УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ ТРУБ И ЗАЩИТЫ КАБЕЛЯ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

ОПИСАНИЕ
Данное устройство относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использовано для крепления любого кабеля к колонне труб и защиты этого кабеля от механических воздействий.
Данное устройство может быть использовано, в частности, для крепления токопроводящего кабеля электроцентробежного насоса и вспомогательной линии к колонне насосно-компрессорных труб (НКТ).
Силовой кабель, снабжающий энергией погружной электроцентробежный насос, обычно крепится к трубам, опускаемым в скважину с помощью металлических поясов и различных зажимных приспособлений.
Известно (SU 1838571) устройство для крепления кабеля к колонне труб, представляющее собой пружинящую скобу С-образного сечения. Один конец скобы охватывает трубу, другой конец охватывает кабель. Кабель дополнительно поджимается язычком, выступающим внутрь скобы и выполненным заодно со скобой. Недостатком такого устройства является низкая надежность фиксации кабеля.
Известно (GB 2101655) устройство, состоящее из двух шарнирно соединенных С-образных элементов, на внутренней поверхности одного из которых выполнен паз с упругой вставкой для укладки кабеля. Свободные концы элементов снабжены петлями с
совмещаемыми прорезями, в которые вставляется клин для фиксации устройства в замкнутом положении. Конструкция недостаточно надежна, поскольку фиксатором служит отдельная, не соединенная с устройством деталь.
Чаще всего в подобных устройствах применяется фиксация охватывающих трубу элементов с помощью резьбовых соединений. Примерами таких устройств могут являться RU 2108439, GB 2149000 и другие. Эти устройства выполнены, как правило, в виде цельнолитых корпусов с пазами для укладки кабеля и шарнирно установленными хомутами, закрывающимися с помощью резьбовых соединений. При этом установка подобных устройств на трубе занимает значительное время, а последующая его эксплуатация в агрессивных средах часто приводит к разрушению резьбы и невозможности повторного использования.
Наиболее близкий уровень техники для устройства согласно полезной модели раскрыт в RU 41787, где описано устройство для крепления кабеля к колонне труб и защиты кабеля от механических повреждений, содержащее кожух дугообразного поперечного сечения для размещения трубы внутри кожуха, с продольным желобом внутри кожуха для укладки кабеля, по меньшей мере, две зажимные скобы, один конец каждой из которых шарнирно соединен с одной частью дуги кожуха, а второй конец выполнен с возможностью разъемного соединения с противоположной частью дуги кожуха с помощью замка, причем замок выполнен в виде отогнутого внутрь зажимной скобы замкового язычка зажимной скобы, расположенного с возможностью захождения под отогнутый наружу кожуха замковой язычок кожуха, каждая зажимная скоба имеет пружинный элемент, выполненный в
виде двух встречно направленных и отогнутых внутрь скобы язычков, в желобе для укладки кабеля выполнен дополнительный желоб для вспомогательной линии.
Данное устройство защищает кабель, более удобно в эксплуатации, устраняет самопроизвольное открывание скоб, а также позволяет крепить кабель вспомогательной линии.
Однако, применение данного устройства согласно RU 41787 возможно с кабелями определенной толщины и ширины, и при размерах кабеля ниже критических удержание кабеля будет невозможно.
В основу полезной модели положена задача создания такого устройства для крепления кабеля к колонне труб и защиты кабеля от механических воздействий, которое позволяло бы надежно удерживать кабель, меньший по размеру, чем желоб для кабеля, а также повысить эффективность защиты кабеля и самого устройства для его крепления от коррозии.
Поставленная задача в устройстве для крепления кабеля к колонне труб и защиты кабеля от механических воздействий, содержащее кожух дугообразного поперечного сечения для размещения внутри него трубы, имеющий два защитных выступа, выполненных за одно с ним целое, и снабженный продольным внутренним желобом для укладки кабеля, по меньшей мере, две зажимные скобы, один конец каждой из которых шарнирно соединен с одной частью дуги кожуха, а второй конец выполнен с возможностью разъемного соединения с противоположной частью дуги кожуха с помощью замка, каждая зажимная скоба имеет пружинный элемент, выполненный в виде двух встречно направленных и отогнутых внутрь
скобы язычков, замок выполнен в виде отогнутого внутрь зажимной скобы замкового язычка зажимной скобы, расположенного с возможностью захождения под отогнутый наружу кожуха замковый язычок кожуха, согласно полезной модели решается тем, что в желобе для укладки кабеля предусмотрен регулирующий элемент, и все поверхности устройства снабжены покрытием.
Регулирующий элемент представляет собой П-образную вставку, закрепляемую в желобе сваркой.
Регулирующий элемент может быть выполнен также в виде пластины в форме прямоугольного параллелепипеда.
Пластина предпочтительно имеет скосы вдоль короткой стороны по краю с углами от 20 до 45 градусов, причем острый угол прилегает к желобу.
Регулирующий элемент может также представлять собой выполненный методом штамповки прямоугольный регулирующий выступ на внутренней стороне желоба, имеющий длину, равную длине муфты трубы, и располагающийся напротив муфты, причем регулирующий выступ по ширине должен быть не менее 2/3 ширины кабеля, но не более ширины кабеля.
