УСТАНОВКА ДЛЯ МОНТАЖА КАБЕЛЯ-СЕНСОРА НА ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Техническое решение относится к установке для монтажа кабеля-сенсора на поверхности трубопровода и может быть востребовано для мониторинга деформации трубопровода, преимущественно в нефтяной и газовой промышленности, в химической промышленности, а также в коммуникационной системе или при прокладке трубопровода под водой или в сейсмоопасной зоне.
Известно устройство для прокладки гибких элементов, включающее в себя двигатель с расположенными на его корпусе направляющими, кинематически связанный с выходным валом двигателя ведущий вал, закрепленные на ведущем валу эксцентриковые втулки, на каждой из которых установлен с возможностью вращения каток, продольная ось которого расположена под углом к продольной оси ведущего вала и развернута вокруг последней относительно продольной оси смежного катка, при этом при прокладке гибких элементов в трубопроводах с криволинейными участками при одновременном повышении маневренности устройства, ведущий вал выполнен гибким и кинематически связан с валом двигателя шарнирной муфтой, а катки выполнены цилиндрической формы с расположенными на их наружной поверхности упругими втулками для взаимодействия с внутренней стенкой трубопровода, причем направляющие выполнены в виде установленных с возможностью вращения относительно корпуса двигателя обрезиненных роликов, предназначенных для взаимодействия с внутренней стенкой трубопровода, а каждая эксцентриковая втулка закреплена на приводном валу, например, с помощью вулканизации, при этом эксцентриковые втулки выполнены сферическими, контактирующими со сферическими поверхностями катков, причем упругие втулки на катках выполнены бочкообразными. (RU, №2025853, кл. H02G 1/08 от 30.12.1994) Недостаток предложенного технического решении заключается в том, что оно представляет собой излишне сложное конструктивное исполнение. Известно устройство для крепления кабелей, шин, линий коммуникации, содержащее основание, подвижно закрепленные вдоль его продольной оси изоляционные элементы, взаимодействующие с пазом основания, и фиксирующие болты, установленные в изоляционных элементах, при этом каждый изоляционный элемент выполнен в форме параллелепипеда, причем в двух противоположных плоскостях в средней его части выполнены проточки трапецеидальной формы верхним основанием к центру параллелепипеда, изоляционные элементы выполнены с использованием материалов различной цветности, изоляционный элемент выполнен флюоресцирующим.
Способ прокладки кабеля, линий коммуникации, включающий в себя крепление устройств с фиксирующими элементами на опорах, укладку кабеля, линий коммуникации, характеризующийся тем, что основание устройств на опорах крепится под любым углом к опоре и к последующему основанию, а кабель, линии коммуникации относительно основания могут быть уложены под любым углом, причем кабель, линии коммуникации укладываются на устройстве, а основания устройств могут соединяться между собой в различных комбинациях. (RU, №2241292, кл. H02G 3/30 от 27.11.2004)
Недостаток предложенного технического решения - недостаточная эффективность работы.
Известен способ механизированной прокладки кабелей и пучков проводов, заключающийся в том, что предварительно подготавливают к монтажу кабельные конструкции, устанавливают их на транспортное средство, доставляют на трассу и расставляют вдоль нее с заданным шагом, протягивают вспомогательный длинномерный элемент, уложенный с запасом, и заменяют его кабелем с помощью тягового средства, при этом используют кабельные конструкции, обеспечивающие позиционирование кабелей и пучков проводов, кабельные конструкции размещают на транспортном средстве непосредственно друг за другом в последовательности, соответствующей их установке на трассе, после чего через них протягивают длинномерные вспомогательные элементы, выполненные в виде шнуров по числу кабелей и пучков проводов и уложенные с запасом на катушках, при этом свободные концы шнуров закрепляют в первой из установленных в транспортном средстве кабельных конструкциях, а все катушки с запасами шнуров устанавливают на размоточном устройстве, размещенном в транспортном средстве за последней кабельной конструкцией, образуя модель положения кабелей и пучков проводов на трассе, и после доставки кабельных конструкций и их расстановки на трассе, начиная с первой, замещают кабелями и пучками проводов шкуры, размещенные на кабельных конструкциях. (RU, №2091945, кл. H02G 1/06, от 27. 09.1997).
