому їх верхній торець має заглушку, вертикальна труба перетинає захисний ярус і межує із зовнішнім повітрям, а захисний ярус містить шар теплоізоляційного матеріалурозташований безпосередньо на охолодному ярусі і захищений зверху шаром ґрунту. 1 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих і слабких ґрунтів. Технічним результатом є підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції. Технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд містить трубу сталеву термостабілізатора і алюмінієву трубу конденсатора, при цьому конденсатор термостабілізатора виконаний у вигляді вертикальної труби, що складається з корпусу конденсатора, ковпачка конденсатора сторони, площа ребра яких не менше 2,3 м2, при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. 1 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих і слабких ґрунтів. Технічним результатом є підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції. Технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд містить трубу сталеву термостабілізатора і алюмінієву трубу конденсатора, при цьому конденсатор термостабілізатора виконаний у вигляді вертикальної труби, що складається з корпусу конденсатора, ковпачка конденсатора сторони, площа ребра яких не менше 2,3 м 2 при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. 1 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме термостабілізації багаторічномерзлих та слабких ґрунтів.
Відомо при будівництві капітальних споруд, доріг, шляхопроводів, нафтових свердловин, резервуарів і т.д. на вічномерзлих ґрунтах необхідно застосовувати спеціальні заходи щодо збереження температурного режиму ґрунтів протягом усього періоду експлуатації та запобігання розуміцненню несучих підстав при відтаванні. Найбільш ефективним методом є розташування в основі споруди стабілізаторів пластично-мерзлого ґрунту, зазвичай містять систему труб, заповнених холодоагентом і з'єднаних конденсаторною частиною (наприклад: патентна заявка РФ №93045813, №94027968, №2002121575,2 57872 .
Зазвичай установку СПМГ проводять до будівництва споруд: готують котлован, відсипають піщану подушку, монтують термостабілізатори, виробляють відсипання ґрунту та встановлюють шар теплоізоляції (Журнал «Підстави, фундаменти та механіка ґрунтів, №6, 2007, с. 24-28). Після завершення будівництва споруди контроль роботи термостабілізатора та ремонт окремих частин дуже утруднений, що потребує додаткового резервування (Журнал «Газова промисловість», №9, 1991, с. 16-17). Для поліпшення ремонтопридатності термостабілізаторів пропонується розміщувати їх усередині захисних труб з одним заглушеним торцем, заповнених рідиною з високою теплопровідністю (патент №2157872 РФ). Захисні труби розташовують під відсипанням ґрунту та шаром теплоізоляції з ухилом 0-10° до поздовжньої осі основи. Відкритий торець труби виведено межі контуру відсипання грунту. Така конструкція дозволяє у разі порушення герметичності, деформації або при інших дефектах труб, що охолоджують, витягувати їх, проводити поточний ремонт і встановлювати назад. Однак у цьому випадку значно збільшується вартість виробу за рахунок використання захисних труб та спеціальної рідини.
Для охолодження ґрунту на підставі споруд в експлуатаційний період використовують теплові труби різних конструкцій (патент РФ №2327940, патент РФ на корисну модель №68108), що встановлюються в свердловини. Для забезпечення зручності виготовлення, транспортування та монтажу теплових труб їх корпус має, принаймні, одну вставку, виконану у вигляді сильфона (патент РФ на корисну модель №83831). Вставка зазвичай має жорстку знімну обойму для фіксації взаємного положення секцій корпусу. Жорстка обойма може мати перфорацію для заповнення простору між нею та сильфоном ґрунтом з метою зменшення теплового опору. Занурення теплової труби в свердловину передбачається посекційне шляхом статичного вдавлювання. Це призводить до великих навантажень, що згинають на конструкцію, що може призвести до її пошкодження.
Близьким до цього винаходу є спосіб усунення осад насипів на вічній мерзлоті заморожуванням 0,. Цей спосіб передбачає буріння кількох похилих свердловин назустріч один одному з протилежних кінців споруди, після чого охолоджувальні пристрої (термосифони) занурюються до кінцевої глибини свердловини статичної навантаженням, що вдавлює. Як зазначалося, у своїй виникають значні руйнівні навантаження на конструктивні елементи охолоджуючого устройства.
