СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОБЕТОНИРОВАННОЙ ТРУБЫ С КАБЕЛЬ-КАНАЛОМ Российский патент 2017 года по МПК F16L9/14 

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах.

При проектировании трубопроводных переходов трубопровод часто сопровождает кабель-спутник, расположенный параллельно трубопроводу и предназначенный для контроля и управления различными процессами, связанными с работой трубопровода, с применением специализированных преобразований сигналов каналов связи (телемеханизация). По назначению к средствам телемеханизации относятся устройства телеуправления (управление режимами работы, обеспечение надежного функционирования), телесигнализации (для передачи аварийных и предупредительных сигналов), телеизмерения (для измерения давления, температуры, вибраций, напряженно-деформированного состояния, коррозионного состояния трубопровода и другое).

Прокладка кабеля-спутника, являющегося каналом связи с вышеуказанным назначением и расположенным параллельно трубопроводу, требует дополнительных затрат материалов, труда и времени.

Известен способ восстановления трубопровода, где размещение кабель-канала производится непосредственно в трубопроводе. При этом производится очистка участка существующего трубопровода, после чего внутрь трубы протаскивается перфорированный (с отверстиями в толще стенки трубы) трубопровод меньшего диаметра. Затем перфорированный трубопровод центрируется относительно существующего трубопровода с помощью элементов гидравлической системы, после чего производится закачка цементного раствора в межтрубное пространство между существующим и перфорированным трубопроводом. Далее внутрь отверстия перфорированной трубы протаскивается механическим способом кабель связи - JPH 02120589 (А), 1990 г.

Известный способ оснащения обетонированной трубы каналом связи имеет следующие недостатки.

Ограниченность в применении ввиду того, что установка перфорированного трубопровода с кабель-каналом и его обетонирование выполняются только при восстановлении существующего трубопровода, но не при строительстве нового.

Процесс обетонирования перфорированной трубы производится в трассовых условиях, что может создавать трудности при выполнении всех операций технологии (в том числе операций контроля качества).

Кабель-канал представляет собой отверстие в толще стенки перфорированной трубы, он защищен слоем бетона только с внешней стороны и в случае повреждения перфорированной трубы изнутри, например при ее износе, повреждается и кабель-канал, следствием чего является опасность повреждения кабеля.

Размеры кабель-канала определяются типоразмером перфорированной трубы и размерами существующего трубопровода, что требует изготовления перфорированных труб под соответствующий размер восстанавливаемого трубопровода.

В связи с указанными недостатками техническая задача, решаемая изобретением, состоит в создании способа производства обетонированной трубы с кабель-каналом, который применяется при изготовлении секций нового трубопровода в заводских условиях, обладает высокой надежностью, связанной с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода и технологией его закрепления, а также универсальностью, т.к. не требует применения высокотехнологичных дополнительных элементов (в известном решении это перфорированные трубы).

Эта задача решена в способе производства обетонированной трубы с кабель-каналом, при котором стальную трубу с антикоррозионным покрытием устанавливают на сборочном стенде, монтируют на ее поверхности арматурный каркас, фиксируют каркас на трубе, вдоль арматурного каркаса размещают и фиксируют кабель-канал в виде защитной трубки, поверх собранной конструкции устанавливают защитную оболочку, которую центрируют относительно стальной трубы, устанавливают заливочные торцевые заглушки и внутрь межтрубного пространства собранной конструкции закачивают бетонную смесь.

Кроме того, предлагаются конкретные выполнения операций способа, заключающиеся в следующем:

- после установки трубы на сборочном стенде производят контроль сплошности антикоррозионного покрытия;

- арматурный каркас выполняют из продольных и кольцевых стержней арматуры;

- арматурный каркас выполняют из стальной или композитной арматуры;

- арматуру каркаса соединяют стяжками, и/или вязальной проволокой, и/или сваркой;

- каркас на трубе фиксируют с помощью деревянных фиксаторов;

- защитную оболочку центрируют с помощью центрирующих опор;

- защитную оболочку выполняют из полимера, или металлополимера, или металла, или композита;

- на антикоррозионное покрытие трубы наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие;

- защитную трубку кабель-канала фиксируют вдоль арматурного каркаса вязальной проволокой или стяжками;

- защитную трубку кабель-канала выполняют из полиэтилена, или композита, или стали;

- две секции обетонированных труб, в которых защитные трубки выполнены из полиэтилена, соединяют с помощью электромуфтовой сварки с заделкой стыкового соединения пенополиуретаном;

- на обетонированную трубу наносят несколько слоев бетона, при этом снабжают каждый слой дополнительным кабель-каналом.

Способ проиллюстрирован реализующим его устройством.

На фиг. 1 приведен вид трубы с размещенным в ней кабель-каналом, на фиг. 2 показан арматурный каркас, на фиг. 3 показан разрез обетонированной трубы с изображением крепления защитной трубки кабель-канала к арматуре.