Недостаток предложенного технического решения - излишне сложный и трудоемкий процесс прокладки кабеля
Наиболее близким техническим решением является способ протягивания кабеля между подводящим трубопроводом с относительно малым проходным сечением в первом местоположении, находящемся на территории или в здании потребителя, и вторым местоположением, находящимся на магистральном трубопроводе, включающий создание точки доступа в подводящий трубопровод в первом местоположении и точки доступа в магистральный трубопровод во втором местоположении, обеспечение улавливающего устройства во втором местоположении, запуск подобного парашюту устройства, несущего протягиваемый кабель от подводящего трубопровода, перемещение подобного парашюту устройства во второе местоположение посредством потока текучей среды в магистральном трубопроводе, извлечение подобного парашюту устройства или присоединенного к нему кабеля во втором местоположении для обеспечения протягивания кабеля между этими двумя местоположениями и подачу текучей среды в закрытую парашютную камеру, включающую подобное парашюту устройство для открытия камеры и запуска подобного парашюту устройства в поток текучей среды в магистральном трубопроводе. Способ, в котором этап запуска включает перемещение подобного парашюту устройства по подводящему трубопроводу от точки доступа до положения, смежного с местом соединения с магистральным трубопроводом до запуска, используя для этого направляющее средство. Способ, который включает использование герметичного кожуха, содержащего парашютную камеру и перекрывающую пробку для избирательной герметизации подводящего трубопровода. Способ включает присоединение оптоволоконного кабеля к протянутому шнуру во втором местоположении и протягивание оптоволоконного кабеля через магистральный трубопровод в подводящий трубопровод. Способ включает уплотнение оптоволоконного кабеля в подводящем трубопроводе посредством одной из частей перекрывающей пробки. Способ включает демонтаж газового счетчика, присоединенного к подводящему трубопроводу для создания точки доступа в подводящий трубопровод. Способ включает обеспечение создания точки доступа во втором местоположении за счет выполнения отверстия в магистральном трубопроводе и установки в нем постоянного патрубка, обеспечивающего использование для доступа в магистральный трубопровод и извлечения кабеля перекрывающей пробки и улавливающего устройства. Способ включает протягивание оптоволоконного кабеля через точку доступа, используя герметизированное устройство ввода.
Устройство для протягивания кабеля по трубопроводу, включает средство для запуска подобного парашюту устройства, присоединенного к кабелю, от подводящего трубопровода относительно узкого проходного сечения в жилом доме в первом местоположении ко второму местоположению в магистральном трубопроводе, находящемся под давлением текучей среды, и улавливающее средство для извлечения кабеля или подобного парашюту устройства во втором местоположении, обеспечивающее протягивание кабеля по трубопроводу между этими двумя местоположениями, при этом средство для запуска включает контейнер для подобного парашюту устройства и удлиненную направляющую для обеспечения прохождения подобного парашюту устройства перед запуском до позиции, смежной с местом соединения с магистральным трубопроводом. Устройство, в котором удлиненная направляющая выполнена упругой и включает утяжеленный наконечник, обеспечивающий возможность для направляющей растягиваться вниз. Устройство, в котором контейнер включает закрытую парашютную камеру и присоединенное к ней средство, обеспечивающее открытие камеры и раскрытие подобного парашюту устройства в ответ на давление текучей среды, приложенное к контейнеру. Устройство включает герметичный кожух, в котором находится контейнер, и перекрывающую трубопровод пробку для выборочной герметизации подводящего трубопровода. Устройство включает кожух, присоединенный в точке доступа во втором местоположении на магистральном трубопроводе, причем кожух включает средство для закрепления съемной перекрывающей пробки и средство для закрепления съемного улавливающего средства. Устройство, включает уплотняющее средство, присоединенное к кожуху, обеспечивающее прохождение оптоволоконного кабеля через место ввода, сохраняя герметичность соединения с кожухом. Устройство для протягивания кабеля по трубопроводу для запуска подобного парашюту устройства, включает закрытую парашютную камеру, содержащую сложенное подобное парашюту устройство, удлиненную направляющую, присоединенную к камере, служащую для облегчения перемещения камеры по изгибам подводящего трубопровода с узким проходным сечением к месту соединения с магистральным трубопроводом, и средство, обеспечивающее запуск подобного парашюту устройства из камеры в магистральный трубопровод за счет давления текучей среды. Устройство, в котором удлиненная направляющая выполнена с возможностью отклонения для ее изгиба вниз (RU, №2241289, кл. H02G 1/08 от 27.11.2004).
Недостаток предложенного технического решения заключается в том, что оно содержит сложное конструктивное исполнение и сложный процесс работы по прокладке кабеля
Технической задачей предложенного технического решения является упрощенное конструктивное исполнение установки для монтажа кабеля-сенсора на поверхности трубопровода, осуществление надежного процесса работы, связанного с прокладкой кабеля-сенсора на поверхности трубопровода, повышение эффективности работы и расширение функциональных возможностей за счет возможного использования в различных отраслях промышленности.