Найбільш близьким до цього винаходу є винахід №2454506 C2 МПК Е02Д 3/115 (2006.01) «Пристрій для охолодження для температурної стабілізації багаторічномерзлих грунтів і спосіб монтажу такого пристрою». Даний винахід спрямовано підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу установки, збільшення надійності конструкції і заміни пошкоджених ділянок при цьому одночасно зменшується вартість монтажу пристрою.
Заявлений технічний результат досягається тим, що монтаж пристрою для охолодження для температурної стабілізації багаторічномерзлих грунтів включає:
Проходження наскрізної свердловини;
Протяжку у напрямку, зворотному напрямку проходки свердловини термостабілізатора;
Монтаж конденсаторів.
Термостабілізатор (довгомірний термосифон) містить заправлені холодоагентом труби конденсатора та випарника, з'єднані сильфонними рукавами (сильфонами). Кожен із рукавів укріплений бандажами. Труби конденсатора розташовані по краях термостабілізатора і протяг здійснюють до положення, при якому труби конденсатора будуть розташовані над поверхнею грунту.
Конденсатори (теплообмінники) включають труби конденсатора з встановленими на них охолоджувальними елементами (ребордами, дисками, ребрами і т.п.або радіаторами іншої конструкції). Зазвичай монтаж теплообмінника здійснюють шляхом напресування дискових реборд на трубу конденсатора. Такий спосіб є найзручнішим у таких кліматичних умовах. У разі потреби можуть бути використані зварювання та монтаж за допомогою болтових з'єднань. В рамках цього винаходу можна застосовувати конденсатори іншої конструкції. Те, що остаточний монтаж конденсатора здійснюють після протягування термостабілізатора через свердловину, дозволяє використовувати свердловини меншого діаметра і не потребує великих матеріальних та трудовитрат.
Встановлення конденсаторів по обидва боки термостабілізатора дозволяє підвищити ефективність роботи пристрою. А спосіб встановлення дозволяє використовувати термостабілізатори значно більшої довжини і, як наслідок, значно збільшити зону охолодження. Один із конденсаторів може бути змонтований ще на заводі-виробнику, що спрощує процедуру монтажу у важких кліматичних умовах. (Оскільки замість звичайної процедури вдавлювання термостабілізатора відповідно до цього винаходу використовують протягування, зменшується небезпека пошкодити конденсатор при встановленні термостабілізатора).
Таким чином, цей винахід покращує технологічність процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів за рахунок зміни напрямку установки термостабілізатора; зменшує час встановлення пристрою за рахунок зниження кількості операцій та можливості вести роботи з одного боку споруди; збільшує надійність та безпеку монтажу; полегшує процедуру заміни пошкоджених ділянок. Завдяки низькій вартості монтажних робіт і можливості їх проведення вже в процесі експлуатації об'єкта, більш рентабельним є заміна термостабілізаторів, що вийшли з ладу, шляхом прокладання додаткових ліній, ніж їх демонтаж і ремонт.
Недоліком відомого технічного рішення є складне конструкційне рішення і тому вузька область застосування у зв'язку з обмеженими по глибині закладення палі і при глибокому заморожуванні грунту в інших випадках, а також низький коефіцієнт корисної дії внаслідок горизонтальної системи охолодження примусової дії.
Завданням цього винаходу є створення раціонального, надійного термостабілізатора ґрунтів, що відповідає високим технологічним та конструктивним вимогам збереження температурного режиму ґрунтів протягом усього періоду експлуатації, завдяки відповідності термостабілізатора архітектурним особливостям споруди.
Термостабілізатори поставляються на місце проведення монтажу повністю зібраними, які не вимагають збирання на місці експлуатації. При цьому термостабілізатор виготовлений у виконанні для сейсмічних районів (до 9 балів за шкалою MSK-64) із терміном служби та терміном служби антикорозійного покриття 50 років. Термостабілізатор має антикорозійне покриття (цинкове), виконане у заводських умовах.
Термостабілізатор занурюється безпосередньо після буріння свердловини. Зазор між термостабілізатором та стінкою свердловини заповнюється ґрунтовим розчином вологістю 0,5 і вище. Використовується ґрунт вибурений при проходці свердловини або глинисто-піщана суміш.
Рівень низу термостабілізатора та рівень низу свердловини визначаються під час монтажу термостабілізатора.
Сутність винаходу пояснюється рис. 1.
Термостабілізатор складається з: конденсатора термостабілізатора 1, корпусу конденсатора 2, ковпачка конденсатора 3, труби сталевої термостабілізатора 4, труби алюмінієвої конденсатора 5, скоби монтажної термостабілізатора 6, корпусу термостабілізатора 7, наконечника термостабілізатора 8, вставки.