Устройство трубы с кабель-каналом по фиг. 1 содержит стальную трубу 1 с антикоррозионным покрытием 2, на которое установлен арматурный каркас 3. Вдоль арматурного каркаса 3 проходит кабель-канал 4 в виде защитной трубки, которая может выполняться из полиэтилена, или композита, или стали.

Если защитные трубки кабель-канала 4 выполнены из полиэтилена, то при соединении двух секций обетонированных труб применяют электромуфтовую сварку с заделкой стыкового соединения пенополиуретаном.

Поверх собранной конструкции имеется защитная оболочка 5, которую центрируют относительно трубы 1 с помощью центрирующих опор 6. Материал защитной оболочки 5 - полимер, или металлополимер, или металл, или композит.

Между трубой 1 с антикоррозионным покрытием 2 и защитной оболочкой 5 нанесено бетонное покрытие 7.

Дополнительно, на антикоррозионное покрытие трубы возможно нанесение теплогидроизоляционного покрытия.

Арматурный каркас 3, приведенный на фиг. 2, включает в себя продольные стержни арматуры 8 и кольцевые стержни арматуры 9, которые выполняют из стальной или композитной арматуры. Продольные и кольцевые стержни арматуры 8 и 9 соединяют стяжками, и/или вязальной проволокой, и/или сваркой.

Каркас 3 на трубе фиксируют с помощью деревянных фиксаторов 10 (фиг. 3).

На фиг. 3 показано крепление защитной трубки кабель-канала 4 к арматурному каркасу 3 вязальной проволокой 11.

Вариант использования изобретения представляет собой нанесение на обетонированную стальную трубу (в том числе с теплогидроизоляционным покрытием) нескольких слоев бетона, при этом на каждый слой устанавливается свой арматурный каркас с кабель-каналом. Это позволяет расширить диагностические функции устройства, т.к. дает возможность передачи информации по нескольким каналам связи.

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах. Техническая задача - создание способа производства обетонированной трубы с кабель-каналом, который применяется при изготовлении секций нового трубопровода в заводских условиях, обладает высокой надежностью, связанной с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода и технологией его закрепления, а также универсальностью, т.к. не требует применения высокотехнологичных дополнительных элементов. Сущность способа: стальную трубу с антикоррозионным покрытием устанавливают на сборочном стенде, монтируют на ее поверхности арматурный каркас, фиксируют каркас на трубе, вдоль арматурного каркаса размещают и фиксируют кабель-канал в виде защитной трубки, поверх собранной конструкции устанавливают защитную оболочку, которую центрируют относительно стальной трубы, устанавливают заливочные торцевые заглушки и внутрь межтрубного пространства собранной конструкции закачивают бетонную смесь. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ производства обетонированной трубы с кабель-каналом, при котором стальную трубу с антикоррозионным покрытием устанавливают на сборочном стенде, монтируют на ее поверхности арматурный каркас, фиксируют каркас на трубе, вдоль арматурного каркаса размещают и фиксируют кабель-канал в виде защитной трубки, поверх собранной конструкции устанавливают защитную оболочку, которую центрируют относительно стальной трубы, устанавливают заливочные торцевые заглушки и внутрь межтрубного пространства собранной конструкции закачивают бетонную смесь.

2. Способ по п. 1, при котором после установки трубы на сборочном стенде производят контроль сплошности антикоррозионного покрытия.

3. Способ по п. 1, при котором арматурный каркас выполняют из продольных и кольцевых стержней арматуры.

4. Способ по п. 1, при котором арматурный каркас выполняют из стальной или композитной арматуры.

5. Способ по п. 3, при котором арматуру каркаса соединяют стяжками, и/или вязальной проволокой, и/или сваркой.

6. Способ по п. 1, при котором каркас на трубе фиксируют с помощью деревянных фиксаторов.

7. Способ по п. 1, при котором защитную оболочку центрируют с помощью центрирующих опор.

8. Способ по п. 1, при котором защитную оболочку выполняют из полимера, или металлополимера, или металла, или композита.

9. Способ по п. 1, при котором на антикоррозионное покрытие трубы наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие.

10. Способ по п. 1, при котором защитную трубку кабель-канала фиксируют вдоль арматурного каркаса вязальной проволокой или стяжками.

11. Способ по п. 1, при котором защитную трубку кабель-канала выполняют из полиэтилена, или композита, или стали.

12. Способ по пп. 1 или 11, при котором две секции обетонированных труб, в которых защитные трубки выполнены из полиэтилена, соединяют с помощью электромуфтовой сварки с заделкой стыкового соединения пенополиуретаном.

13. Способ по п. 1, при котором на обетонированную трубу наносят несколько слоев бетона, при этом снабжают каждый слой дополнительным кабель-каналом.