[发明专利]一种埋地式管道固定装置及其固定方法

说明书

本发明公开了一种埋地式管道固定装置及其固定方法，所述管道通过隔热固定组件固定于隔热安装板上，所述隔热安装板通过防冻拔支撑腿固定于多年冻土层上方；所述隔热固定组件包括上下两个定位安装部，两个定位安装部对接形成供原油管道穿过的圆形通道；所述防冻拔支撑腿通过支撑腿安装口装配于所述隔热安装板的底部；所述防冻拔支撑腿包括支撑腿本体和膨胀内芯。埋地式固定安全系数高，且防冻拔支撑腿具有良好的防冻拔效果，固定稳定性高。

技术领域

本发明涉及冻土技术领域，特别是涉及一种埋地式管道固定装置及其固定方法。

背景技术

多年冻土指温度0℃或0℃以下，土中含有冰且冻结时间持续两年以上的土壤或岩石。多年冻土区工程构筑物的基础稳定性与下部多年冻土热状态密切相关。然而由于工程性质的特殊性(有内热源的冻土工程)，埋地管道工程下部多年冻土受管道油/气温和外界环境的双重影响，在多年冻土区修建管线工程会面临多种多样的冻土灾害。当多年冻土区埋设高温原油管道时，管道下部冻土融化，不均匀融沉会造成管体位移，严重时会发生管体断裂失稳的风险。当敷设对象为天然气管道时，管道负温运营，会引发原位及分凝冻胀。管体翘曲变形，同样会威胁管道的安全稳定运营，在多年冻土区修筑管线工程一直是困扰学界的多年难题。

常规埋地敷设管道通常采用添加保温层等措施来进行管基土的降温，但是添加保温层不能改变冻土退化的总体趋势。而常规热油管道架设式措施，如美国Trans-Alaska管道工程采用钢结构架设支撑，由于管道架空位于地表以上，管道运营过程中会面临火灾等自然灾害风险。同时，下部支撑结构由于外壁面光滑，会产生冻拔抬升现象，从而造成上部支撑管体的失稳风险。因此，亟需研发一套施工简易，功能多样，既能解决冻土区埋地天然气管道冻胀问题，又能解决冻土区埋地热油管道融沉问题的措施。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的有内热源的管道(比如原油管道)与冻土发生热交换造成融沉、内有低温物料的管道(比如天然气管道)与冻土发生热交换造成冻胀的问题，而提供一种埋地式管道固定装置。

本发明的另一个目的是提供所述管道固定装置的固定方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种埋地式管道固定装置，所述管道通过隔热固定组件固定于隔热安装板上，所述隔热安装板通过防冻拔支撑腿固定于多年冻土层上方；

所述隔热固定组件包括上下两个定位安装部，两个定位安装部对接形成供原油管道穿过的圆形通道；

所述防冻拔支撑腿通过支撑腿安装口装配于所述隔热安装板的底部；所述防冻拔支撑腿包括支撑腿本体和膨胀内芯，其中，所述支撑腿本体内部形成中空通道，所述支撑腿本体的侧壁上至少设有一个侧壁通孔，每一侧壁通孔内装配一冻拔钉；所述膨胀内芯包括可拆卸装配于所述支撑腿本体顶部的固定透盖、固定于所述固定透盖的中心开口内的嵌绝缘丝套、固定于所述绝缘丝套底部且位于中空通道内的冻拔钉推套以及与所述冻拔钉推套配合作用的冻拔钉推杆；所述冻拔钉推杆包括部分穿套于所述冻拔钉推套内的推杆部以及固定于所述推杆部底端的锥形部，所述推杆部的外径小于所述冻拔钉推套的内径，所述锥形部的大端直径大于所述冻拔钉推套的内径，所述推杆部的顶部穿出所述中心开口；所述冻拔钉推杆上移时，所述锥形部推动冻拔钉推套胀开，冻拔钉推套推动冻拔钉的尾端，使其首端穿出所述侧壁通孔；

所述冻拔钉推杆的顶部设有第一电源接线柱，所述固定透盖上设有第二电源接线柱，所述第一电源接线柱、冻拔钉推杆、冻拔钉推套、冻拔钉、支撑腿本体的侧壁、固定透盖、第二电源接线柱构成电回路，所述冻拔钉为电发热材质。

在上述技术方案中，所述隔热安装板包括两层安装板和夹于两层安装板之间的隔热板。

上述技术方案中，所述安装板为金属板，所述隔热板为硬质聚乙烯纤维板。