Техническая задача обеспечивается тем, что установка для монтажа кабеля-сенсора на поверхности трубопровода содержит расположенные в технологической последовательности переднюю и заднюю по ходу движения опорные рамы, подвижно установленные на поверхности трубопровода продольные опорные направляющие балки, приводную опору с механизмом поворота колес и с механизмом зачистки поверхности трубопровода, установленные на передней опорной раме механизм размотки кабеля-сенсора с механизмом контроля растягивающего усилия кабеля-сенсора, механизм размотки защитной ленты с устройством подачи ее на поверхность трубопровода, автоматический пистолет подачи термоклея и каретку с прикатывающим механизмом защитной ленты и с регулятором усилия ее прижатия, причем задняя опорная рамам сопряжена одновременно с центральной и боковыми продольными опорными направляющими балками. Установка снабжена дополнительными механизмами размотки и контроля растягивающего усилия для монтажа кабеля-сенсора на боковых поверхностях трубопровода. Установка снабжена механизмами размотки защитной ленты, установленными на боковых продольных опорных направляющих балках.
Установка снабжена установленными на боковых продольных опорных направляющих балках обогревателями нагрева защитного покрытия трубопровода, обогревателями клеевого слоя защитной ленты и устройством зачистки клеевого слоя защитной ленты. Установка снабжена соединенной с задней опорной рамой прицепной тележкой с опорными колесами, на которой установлены электрическим ящики с приборами контроля скорости движения, температуры нагрева, исполнительными выключателями, компрессор и аппликатор. Установка снабжена электрическим ящиком с приборами контроля и регулировки оборотов электродвигателя привода механизма размотки кабеля-сенсора. Установка снабжена энкодером, установленным на задней опорной раме.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 - изображен общий вид установки для монтажа кабеля-сенсора на поверхности трубопровода; на фиг.2 - изображен модульный элемент опорной рамы; на фиг.3 - изображен фронтальный вид передней опорной рамы; на фиг.4 - изображена прицепная тележка установки, вид сбоку; на фиг.5 - то же, вид сверху; на фиг.6 - изображена приводная опора с механизмом поворота колес; на фиг.7 - изображена каретка с прикатывающим механизмом; на фиг.8 - изображен механизм размотки кабеля-сенсора;.
Установка для монтажа кабеля-сенсора на поверхности трубопровода содержит расположенные в технологической последовательности переднюю 1 и заднюю 2 по ходу движения опорные рамы, подвижно установленные на поверхности трубопровода продольные опорные направляющие балки 3, 4, 5, приводную опору 6 с механизмом поворота колес и с механизмом зачистки 7 поверхности трубопровода, установленные на передней опорной раме 1 механизм размотки кабеля сенсора 8 с механизмом контроля растягивающего усилия кабеля-сенсора 9, механизм размотки защитной ленты 10 с устройством подачи 11 ее на поверхность трубопровода, автоматический пистолет подачи термоклея 12, каретку 13 с прикатывающим механизмом защитной ленты и с регулятором усилия ее прижатия, причем задняя опорная рама 2 сопряжена одновременно с центральной 4 и боковыми продольными опорными направляющими балками 3 и 5. Установка снабжена дополнительными механизмами размотки 8 и контроля растягивающего усилия 9 для монтажа кабеля-сенсора на боковых поверхностях трубопровода.
Установка снабжена механизмами размотки защитной ленты 10, установленными на боковых продольных опорных направляющих балках 3 и 5. Установка снабжена установленными на боковых продольных опорных направляющих балках 3 и 5 обогревателями 14 нагрева защитного покрытия трубопровода, обогревателями 15 клеевого слоя защитной ленты и устройством зачистки 16 клеевого слоя защитной ленты. Установка снабжена соединенной с задней опорной рамой 2 прицепной тележкой 17 с опорными колесами 18, на которой установлены электрическим ящики 19 20 с приборами контроля скорости движения, температуры нагрева, исполнительными выключателями, компрессор 21 и аппликатор 22. Установка снабжена электрическим ящиком 23 с приборами контроля и регулировки оборотов электродвигателя привода механизма размотки кабеля-сенсора 8. На задней опорной раме 2 установлен энкодер 24.
Модульный элемент опорной рамы 25 содержит стойки 26, горизонтальную балку 27, соединенную со стойками 26 эксцентриковыми шарнирами 28 и стяжными винтами 29. Стойки 26 сопряжены с продольными балками 3 и 5, а горизонтальная балка 27 - с продольной балкой 4. Механизм размотки кабеля-сенсора 8 для левого и правого модуля (на боковых продольных балках 3 и 5) установлен на вертикальных стойках 26 передней опорной рамы 1. Для среднего модуля (на балке 4) механизм размотки кабеля-сенсора установлен на дополнительном кронштейне 30, установленном на горизонтальной балке 27. Механизм контроля растягивающего усилия кабеля-сенсора 9, левого и правого модулей (на балках 3 и 5) установлен через кронштейны 31 на трубопровод модуля. Для среднего модуля - устанавливается непосредственно на трубопроводе. Прицепная тележка 17 с опорными колесами 18 установлена на трубопроводе и прикреплена к горизонтальной балке 27 рамы 2 шпильками 32. Регулировка передней опоры 6 с механизмом поворота пневматических колес 33 осуществляется винтом 34.
