ПРОТЯЖЕННАЯ ПОЛАЯ ЗАГЛУБЛЯЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Техническое решение относится к области гидроизоляции и контроля степени защиты от механических повреждений заглубляемых в грунт протяженных полых конструкций.
Наиболее близкой из известных является протяженная полая заглубляемая в грунт конструкция, в стенках которой размещены армирующие элементы в виде металлических проволок или лент, при этом армирующие элементы уложены не менее чем двумя слоями, имеющими угол повива от 15 до 75° к оси трубы, а в стенке трубы продольно или повивом размещен хотя бы один сплошной слой металлической фольги или ленты для повышения ее температурной стойкости, а в стенке трубы дополнительно уложены силовые и/или сигнальные проводники (RU №119430, 20.08.2012).
Недостатком известной конструкции является невозможность обеспечения контроля наличия повреждения по всей ее поверхности из-за особенностей конструкции и размещения сигнальных проводников, поскольку локальное повреждение слоя металлической фольги в его поперечном сечении не приводит к полной потере электропроводимости в месте локального повреждения по всему поперечному сечению. Кроме того, наличие слоя фольги производит экранирующее воздействие, затрудняя процесс взаимодействия с сигнальными проводниками.
Задачей настоящего технического решения является повышение точности определения места повреждения полой протяженной конструкции, как по ее длине, так и по поперечному сечению места повреждения.
Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств - протяженной полой заглубляемой конструкции, выполненной по форме трубы, с обеспечением возможности прекращении электропроводности сигнального проводника по всему поперечному сечению такой протяженной полой заглубляемой конструкции в месте повреждения изоляции за счет развивающегося под действием внутренних напряжений нарушения целостности сигнального проводника.
Достигается это тем, что протяженная полая заглубляемая конструкция имеет цилиндрическую форму и образована выполненными из полимерных материалов внутренним и внешним защитным слоями и размещенный между ними сигнальный проводник, который образован образующей его предварительное напряжение навивкой по спирали ленты из электропроводящего материала и имеет после ее фиксирования в конструкции остаточное предварительное напряжение, обеспечивающее ее прогрессирующее разрушение в случае повреждения внешнего защитного слоя и местного повреждения сигнального проводника. При этом протяженная полая заглубляемая конструкция может быть снабжена дополнительными лентами, образующими с основной многозаходную спираль одного направления навивки. Протяженная полая заглубляемая конструкция может быть снабжена дополнительной лентой, образующей с основной спирали противоположного направления навивки. Многозаходная спираль в протяженной полой заглубляемой конструкции может быть образована лентами, расположенными на разном удалении от продольной оси конструкции. При этом, расположенные на разном удалении от продольной оси конструкции ленты могут быть электроизолированы друг от друга. Упомянутые ленты могут быть расположены с перекрытием друг друга. При этом, дополнительная и основная ленты могут быть расположены на разном расстоянии от продольной оси конструкции. Упомянутые ленты могут быть выполнены одинаковой или различной ширины. При этом, в качестве электропроводящего материала ленты может быть использована алюминиевая фольга.
Существенность признаков независимого пункта формулы полезной модели определяется их непосредственным влиянием на достигаемый технический результат. А именно:
- протяженная полая заглубляемая конструкция цилиндрической формы выполнена из нескольких слоев полимерного материала, внутренний из которых является технологическим и требует наличия предварительной индикации о его возможном повреждении. Такая индикация может быть единовременной - в случае однослойного размещения сигнального проводника, либо с поступлением предварительной информации при разрушении первого (дополнительного) слоя сигнального проводника в результате не критичного повреждения протяженной конструкции или одновременным с этим (либо по истечении временного промежутка) поступлении дополнительной информации о критичном разрушении протяженной конструкции в результате нарушения проводимости ленты второго (основного, расположенного ближе к оси конструкции) сигнального проводника
- внешний слой из полимерного материала является защитным слоем, как для внутреннего слоя, так и для размещенного между слоями сигнального проводника из электропроводящего материала;
- выполнение сигнального проводника из ленты и его навивка по спирали, имеющей в конструкции остаточное предварительное напряжение, обеспечивающее ее прогрессирующее разрушение в случае повреждения внешнего защитного слоя и местного повреждения сигнального проводника - выбраны из условия резкого падения проводимости сигнального проводника практически по всему поперечному сечению в месте повреждения, что значительно повышает точность определения места критического повреждения изоляции не только по длине протяженной конструкции, но и по ее поперечному сечению.
На фиг. 1 представлена полая заглубляемая конструкция, например, в виде стальной трубы, продольное сечение;
На фиг. 2 - то же, с дополнительной лентой, образующей с основной многозаходную спираль одного направления навивки;
На фиг. 3 - то же, с дополнительной лентой, образующей с основной многозаходную спираль противоположного направления навивки;
На фиг. 4 - полая заглубляемая конструкция, в которой ленты расположены на разном удалении от продольной оси конструкции, например, разными слоями;
На фиг. 5 - то же, что и на фиг. 4, но ленты электроизолированы друг от друга;
На фиг. 6 - расположение лент с, по крайней мере, частичным перекрытием друг друга;
На фиг. 7 - расположение основной и дополнительной лент на разном расстоянии от продольной оси конструкции;
На фиг. 8 - расположение основной и дополнительной лент с электроизоляцией между ними;
На фиг. 9 - расположение лент с перекрытием друг друга;
На фиг. 10 - выполнение конструкции с лентами одинаковой ширины;
На фиг. 11 - выполнение конструкции с лентами различной ширины;
На фиг. 12 - полая протяженная конструкция, общий вид.
Протяженная полая заглубляемая конструкция представляет собой тело цилиндрической формы, предпочтительно в виде трубы. Данная конструкция образована выполненными из полимерных материалов внешним защитным слоем 1 из полимерного материала, под которым размещен сигнальный проводник в виде ленты 2, навитой на внутренний технологический слой 3 из полимерного материала. Лента 2 навита с предварительным напряжением по спирали, выполнена из электропроводящего материала, предпочтительно алюминиевой фольги, и имеет после ее фиксирования в конструкции остаточное предварительное напряжение, обеспечивающее ее прогрессирующее разрушение в случае повреждения внешнего защитного слоя, приводящего к местному воздействию на сигнальный проводник и к его повреждению. Наряду с основной 2.1 в конструкцию может входить и дополнительная лента 2.2 с образованием многозаходной спирали, как одного направления навивки, так и противоположного (встречного) направления навивки. Многозаходная спираль в протяженной полой заглубляемой конструкции может быть образована наряду с основной 2.1 и дополнительными лентами 2.2 и 2.3, расположенными на разном удалении от продольной оси конструкции. При этом, расположенные на разном удалении от продольной оси конструкции ленты электроизолированы друг от друга слоем 4. Перекрытие лентами друг друга и выполнение их различными по ширине еще более повышает надежность и достоверность места повреждения погруженной в грунт или под воду протяженной конструкции.
В процессе эксплуатации возникают повреждения верхнего защитного изоляционного слоя и, в случае увеличения глубины проникновения повреждения, происходит местное повреждение сигнального проводника. Поскольку в проводнике сохраняется остаточное предварительное напряжение, то оно приводит к его прогрессирующему разрушению и к гарантированному прекращению электропроводимости в месте повреждения, которое находится с использованием приборов.