Конденсатор термостабілізатора 1 виконаний у вигляді вертикальної труби - корпусу конденсатора 2, що складається з ковпачка конденсатора 3 і двох оребрених конденсаторів з зовнішнього боку, ребра накочують, встановивши алюмінієву трубу конденсатора 5 впритул до зварного шва.
Виріб високоефективний, гвинтовий напрямок витків довільний. На поверхні ребра допускається деформування на витках не більше 10 мм, покриття поверхні алюмінієвої труби після накатки - хімічне пасивування в розчині лугу і солі. Площа ребра - не менше 2,43 м 2 .
Ефективне охолодження термостабілізатора досягається за рахунок великої площі поверхні ребра.
Корпус термостабілізатора допускається виготовляти з двох-трьох частин, зварених на установці автоматичного зварювання сталевих труб МД (шов нестандартний, зварювання проводитися магнітокерованою дугою, що обертається).
Зварний шов випробовується на міцність та герметичність повітрям при надмірному тиску 6,0 МПа (60 кгс/см 2 ) під водою.
Ребра конденсатора накочувати, встановивши алюмінієву трубу конусом впритул до зварного шва.
На поверхні ребра допускається деформація на витках глибиною не більше 10 мм - лінійна, поздовжня і радіальна - гвинтова, а також до семи витків з кожного торця менше діаметра 67. Покриття поверхні алюмінієвої труби після накатки - хімічне пасивування в розчині лугу і солі. Площа ребра не менше 2,3 м 2 .
Термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. Стропування здійснюється за допомогою текстильної стропи у вигляді петлі, вантажопідйомністю 0,5 т.
Термостабілізатори мають зовнішнє цинкове антикорозійне покриття, виконане в заводських умовах.
Кліматичні умови проведення монтажу термостабілізаторів:
Температура не нижче мінус 40 ° C;
відносна вологість повітря від 25 до 75%;
Атмосферний тиск 84,0–106,7 кПа (630–800 мм рт.ст.).
Місце для проведення монтажу термостабілізаторів має відповідати таким умовам:
Мати достатню освітленість, щонайменше 200 лк;
Має бути обладнано вантажопідйомними механізмами.
Зазор між термостабілізатором та стінкою свердловини заповнюється ґрунтовим розчином вологістю 0,5 і вище. Використовується ґрунт, вибурений при проходці свердловини або глинисто-піщана суміш.
Теплоізоляція термостабілізатора 9 виробляють у зоні сезонного протаювання.
Сталь для сталевих труб термостабілізатора є адаптованим до умов півночі та має антикорозійне цинкове покриття. Термостабілізатор має невелику вагу завдяки невеликому діаметру, при цьому зберігається широкий радіус промерзання ґрунту.
Термостабілізатори поставляються на місце проведення монтажу повністю зібраними, які не вимагають збирання на місці експлуатації. При цьому термостабілізатор виготовлений для сейсмічних районів (до 9 балів за шкалою MSK-64) з терміном служби антикорозійного покриття 50 років. Термостабілізатор має антикорозійне покриття (цинкове), виконане у заводських умовах.
Термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд, що містить трубу сталеву термостабілізатора і конденсатора двох конденсаторів, ковпачка конденсатора оребрення яких не менше 2,3 м 2 при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби.
Схожі патенти:
Пропонований пристрій відноситься до будівництва одноповерхових будівель на багаторічномерзлих ґрунтах зі штучним охолодженням ґрунтів основи будівлі за допомогою теплового насоса та одночасним обігрівом будівлі за допомогою теплового насоса та додаткового джерела тепла.
Винахід відноситься до систем для охолодження та заморожування ґрунтів у гірничотехнічному будівництві в областях поширення вічної мерзлоти (кріолітозони), що характеризуються наявністю природних розсолів з негативними температурами (кріопегами).
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, де застосовується термостабілізація багаторічномерзлих і пластично-мерзлих ґрунтів, і може бути використано для підтримки їх мерзлого стану або заморожування, у тому числі і в свердловинах, нестійких у стінках і схильних до оползання та обвалування.
Винахід відноситься до галузі будівництва споруд у складних інженерно-геологічних умовах кріолітозони. Винахід спрямовано створення глибинних термосифонів з надглибокими підземними випарниками, порядку 50-100 м і більше, з рівномірним розподілом температури по поверхні випарника, розташованого в грунті, що дозволяє більш ефективно використовувати його потенційну потужність з винесення тепла з грунту і збільшити енергетичну ефективність застосовуваного пристрою .