Механизм размотки кабеля-сенсора 8 - содержит барабан 35 с фигурными фланцами 36 и прижимной гайкой 37, кабель-сенсор 38, профильные колеса 39, канал-трубку 40, направляющие штыри 41, неподвижный тройной блок 42 и подвижный двойной блок 43.
Механизм размотки защитной ленты 10 - содержит бухту с защитной лентой 44, разматывающее устройство 45, устройство пассивной зачистки ленты 46, прижимное колесо 47, прикатывающие валики 48, лоток 49, блок обводки 50, ленту 51 и механизм подачи защитной ленты 52. Устройство подачи защитной ленты содержит регулировочные гайки 53 и 54, тягу 55, ограничительные гайки 56, кронштейн 57, прижимную гайку 58 и пружину сжатия 59.
Механизм зачистки поверхности трубы 7 - абразивный рабочий орган 60 и механизм поджатия рабочего органа 61.
Сборка аппарата осуществляется в следующей последовательности:
1. На ровной горизонтальной площадке в непосредственной близости от трубы на п-образные рамы устанавливается верхний клеевой модуль
2. Краном или другим грузоподъемным механизмом, грузоподъемностью не менее 0,5 т. часть аппарата устанавливается на трубу механизмом привода в сторону последующего монтажа сенсора.
3. Два боковых клеевых модуля устанавливаются непосредственно на трубе (при установки модулей - особое внимание обратить на сохранность от поломки следующих узлов и механизмов: а) автоматического пистолета с пневмоприводом, б) канал-трубки, в) механизма зачистки поверхности трубы, при необходимости снять узлы или отвести их на безопасное расстояние).
4. После установки и закрепления двух боковых модулей, стяжными винтами подвести опорные колеса боковых модулей к трубе и подтянуть их до плотного касания. Выставить п-образные рамы строго по горизонтали, а боковые модули по уровню трубы, используя для регулировки эксцентриковые шарниры. После выравнивания аппарата затянуть стяжные винты с усилием на ключе ()Нм.
5. Механизмы активной размотки кабеля-сенсора для левого и правого модуля устанавливаются на две вертикальные стойки передней п-образной рамы. Для среднего модуля механизм активной размотки кабеля-сенсора устанавливается на дополнительном кронштейне, установленным на горизонтальной балке п-образной рамы.
6. Механизм контроля растягивающегося усилия кабеля-сенсора левого и правого модуля устанавливается через кронштейн на трубу модуля. Для среднего модуля механизм контроля растягивающегося усилия кабеля-сенсора устанавливается непосредственно на трубу модуля.
7. Прицепная рамочная тележки 17 с двумя опорными пневматическими колесами устанавливается на трубу к задней п-образно раме и крепится снизу к горизонтальной балке п-образной рамы четырьмя шпильками.
После установки прицеп рамочной тележки на двух ее боковых вертикальных стойках с левой и правой стороны, устанавливаются эл. ящик.
8. Дополнительное технологическое оборудование, аппликатор С30, компрессор устанавливаются на тележку.
9. Регулировка передней разгрузочной опоры с механизмом поворота пневматических колес осуществляется винтом.
10. Энкодер аппликатора устанавливается на средний клеевой модуль.
1. Установка кабеля-сенсора
Барабан с кабель-сенсор установить на вал активного размотчика между двумя фигурными фланцами, длина вала регулируется по ширине барабана резьбовой втулкой М20, поджать прижимную гайку с усилием позволяющим прокручивать барабан на фланцах вручную. Прокручивая барабан на фланцах, отмотать с него свободную длину кабеля-сенсора (проект) смотать его и закрепить скотчем на трубе. Свободную петлю, кабель-сенсор протянуть по центру прижимных профильных колес, вставить его в паз трубки подачи сенсора провернуть приемную воронку на 150-180 град. Придвинуть автоматический пистолет к поверхности трубы и выставить канал-трубку подачи сенсора таким образом, чтобы при его автоматическом опускании кабель-сенсор располагался в пазу форсунки, зафиксировать канал-трубку подачи сенсора креплениями. Свободную петлю сенсора от барабана заводим под направляющие штыри и наматываем его последовательно на верхний неподвижный тройной блок и нижний подвижный двойной блок. Прокучивая барабан назад в ручную, выбираем слабину кабель сенсора, после чего гайкой зажимаем фланцы до момента исключающею свободное вращение барабана.