Регулирующий элемент может представлять собой выступающие на внутренней стороне желоба полусферические регулирующие выпуклости, выполненные по всей длине желоба, равной длине муфты трубы, и располагающиеся напротив муфты, причем по ширине желоба расположено, по меньшей мере, две регулирующие выпуклости, и расстояние между регулирующими выпуклостями не должно превышать двух диаметров регулирующих выпуклостей.
Покрытие представляет собой антикоррозионное покрытие,
выполненное методом фосфатирования.
Покрытие может быть нанесено способом электрофорезного осаждения.
Устройство согласно полезной модели более универсально при использовании вставок П-образной формы различной толщины, поскольку позволяет закреплять кабель различной толщины и ширины с достаточным усилием и без возможности его перемещений в желобе устройства.
При применении регулирующей пластины кабель меньшей толщины надежно удерживается. При этом производство пластин проще и затраты на модернизацию снижаются, по сравнению с применением П-образной вставки.
Применение антикоррозионного покрытия позволяет продлить срок работы кабеля и устройства за счет устранения возможности электрохимической коррозии вследствие образования гальванической пары в месте контакта стали устройства и оцинкованной броней кабеля, что в свою очередь предотвращает возникновение и увеличение зазора между внутренней поверхностью устройства и поверхностью кабеля и, тем самым, дополнительно повышает способность устройства надежно удерживать и защищать кабель.
Полезная модель будет более понятной из дальнейшего подробного описания вариантов ее осуществления со ссылками на чертежи, на которых условно изображены:
Фиг.1 - общий вид устройства с регулирующей П-образной вставкой;
Фиг.2 - поперечное сечение устройства по Фиг.1;
Фиг.3 - общий вид устройства с регулирующей пластиной;
Фиг.4 - поперечное сечение устройства по Фиг.3;
Фиг.5 - общий вид устройства с регулирующим выступом;
Фиг.6 - поперечное сечение устройства по Фиг.5;
Фиг.7 - общий вид устройства с регулирующими полусферическими выпуклостями;
Фиг.8 - поперечное сечение устройства по Фиг.7.
Устройство для крепления кабеля к колонне труб и защиты кабеля от механических воздействий содержит кожух 1, имеющий дугообразное поперечное сечение с формованным углублением 2 для размещения трубы внутри кожуха 1. Как видно на Фиг.1, кожух 1, предпочтительно, охватывает половину сечения трубы, на которую он крепится. Желательно, чтобы кожух 1 имел обтекаемую форму без технологических разрывов.
В центральной части кожуха 1, внутри него, имеется продольный желоб 3 для укладки кабеля 4, например кабеля электроцентробежного насоса. В центральной части желоба 3 уложен регулирующий элемент 5 в виде П-образной вставки (Фиг.1, 2). На Фиг.3, 4 приведен вариант выполнения устройства согласно полезной модели с регулирующим элементом 5 в виде пластины. На Фиг.5, 6 представлен вариант выполнения с регулирующим элементом 5 в виде выполненного, например, штамповкой выступа. Как еще один вариант выполнения на Фиг.7 и 8 изображено устройство с регулирующим элементом 5 в виде полусферических выпуклостей.
Устройство содержит несколько (в данном варианте осуществления полезной модели две) зажимных скоб 6 для крепления устройства на колонне НКТ. Один конец каждой из зажимных скоб 6 с помощью шарнирного соединения 7 закреплен на одной части дуги
дугообразного поперечного сечения кожуха 1. Второй конец каждой зажимной скобы 6 выполнен с возможностью разъемного соединения с противоположной частью дуги дугообразного поперечного сечения кожуха 1 с помощью замкового соединения 8, расположенного в области А на Фиг.3. Для предотвращения деформации при многократных циклах закрытия-открытия, а также случайных ударов, зажимные скобы 6 выполнены из пружинящего материала. В качестве пружинящего материала может быть использован любой подходящий материал, обладающий пружинящими свойствами, например сталь 65Г.
Замковое соединение 8 состоит из замкового язычка 10 выполненного заодно с кожухом 1, и замкового отверстия 9 выполненного в зажимной скобе 6. Замковые язычки 10 отогнуты таким образом, чтобы в закрытом положении они заходили в замковое отверстие 9 зажимных скоб 6.
Замковый язычок 10 кожуха 1 заходит в замковое отверстие 9 зажимной скобы 6 и надежно защелкивается на нем. Предпочтительно из пружинного материала можно выполнять всю зажимную скобу 6. Как уже указывалось ранее, в качестве пружинящего материала может быть использован любой подходящий материал, обладающий пружинящими свойствами, например сталь 65Г.
Такое выполнение замкового соединения 8 позволяет существенно снизить износ отверстия 9 и замкового язычка 10.
Как лучше видно на Фиг.1, каждая зажимная скоба 6 имеет пружинный элемент 11, выполненный в виде двух встречно направленных и отогнутых внутрь скобы 6 в продольном и поперечном направлениях язычков 12. За счет этого пружинные элементы 11 надежно фиксируют устройство на колонне труб.
На Фиг.1 показаны первый 13 и второй 14 внешние защитные выступы кожуха 1. Данные выступы 13 и 14 с обтекаемыми краями защищают от внешнего механического воздействия шарнирные соединения 7 зажимных скоб 6 и замковые соединения 8.
Полезная модель была показана лишь на не ограничивающих объем защиты примерах ее осуществления. Специалисту в данной области техники понятно, что возможно множество модификаций полезной модели без отхода от ее концепции, подпадающей под объем патентных притязаний прилагаемой формулы полезной модели.