Винахід відноситься до галузі будівництва, а саме до будівництва виробничих або житлових комплексів на вічній мерзлоті. Технічним результатом є забезпечення стабільної низької температури мерзлоти у ґрунтах основ будівельного комплексу за наявності насипного планувального шару ґрунту. Технічний результат досягається тим, що майданчик під будівельний комплекс на вічній мерзлоті містить насипний планувальний шар грунту, розташований на природній поверхні грунту в межах будівельного комплексу, при цьому насипний планувальний шар грунту містить охолоджувальний ярус, розташований безпосередньо на природній поверхні грунту, і розташований на ярусі захисний ярус, при цьому охолодний ярус містить охолодну систему у вигляді пустотілих горизонтальних труб, розташованих паралельно верхній поверхні майданчика, і вертикальних пустотілих труб, низ яких примикає зверху до горизонтальних труб і порожнина яких з'єднана з порожниною горизонтальних труб, при цьому їх верхній заглушку, вертикальна труба перетинає захисний ярус і межує із зовнішнім повітрям, а захисний ярус містить шар теплоізоляційного матеріалу, розташований безпосередньо на ярусі, що охолоджує, і захищений зверху шаром грунту. 1 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих і слабких ґрунтів. Технічним результатом є підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції. Технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд містить трубу сталеву термостабілізатора і алюмінієву трубу конденсатора, при цьому конденсатор термостабілізатора виконаний у вигляді вертикальної труби, що складається з корпусу конденсатора, ковпачка конденсатора сторони, площа ребра яких не менше 2,3 м2, при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. 1 іл.
ТОВ НВО «Фундаментбударкос» - найбільше підприємство у Росії з виробництва систем температурної стабілізації вічномерзлих ґрунтів. Виробничі потужності компанії не мають світових аналогів, як за технологічністю виготовлення, так і за обсягами продукції, що випускається.
Виробництво продукції на місяць досягає до 10 000 індивідуальних термостабілізаторів та 100 систем ГЕТ/ВІТ. Виробничі площі компанії становлять 17150 кв.м.
При виготовленні сезоннодіючих пристроїв, що охолоджують, у виробничому комплексі НВО «Фундаментбударкос» застосовуються нові, прогресивні технології, що забезпечує якість та ефективність їх роботи.
АВТОМАТИЧНЕ ЗВАРЮВАННЯ СТАЛЬНИХ ТРУБ
Надійність кріогенних пристроїв, заповнених холодоагентом, їхня здатність служити не один десяток років залежать, в першу чергу, від герметичності конструкції, тобто від якості зварювальних швів. З метою мінімізувати вплив людського фактора на якість зварних з'єднань, у НВО «Фундаментбударкос» застосовується автоматична контактно- стикове зварюваннядугою, що обертається в магнітному полі. Діаметр сталевих труб, що зварюються, від 33,7 до 89 мм.
Переваги автоматичного зварювання дугою, що обертається:
- висока продуктивність (тривалість зварювання до 15 с);
- абсолютна герметичність зварної сполуки;
- рівноміцність зварного шва та тіла труби;
- мінімальна висота зовнішнього та внутрішнього грата;
- відсутність необхідності неруйнівного контролюзварних швів;
- високий рівень автоматизації.
Комп'ютерний контроль параметрів зварювання під час виготовлення термостабілізаторів виконується у 100% обсязі, оператором та відділом технічного контролю.
Після зварювання кожного зварного шва на моніторі комп'ютера автоматично виводяться дані про зварений стик, потім відображається висновок про придатність або непридатність стику.
Поряд із комп'ютерним контролем зварних швів виконується візуально-вимірювальний контроль (ВІК), та періодичні механічні випробування на розрив та вигин.
РОБОТИЗОВАНИЙ ЗВАРЮВАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС
Для автоматизації процесу зварювання тепловіддаючих елементів конденсаторних блоків застосовується роботизований зварювальний комплекс із числовим програмним керуванням.
Це унікальне обладнання дозволяє виконувати автоматичне зварювання електродом, що плавиться в середовищі захисних газів і сумішах. Зварювальні пальники встановлені на двох маніпуляторах, і позиціонуються у просторі з шістьма ступенями свободи. Зварювання проводиться двома пальниками одночасно за попередньо заданою оператором програмою.
