Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОБЕТОНИРОВАННОЙ ТРУБЫ С КАБЕЛЬ-КАНАЛОМ

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.