Прокладка защитного полиэтиленового кожуха

Перед началом протягивания в стальную трубу защитного полиэтиленового кожуха проводится предварительная проверка стальной грубы с помощью калибратора.

После проведения калибровки и проверки исправности стальной трубы установка ННБ выставляется на точке входа стальной трубы. Одновременно производиться сварка секций защитного полиэтиленового кожуха - по метров каждая (осуществляется сварка исходных 12-метровых полиэтиленовых труб).

Затем через стальную трубу проталкиваются буровые штанги диаметром 60 мм.

При проталкивании буровой колонны стальными штангами шлифуется внутренняя стенка стальной трубы, а также удаляются наплывы и заусенцы на стыках сварных соединений, что снижает вероятность повреждения полиэтиленовой трубы и уменьшается коэффициент трения при ее протяжке.

После выхода буровой колонны на противоположный берег к ней через специальный вертлюг прикрепляется первая секция защитного полиэтиленового кожуха длиной 36 метра. Далее осуществляется затягивание первой секции в стальную трубу. После затягивания первой секции защитного полиэтиленового кожуха к ней с помощью специального сварочного аппарата приваривается вторая секция также длиной 36 метра.

Таким образом, осуществляется последовательное затягивание защитного полиэтиленового кожуха в стальную трубу.

При производстве работ для уменьшения трения при протяжке и исключения риска обрыва полиэтиленовая труба предварительно смазывается специальным гелем на водной основе.

В ходе выполнения работ по протяжке полиэтиленовой трубы постоянно контролируется тяговое усилие, развиваемое установкой ННБ, а также скорость протяжки трубы, что позволяет свести к минимуму риск ее разрыва.

В соответствии с ТУ на выбранный защитный кожух усиление необходимое для разрыва трубы составляет 8,03 тонны.

Проведем расчет, какое тяговые усилие будет возникать при протяжке полиэтиленового кожуха через защитную стальную трубу. Потребное усилие протягивания защитного полиэтиленового кожуха в существующую стальную трубу рассчитывается по формуле:

F = ql(μcosφ±sinφ)

где q - погонный вес трубы, Н/мм;

l - длина трубы, мм;

μ - коэффициент трения (до 0,8, в зависимости от состояния трубы);

φ - угол уклона существующего трубопровода, в градусах.

Для рассматриваемого случая усилие необходимое для протяжки полиэтиленового футляра составляет 37,44 кН.

Сила, необходимая для протягивания полиэтиленового футляра не должна превышать допустимого значения протягивающей силы, указанной в таблице, либо длина не должна превышать значения, рассчитываемого по формуле:

L = F/q(μcosφ±sinφ)

где L - допускаемая длина вводимой пря­мой трубы ПЭ;

F - допускаемая протягивающая сила, (см. таблицу 1);

q - вес погонного метра трубы;

μ – коэффициент трения (до 0,8, в зависимости от состояния трубы);

φ - угол уклона существующего трубопровода, в градусах.

PN - рабочее давление полиэтиленового футляра, кгс/см²

е - толщина стенки, мм

Таким образом, обеспечивается гарантированная протяжка защитного полиэтиленового кожуха в стальную трубу.

Таблица 1. Допускаемая протягивающая сила для защитного кожуха

	PN 6.3	PN 10	PN 16
Типоразмер D, мм	F, кН	е, мм	Вес, кг/м	F, кН	е, мм	Вес, кг/м	F, кН	е, мм	Вес, кг/м
	35,95	6,2	3,02	53,90	9,5	4,53	80,03	14,6	6,72

 

 

Таблица 2.

	Коэффициент трения μ
	ПЭ кабелепровод
Сухой	Влажный	Смазанный
Кабель с ПЭ изоляцией	0,3-0,35	0,2-0,3	0,1-0,25

Затягивание силового кабеля

В протянутый полиэтиленовый защитный кожух установкой ННБ проталкиваются буровые штанги диаметром 60 мм. На другом берегу возле входа в защитный полиэтиленовый кожух устанавливаются специальное гидравлическое подающее устройство для подачи кабеля и подающее разматывающее роликовое устройство с тросом диаметром 22,5 мм. Применение подающего кабельного устройства позволяет значительно снизить тяговое усилие при затягивании кабеля.

Проведем расчет усилия возникающего при протяжке кабеля через полиэтиленовый защитный кожух. В соответствии с ТУ максимальное усилие на разрыв при протяжке выбранного типа кабеля не должно превышать 0,63 тонны. Наибольшее усилие возникает при окончании протяжки, когда весь кабель находится в футляре, и определяется как:

Р= Р₁+ Р₂–Р_под

где Р₁ - тяговое усилие на прямом участке трассы;

Р₂ - тяговое усилие при прохождении изгибов трассы;

Р_под - толкающее усилие подающего кабельного устройства.

где р - коэффициент трения, значение которого берется из таблицы 2;

g – вес погонного метра кабеля, кг;

l – длина горизонтального участка трассы, м.

 

Тяговое усилие при прохождении изгибов трассы определяется по формуле:

Р₂ = Р₂*е ^μα

где е = 2,71828

а - угол изгиба, рад.

Толкающее усилие подающего кабельного устройства принимается в соответствии с его техническими характеристиками.

Р= Р₁+ Р₂–Р_под = 8,530 кН

Расчеты показали, что потребное тяговое усилие превышает допустимое усилие на кабель.

Таким образом, при непосредственной затяжке силового кабеля в полиэтиленовый защитный кожух не обеспечивается его гарантированная сохранность и возможен обрыв кабеля или его повреждение.

Для исключения обрыва или повреждения кабеля к буровой колонне прикрепляется страховочный трос, а кабель непосредственно крепится к тросу с интервалом 1,5 - 2 метра. Разрывное усилие стального разгрузочного троса, применяемого при затяжке кабеля, более чем в три раза превышает расчетное потребное тяговое усилие протягивания кабеля с тросом. Таким образом, основная нагрузка при затяжке будет передаваться непосредственно на трос, что позволит избежать обрыва или повреждения кабеля.

При выполнении работ по протяжке кабеля должно постоянно контролироваться тяговое усилие, развиваемое установкой ННБ. Это позволит свести к минимуму риск разрыва троса и кабеля, а в случае нештатных ситуаций позволит принять необходимое техническое решение.

Для уменьшения трения при протяжке кабель смазывается специальным гелем на водной основе.

После протяжки кабеля страховочный трос остается в полиэтиленовом защитном кожухе, что в последующем облегчает замену кабеля в случае его повреждения (пробоя).