Надійні джерела зварювання разом з оригінальною системою ЧПУ забезпечують повторюваність геометрії зварних швів та їх якість за мінімального впливу на зварювання людського фактора.
ОЦІНКУВАННЯ
Підвищити надійність та збільшити термін експлуатації охолоджувальних пристроїв до 50 років дозволяє використання цинкового покриттятруб і деталей, що особливо знаходяться в підземній частині.
Автоматична лінія з нанесення захисного цинкового покриття складається з 4 ділянок: підготовка труб, знежирення, дробоструминна обробка та нанесення цинкового покриття методом газотермічної електродугової металізації.
Цинкове покриття крім корозійної стійкості в ґрунті значно скорочує температурні втрати, що дозволяє знизити температуру ґрунту додатково на 2-3°С.
ПОГЛЯД
Найважливішою складовоюсистем термостабілізації ґрунтів є швидка та стабільна тепловіддача від конденсаторної частини.
Для якнайшвидшого відведення тепла та конденсації холодоагенту в ТОВ НВО «Фундаментбударкос» застосовуються оригінальні біметалічні конструкції з оребреною поверхнею, що мають переваги перед розробками конкурентів. Більша площа поверхні ребра дає істотне збільшення тепловіддачі. Крім того, застосовуються алюмінієві сплави з коефіцієнтом теплопровідності в 4 рази більше, ніж у сталі з лакофарбовим покриттям, які використовуються конкурентами.
Оригінальна конструкція оребреної конденсаторної частини забезпечує її ефективну роботуза будь-якого напрямку вітру або повітряного потоку примусового охолодження.
АВТОМАТИЧНА ЗАПРАВКА ХОЛОДАГЕНТОМ
Процес заправки термостабілізаторів холодоагентом доведено до повної автоматизації, зі 100% комп'ютерним контролем. Одним із напрямків зі збільшення ефективності роботи термостабілізуючих систем є застосування «чистих» холодоагентів зі ступенем очищення від домішок (води та газів, що не конденсують) 100 %.
Проведені дослідження показали, що навіть 0,2% домішок у вуглекислоті можуть суттєво вплинути на роботу термостабілізаторів. Для виконання довідчистки вуглекислоти в НВО «Фундаментбударкос» виготовлено та запущено в роботу 4-ступінчасту установку очищення вуглекислоти, що дозволяє уникнути використання СО2 у стані поставки та отримати 100-ий ступінь очищення.
ВИПРОБУВАННЯ ТЕРМОСТАБІЛІЗАТОРІВ У КЛІМАТИЧНІЙ КАМЕРІ
Особливо важливим етапому виробництві індивідуальних термостабілізаторів – випробування готових охолоджувальних пристроїв на працездатність у спеціальних кліматичних камерах.
Щозмінне проведення випробувань дозволяє ще на етапі виробництва оцінювати подальшу ефективність роботи термостабілізаторів, при цьому відразу ж виключити непрацездатні пристрої, раніше це можна було зробити тільки після монтажу пристроїв, що охолоджують.
Кліматична камера дозволяє проводити науково-дослідні роботи з покращення та модернізації термостабілізаторів. Установка оснащена контрольно-вимірювальними приладами, які забезпечують автоматичне збирання даних з експериментального термостабілізатора.
ЛАЗЕРНЕ РІЗАННЯ І ГНУЧКА ЛИСТОВИХ МАТЕРІАЛІВ
ТОВ НВО «Фундаментбударкос» має власні виробничі потужності з обробки листового металута сталевих труб. Використовується високотехнологічне швейцарське обладнання із числовим програмним управлінням.
Установка лазерного та плазмового різання для обробки листового металу дозволяє якісно та швидко виконувати промислове різання деталей різної конфігурації. Листозгинальний прес із зусиллям згинання 250 т і технологією згинання листа «по трьох точках» забезпечує точність згинання (0,25 градуса) на готовій деталі за 15 хвилин.
ПЛАЗМЕННЕ РІЗАННЯ СТАЛЬНИХ ТРУБ І ЛИСТОВОГО МЕТАЛУ
5-осьові установки плазмового різання труб дають можливість якісно та швидко готувати заготовки сталевих труб під складання та зварювання.
