УНИВЕРСАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована для крепления токопроводящего кабеля к колонне труб в скважине.
Известные из уровня техники устройства чаще всего представляют собой удлиненный корпус, имеющий возможность установки в обхват насосно-компрессорных труб, как минимум две скобы, расположенные вдоль корпуса, соединенные с ним шарнирно и узлы фиксации скоб в закрытом положении.
Известна полезная модель RU 76956, которая содержит корпус с двусторонними обтекающими элементами, соединенными между собой ребрами и зажимными полухомутами, расположенными в верхней части корпуса, шарнирно-закрепленными с ним посредством крепежных элементов, кабельный канал, внутренняя часть которого выполнена в виде лотка с плавным переходом через радиусные скругления к концевым частям, пластину, поверхность которой примыкает к кабельному каналу, расположенному в корпусе протектора, выполненную волнистой формы с радиусными округлениями по концам, образующими замковые соединения.
Недостатками известного устройства являются сложность и высокая трудоемкость изготовления пластины, а также низкая надежность крепления пластины, так как в процессе эксплуатации из-за вибрации и наличия агрессивной среды не исключается выпадение вышеуказанного элемента.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является протектор с фиксирующим элементом для защиты силового кабеля (патент RU №89591 от 31.08.2009 г.), представляющий собой корпус с зажимными полухомутами, кабельный канал, образованный внутри корпуса, при этом внутренняя поверхность корпуса, контактирующая с кабельным каналом, выполнена плоской и в ней расположен фиксирующий элемент, выполненный с возможностью прижима силового кабеля к кабельному каналу. Фиксирующий элемент представляет собой пластинчатую пружину без радиусных скруглений по концам, выполненную с возможностью ее крепления на внутренней поверхности корпуса посредством, по меньшей мере, одного крепежного элемента.
Однако известное устройство имеет следующие недостатки:
- повышенная трудоемкость изготовления фиксатора в корпусе протектора.
- наличие мелких деталей выполняющих функции крепежа повышает опасность аварий, связанных с попаданием в скважину составных частей устройства при проведении монтажа.
- фиксатор не предназначен для широкого диапазона кабеля, что ограничивает универсальность протектора.
- форма пластины обязывает ее изготовление строго определенной толщины, так как при увеличении толщины пластина не будет обладать функциями пружины, а при недостаточно большой толщине пластина будет иметь низкие эксплуатационные характеристики из-за агрессивной среды скважины. Это приводит к излишне большой номенклатуре протекторов, что в свою очередь усложняет как изготовление, так и применение данных изделий.
Технический результат заявляемого устройства позволяет устранить указанные недостатки, путем универсальности конструкции, сохраняя при этом надежное крепление электрического кабеля, исключающего его повреждение в процессе эксплуатации.
Заявляемое устройство содержит корпус с продольным пазом для размещения кабеля, имеющий две зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса и огибающими трубы. Части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в зажимных скобах выполнены соответствующие пазы. Каждая зажимная скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатая труб к корпусу. Пружинный элемент состоит, по меньшей мере, их двух навстречу направленных язычков, отогнутых по дуге вдоль корпуса. Корпус имеет защитные экраны, расположенные между зажимных скоб и выполненные с возможностью обхватывания насосно-компрессорных муфт для защиты запорных механизмов и шарнирных соединений. Крайние участки продольного паза выполнены с поперечно расположенными выступами для прижатия кабеля к трубе и исключения при этом угловых перегибов и, как следствие разрыва кабеля. В таком виде протектор обеспечивает надежную фиксацию кабеля в широком диапазоне толщин.
Технический результат достигается тем, что в продольном пазе протектора в районе зажимных скоб введено по меньшей мере два отверстия для установки прямоугольной пластины с расположенными с одной стороны крепежными элементами. Толщина пластины изменяется и зависит от толщины применяемого кабеля. Пластина изготовлена из литьевой стали методом литья, что обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики с условиях повышенной агрессивной среды. Для установки крепежные элементы пластины вводятся в отверстия корпуса и пластина сдвигается до фиксированного положения. Пластина выполняет роль прокладки между кабелем и корпусом и обеспечивает надежную фиксацию кабелей более широкого диапазона. В этом случае удержание кабеля происходит в районе муфты и по краям протектора. Для снятия пластины достаточно сместить ее в противоположную сторону от первоначального положения и разъединить с корпусом.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой с образование совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1, 2, 3, 4, 5.
