Устройство для обозначения трубопровода из композитного материала

Полезная модель относится к средствам для обозначения и дистанционного контроля местоположения подземного трубопровода и может быть использована в нефтяной, нефтегазовой и других областях промышленности, использующих трубы из многослойного композитного материала, например, стеклопластиковые, полиолефиновые и другие, предназначенные для транспортировки нефти, газа и воды.
Известна стеклопластиковая труба, содержащая, по меньшей мере два слоя стеклопластика, между которыми расположен слой связующего, в слоях стеклопластика размещены металлические элементы, выполненные из коррозионностойкого металла и проходящие через указанные слои стеклопластика (RU № 2176349, опубл. 27.11.2001). Внутренняя поверхность трубы покрыта слоем фторкаучука. Слой связующего содержит электропроводящий компонент в количестве, обеспечивающем электропроводность слоя связующего. Технический результат - увеличение срока службы трубы.
Недостатком является низкая эффективность обозначения и дистанционного контроля местоположения труб при строительстве подземного трубопровода, так как отсутствует качественный контакт металлических элементов между трубами, что приводит к ограничению технологических возможностей при строительстве трубопровода.
При строительстве подземных напорных трубопроводов используют многослойные трубы из композитного материала. Существующие заводские трубы из композитного материала стеклопластика не имеют возможности прозваниваться, для этого нужно обязательно предусмотреть в проектном решении укладку проводника (спутника), который выводится на контрольную измерительную колонку (КИК). Для обозначения всей трассы трубопровода обычно в качестве проводника используют медный кабель сечением 1-6 мм.
2
Известно устройство для обозначения расположения подземного трубопровода, включающее сигнальный проводник, напорные трубы, узел соединения проводника (Инструкция по монтажу трубопроводов из стеклопластиковых труб. ТУ 2296-250-24046478-95). При строительстве трубопровода, выполненного из стеклопластиковых труб, проектом предусмотрено размещение вдоль напорного трубопровода сигнального проводника. В качестве сигнального проводника укладывают в траншею изолированный алюминиевый или медный провод сечением 2,5-4 мм с выходом на поверхность. Отклонение провода от оси трубы при прокладке не должно превышать 0,3 м. В местах вывода провода над поверхностью земли устанавливают традиционную КИК.
Недостатками устройства являются то, что прокладка сигнального провода усложняет процесс строительства трубопровода, увеличивает время строительства трубопровода, на практике возникают проблемы, связанные с обрывом кабеля в процессе засыпки траншеи после завершения земляных работ из-за механического воздействия землеройной техникой или самой породы, либо смещения грунта, приводящее к отклонению провода от оси трубы, а также вандальные действия нарушителей, извлекающих провод за концы, выходящие над поверхностью земли, в результате чего исключается возможность съемки трассы трубопровода приборным методом с указанием геолокации через спутник и ввода данных в общую базу данных, а поиск трассы трубопровода растягивается на неопределенный срок. Для восстановления целостности проводника потребуется вскрыть траншею, заново проложить новый кабель вдоль стеклопластикового трубопровода потому, что поиск дефекта такого характера с помощью топографического прибора невозможен.
Техническими задачами являются повышение качества обозначения и дистанционного контроля расположения подземного трубопровода из композитного материала, например стеклопластиковых труб, за счет исключения повреждения целостности сигнального кабеля, обеспечения фиксированного размещения и соединения сигнального кабеля, упрощение процесса укладки трубопровода из стеклопластиковых труб и работы землеройной техники, исключение факта вандализма, исключение ремонтных работ и экономия материальных затрат.
Технические задачи решаются устройством для обозначения расположения подземного трубопровода из композитного материала, включающим сигнальный проводник, как минимум две напорные трубы, узел соединения проводника.
Новым является то, что сигнальный проводник расположен вдоль оси каждой напорной многослойной трубы, выполненной из композитного материала, и закреплен между его слоями, концы сигнального проводника выведены на наружную поверхность напорной трубы до крепления муфтового соединения и размещены на одной образующей, один конец жестко соединен с гайкой с резьбой, при этом гайка заподлицо герметично размещена в теле наружной поверхности напорной трубы в начале крепления муфты, а второй конец сигнального проводника выполнен с накладной клеммой и длиной, обеспечивающей соединение сигнального проводника между двумя трубами, путем зажима болтом с шайбой к гайке, причем конец сигнального проводника с накладной клеммой выведен на наружную поверхность до размещения ниппеля.
Также новым является то, что сигнальный проводник выполнен из медного, алюминиевого или стального провода, стержня, ленты, струны или шины.
Также новым является то, что болт выполнен с покрытием композитной изолирующей мастики, например, консистенцией в виде сургуча или битума.
Также новым является то, что узел соединения проводника плотно укрыт защитным кожухом.
На фигуре схематично изображено устройство для обозначения и дистанционного контроля расположения подземного трубопровода из стеклопластиковых труб.