При одній установці отримуємо готову деталь із вирізаними отворами під арматуру, вже з фаскою. Відрізка деталі провадиться як під прямим кутом, так і зі скосом під зварювання. Розмітка, свердління, зняття фаски вручну – виключено, час виготовлення деталей скорочується мінімум у 2 рази.
Діаметр труб, що обробляються 40…430 мм. Довжина труби, що обробляється, до 6000 мм.
УПАКОВКА І ТРАНСПОРТУВАННЯ
Кожне вантажне місце з продукцією "Фундаментбударкоса" до відвантаження споживачеві проходить наступні контрольні операції:
- контроль продукції перед її укладанням в упаковку;
- контроль якості виготовлення ящиків та кришок до укладання;
- контроль укладання продукції в упаковку;
- контроль якості виготовлення упаковки у зібраному вигляді (з продукцією усередині);
- контроль маркування упаковки, нанесення АКП, наявність супровідної документації.
Якісне пакування готової продукції, що унеможливлює її пошкодження при перевезеннях – істотна перевага «Фундаментбударкоса» перед конкурентами. Термостабілізатори і системи ГЕТ/ВІТ доставляються з Тюмені на об'єкти, що будуються, всіма видами транспорту.
При постачанні в райони Крайньої Півночі часто застосовується комбінована логістика:
- по залізниціз навантаженням на автотранспорт;
- автотранспортом і далі авіаперевезення;
- залізницею з перевалкою на баржі, і далі авіаперевезення, або автотранспортом по зимнику;
- будь-які інші варіанти, що передбачають не тільки навантаження - вивантаження, а й складні операції перевалки.
Тому оригінальні конструкціїта схеми упаковок ТОВ НВО «ФСА» виключають зовнішній впливна вантаж та зміщення упакованої продукції в процесі транспортування та навантажувально- розвантажувальних робіт. Усі ящики промарковані із зазначенням центру ваги, місць стропування. Всередині ящиків вантаж надійно закріплений, передбачені впливи поштовхів та зіткнень (залізничні перевезення), нерівні дороги та зимники, можливі помилкисторонніх організацій за складної логістики.
Призначені для охолодження (заморожування) ґрунтів з метою підвищення їх несучої здібності, а також для забезпечення стійкості, експлуатаційної надійностібудь-яких видів основ.
Галузь застосування
- при будівництві, експлуатації та ремонті об'єктів нафто- та газотранспортних систем;
- облаштування нафтових та газових родовищ, а також опор надземних трубопроводів;
- при будівництві, експлуатації та ремонті об'єктів транспортного будівництва, ЛЕП та стовпів освітлення;
- при будівництві залізниць та автошляхів, мерзлотних завіс, водозаборів, дамб, льодових островів, доріг, переправ та інших споруд промислового та цивільного призначення в умовах кріолітозони.
Термостабілізатори ґрунтів є металевою герметично завареною, заправленою холодоагентом трубою діаметром від 32 до 57мм, довжиною від 6 до 16м і більше. Складається з конденсатора з ребра (надземної частини довжиною в межах 1-2,5 метра) та випарника (підземної частини довжиною від 5 до 15 м і більше).
Матеріал ребра конденсатора - алюміній. Кількість ребер на 1м/п близько 400 штук, крок ребер 2,5 мм, діаметр ребер - 64 і 70 мм, висота ребер до 15 мм. Площа теплообміну 1 м/п ребра становить до 2,2 м².
Робота здійснюється без зовнішніх джерелхарчування, тільки за рахунок законів фізики - перенесення тепла внаслідок випаровування у випарнику холодоагенту та його підняття в конденсаторну частину, де пара конденсується, віддаючи тепло, а потім стікає по внутрішнім стінкамтруби вниз.
Термостабілізатори поділяються на два види виконання: односекційні та багатосекційні.
Технологія термостабілізації мерзлих ґрунтів основ і фундаментів є ефективним заходом для захисту мерзлих ґрунтів (ММГ) від деградації. Застосування технології термостабілізації дозволяє захистити ММГ від впливу близьких тепловиділяючих об'єктів, створити в зимовий часпереправи, дороги та льодові острови для буріння свердловин.
Вибір технології (способів) активної термостабілізації ґрунтів, а також типів та моделей ТЗ визначається конструктивними особливостямибудівель, споруд та технологічними особливостямиїх будівництва та експлуатації. ОУ та ТЗ є автономними холодильними пристроями, які працюють за рахунок низьких температуратмосферного повітря в холодну пору року і не вимагають у процесі експлуатації жодних витрат.