На фигуре 1 - вид устройства сбоку без пластины.
На фигуре 2 - вид устройства сбоку с пластиной.
На фигуре 3 - вид устройства в разрезе без пластины.
На фигуре 4 - вид устройства в разрезе с пластиной.
На фигуре 5 - вид пластины.
Устройство для крепления кабеля к колонне труб (фиг. 1, фиг. 2) содержит корпус 1 с продольным углублением 2 для укладки кабеля, а также зажимные скобы 3, которые шарнирными соединениями 4 скреплены участками 5 (фиг. 3, фиг. 4) корпуса 1. Каждая зажимная скоба 3 снабжена пружинным элементом 6 в виде дугообразно отогнутых внутрь язычков. Каждый пружинный элемент может состоять из нескольких, например, двух встречно направленных язычков. Участки 5 корпуса 1 имеют фиксирующие выступы 7, а в зажимных скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы 8. На свободном конце каждой зажимной скобы 3 выполнен паз 9 для технологического ключа, а на части 5 корпуса 1 имеется встречное отверстие 10. В средней части корпуса 1 на уровне шарнирных соединений 4 в виде изогнутых пластин расположены защитные экраны 11, соединенные одной стороной с корпусом 1 и выступающие в поперечном направлении за пределы поперечных размеров шарнирных соединений и участков фиксации зажимных пружин. Каждое шарнирное соединение 4 представляет собой ось 12, зафиксированную во втулках зажимной скобы 3 и втулках частей корпуса 1, расположенных по обе стороны от защитных экранов 11. Продольное углубление 2 корпуса 1 имеет отогнутые внутрь выступающие участки 13, на некотором расстоянии от которых расположены по меньшей мере два отверстия 14, в которые, при необходимости, устанавливают дополнительный элемент, представляющий собой прямоугольную пластину 15 (фиг. 5) плотно примыкающую к продольному углублению 2 с помощью расположенными с одной стороны крепежными элементами 16 для фиксации с корпусом 1.
Установку устройства на колонну труб и защиты его от механических повреждений производят следующим образом.
В корпус 1 укладывают кабель. Затем устройство накладывают на муфту, соединяющую трубы в колонне и закрепляют зажимными скобами 3 выше и ниже муфты. При этом зажатие кабеля происходит между трубой и отогнутыми внутрь выступающими участками 13, а в зоне муфты кабель остается свободным. В таком виде протектор обеспечивает надежную фиксацию кабеля в широком диапазоне толщин. Для фиксации кабеля с меньшими толщинами предусмотрена установка прямоугольной пластины 15 с внутренней стороны продольного углубления 2. Для установки пластины 15 крепежные элементы 16 введены в отверстия 14 продольного углубления 2 и смещены вперед для фиксации с корпусом. Пластина 15 выполняет роль прокладки между кабелем и корпусом 1. С установленной пластиной 15 устройство обеспечивает фиксацию кабелей более широкого диапазона. Для снятия пластины достаточно сместить ее в противоположную сторону от зафиксированного положения и разъединить с корпусом.
Предлагаемые изменения позволяют добиться следующих результатов. Все детали предлагаемой полезной модели являются универсальными для всех толщин кабеля. Изменение в конструкции сводится к введению дополнительных отверстий в корпус, что не потребует дополнительных затрат на изготовление оснастки. Вновь вводимая деталь изготовлена литьем из литьевой стали. Это исключает наличие мелких деталей и винтовых соединений, подверженных коррозии, что устраняет опасность аварий, связанных с попаданием в скважину составных частей устройства при проведении монтажа, легко устанавливается и снимается потребителем. Толщина пластины меняется и зависит от толщины применяемого кабеля. Использование заявляемой полезной модели в производстве даст положительный технико-экономический эффект за счет своей универсальной конструкции и введения дополнительного элемента в виде пластины, позволяющей при увеличении диапазона толщины кабелей существенно уменьшает номенклатуру изделий.