Устройство для обозначения расположения подземного трубопровода из композитного материала включает сигнальный проводник 1, как минимум, две напорные трубы 2, узел соединения проводника 3. Сигнальный проводник выполнен из материала, который легко определяется прибором-трассоискателем, например, из медного, алюминиевого или стального провода, стержня, ленты, струны или шины и т д. Диаметр проводника составляет от 1 до 4 мм. В напорной многослойной трубе 2 из неметаллического материала между слоями расположен, при производстве многослойных труб, сигнальный проводник, проходящий вдоль оси каждой напорной трубы 2, любым известным способом, например, намоткой по спирали, армированием параллельно оси трубы и т.д., и закреплен между его слоями. На способ армирования авторы не претендуют. Концы сигнального проводника выведены на наружную поверхность напорной трубы до крепления муфтового соединения и размещены на одной линии образующей трубы. Это исключает повреждение целостности, обеспечивает фиксированное размещение сигнального проводника. Один конец жестко соединен с гайкой М5-8 с резьбой, например наплавкой или пайкой. Гайка заподлицо герметично размещена в теле с наружной поверхности напорной трубы в начале крепления муфты. Второй конец сигнального проводника выполнен с жестко соединенной накладной клеммой и длиной, обеспечивающей соединение сигнального проводника между двумя трубами, путем зажима болтом с шайбой к гайке, образуя узел соединения. Длина второго конца сигнального проводника с накладной клеммой определяется длиной муфты с запасом 5-7 мм. Конец сигнального проводника с накладной клеммой выведен на наружную поверхность с соблюдением герметичности выхода до размещения ниппеля. Материал, из которого сделана накладная клемма, должен легко пропускать через себя электрический потенциал. Размер отверстия в клемме соответствует размеру зажимного болта М5-8. Дополнительно клемма имеет зажим, с помощью которого происходит фиксация небольшого участка провода-соединения. Зажатие участка проволоки осуществляется с помощью специального обжимочного устройства или вовсе плоскогубцами. Данную операцию можно произвести как по месту установки трубопровода, в траншее, так и в цеху при производстве труб. Болт после момента затягивания клеммы проводника соединителя покрывается консистенцией в виде сургуча или битума или другой композитной изолирующей мастики. Это предотвратит возникновение коррозии и окисления крепежных элементов, обеспечит качественное соединение сигнального кабеля, упростит процесс сборки и укладки трубопровода из стеклопластиковых труб, исключит факт вандализма. Узел соединения проводника плотно укрыт защитным кожухом. Кожух выполнен, например, из алюминиевой ленты или резинового материала, закрепленных с помощью червячного хомута или из стальной ленты с резиновым покрытием с внутренней стороны. Предлагаемое устройство повышает качество обозначения и дистанционного контроля расположения подземного трубопровода из композитного материала и упрощает работы землеройной техники, исключает ремонтные работы и экономит материальные затраты. Применение предлагаемого устройства позволит осуществлять уверенный контроль за осью трассы эксплуатируемого трубопровода из композитного материала, снизить затраты на покупку и замену медного кабеля.
Предлагаемое устройство собирают в следующей последовательности. При производстве многослойных стеклопластиковых труб для строительства нефтепроводов, водоводов, газопроводов, осуществляют монтаж сигнального проводника в виде стержня, ленты, шины, проволоки и т. д. между слоями композитного стекломатериала по всей длине трубы. Это позволит достичь целостности проводника на этапе строительства трубопровода во избежание механических повреждений. Сигнальный проводник в теле трубы будет служить как ориентир трассы трубопровода после его строительства при условии правильном соединении и выводом на традиционную КИК.
Сигнальный проводник выполнен из материала, который легко определяется прибором-трассоискателем, например, из медной проволоки или ленты, алюминиевого провода или шины толщиной 1-4 мм. В напорной многослойной трубе 2 из стеклопластика между слоями расположен сигнальный проводник, проходящий вдоль оси напорной трубы 2. Концы сигнального проводника выведены на наружную поверхность напорной трубы до крепления муфтового соединения и размещены на одной линии образующей трубы. Один конец жестко соединен с гайкой М5 с резьбой, например наплавкой или пайкой. Гайка герметично размещена заподлицо в залитом состоянии в теле трубы с наружной поверхности напорной трубы в начале крепления муфты. Во избежание засорения и повреждения резьбы гайки в заводских условиях на гайку накручивают болт М5 соответствующего диаметром и шагом резьбы. Второй конец сигнального проводника выполнен с жестко соединенной накладной клеммой и длиной, обеспечивающей соединение сигнального проводника между двумя трубами, путем зажима болтом с шайбой к гайке, образуя узел соединения. Длину второго конца сигнального проводника с накладной клеммой определяют длиной муфты с запасом 5-7 мм. Конец сигнального проводника с накладной клеммой выведен на наружную поверхность с соблюдением герметичности выхода до размещения ниппеля. Размер отверстия в клемме соответствует размеру зажимного болта М5. Дополнительно клемма имеет зажим, с помощью которого происходит фиксация небольшого участка провода-соединения. Зажатие участка проволоки осуществляют с помощью специального обжимочного устройства. Данную операцию можно произвести как по месту установки трубопровода, в траншее, так и в цеху после соединения труб в плети. Болт после момента затягивания клеммы проводника соединителя покрывают битумом или консистенцией в виде сургуча. Узел соединения проводника плотно укрывают защитным кожухом, выполненным из алюминиевой ленты и закрепленным с помощью червячного хомута.
Предлагаемое устройство повышает качество обозначения и дистанционного контроля расположения подземного трубопровода из композитного материала, например, стеклопластиковых труб, за счет исключения повреждения целостности сигнального кабеля, обеспечения фиксированного размещения и соединения сигнального кабеля, упрощает процесс укладки трубопровода из стеклопластиковых труб и работы землеройной техники, исключает факт вандализма, исключает ремонтные работы и обеспечивает экономию материальных затрат.