CN109565160A - 用于将电缆喷射到管道中的装置和方法 - Google Patents

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CN109565160A CN201780044774.6A CN201780044774A CN109565160A CN 109565160 A CN109565160 A CN 109565160A CN 201780044774 A CN201780044774 A CN 201780044774A CN 109565160 A CN109565160 A CN 109565160A
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Abstract

用于将细长元件安装到管道(6)中的方法,包括以下步骤:‑推动细长元件穿过压力室(12)进入到管道(6)中,‑在标称压力下将加压流体引入管道,‑施加驱动力(Fa),该方法包括以下步骤:‑至少监测进入所述管道(6)的流体压力(pd)和所述驱动力(Fa);‑将所述流体压力(pd)减小至低于标称压力的预定值。

Description

用于将电缆喷射到管道中的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种在驱动装置和流体拖拽力的辅助下将电缆或纤维铺设或安装到管道中直至其到达最终位置的方法。
背景技术
“喷射”电缆是指在将纤维或电缆(在下文中出称为“细长元件”)推入管道中的驱动装置以及在管道中产生的、沿引入的细长元件产生拖拽力的气流的辅助下,将细长元件铺设到管道中。
“浮动”电缆是指在将纤维或电缆(在下文中称为“细长元件”)推入管道中的驱动装置以及在管道中产生的、沿引入的细长元件产生拖拽力的液体流的辅助下,将细长元件铺设到管道中,所述光纤或电缆由于液体的密度而具有重量补偿。
文献EP2415135 A2描述了一种用于将电缆喷射到管道中的吹头。然而,该文献没有给出任何暗示来利用这种方法增加可实现的细长元件的最大长度。例如,没有认识到流体压力和推力之间的错误的平衡如何对可实现的最大长度产生负面影响以及如何改进这种平衡。通常,当在细长元件已经到达其在管道中的最终位置之前就实现这种最大长度时,细长元件的远端停止运动,而细长元件仍然被推入到加压管道中,由此会导致细长元件在管道中的起伏、或者甚至缠结和/或弯曲。应注意,当将非常柔软的纤维铺设到管道中时该情况是最严重的,因为这种起伏/缠结/弯曲可能会非常快速地出现,并且会损坏纤维。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的上述缺点,并首先提出一种铺设方法,该铺设方法允许将任何类型的、很长长度的细长元件放入管道中,同时降低由于意外的起伏/缠结/弯曲而损坏细长元件的风险。
为此目的,本发明的第一方面是一种用于将细长元件安装到管道中的方法,该方法包括以下步骤:
-通过对细长元件施加驱动力导致在压力室下游产生有效推力F2eff,使细长元件穿过位于管道入口处的压力室插入到管道中,
-使加压流体在标称压力下穿过压力室而引入到管道中,
其中,在所述细长元件已经进入管道的时刻之后以及在所述细长元件到达管道中的最终位置的时刻之前,该方法包括以下步骤:
-至少监测所述管道中的流体压力和所述驱动力;
-相对于所述驱动力减小所述流体压力至小于标称压力的预定值。
上述方法包括测量和监测流体压力和驱动力的步骤,使得流体压力可以减小到小于标称压力的值,以避免具有导致意外停止的铺设条件,以导致细长元件在不期望停止时由于起伏或缠结产生的可能的损坏。实际上,尽管当速度降低时增加流体压力可能是第一反应,但如果在压力室入口处施加到细长元件的压力接近或超过所测量的驱动力,则这不是正确的对策。在该特定情况下,正确的对策是降低压力室内的压力,以确保驱动力和压力的平衡有利于进入压力室。应当注意,最终位置被理解为或意味着细长元件在过程结束时的期望位置,而不是例如细长元件在其前端离开管道之前被阻挡的位置。
对管道中的流体压力的监测是在压力室附近、在细长元件引入到管道的附近,即在靠近浮动/喷射设备处进行的。通常,安装压力传感器以测量存在于压力室中和/或管道的第一米内的压力。
驱动力通常由驱动单元产生,驱动单元具有夹紧细长元件的滚子或履带。
有利地,如果检测到弯曲或偏离细长元件的标称轨迹,则施加驱动力的驱动装置的驱动力和/或驱动速度下降或减小。该措施限制了损坏细长元件的风险。
在第一实施例中,驱动力(Fa)在细长元件进入压力室的入口的上游被施加,以便利用外部推力将细长元件推入压力室,并且其中,如果流体压力导致施加到细长元件的轴向向外压力易于等于或大于外部推力,则减小流体压力。
在这种情况下,外部推力等于驱动力减去用于将电缆从卷筒拉出的力。
换句话说,驱动力Fa是以下的总和:
-在驱动单元的下游施加以迫使细长元件进入压力室的外部推力F2,,以及
-在驱动单元的上游施加以使细长元件从卷筒或线圈放卷/解绕的拉力F1
测量管道入口处或压力室中的流体压力是特别有利的。该测量靠近设备并且给出了施加到细长元件上的压力Fi的精确计算,该压力Fi与推力F2相反地定向/取向,该推力F2可通过驱动单元从所施加的驱动力Fa有效地获得。因此,当压力趋于等于或甚至大于在压力室上游施加到细长元件的驱动力时,有效地采取降低流体压力的决定。
有利的是,在以下情况下减小流体压力:
F2eff≤0;
其中:F2eff=F2-Fi
通常,标称流体压力(适当地)低于管道可承受的最大压力而没有任何损坏(塑性变形或爆裂)。
有利地,如果流体压力导致施加到细长元件的轴向向外的压力易于等于或大于外部推力,则降低流体压力。实际上,尽管在速度降低时增加流体压力可能是第一反应,但如果施加到细长元件的压力接近或超过所测量的外部推力时,则这不是正确的对策(因为增加流体压力将导致推力与压力的进一步不利的平衡)。在该特定情况下,正确的对策是降低压力室内的压力。
在第二实施例中,驱动力在细长元件进入压力室的入口下游被施加,以便以有效拉力(F1eff)将细长元件拉入压力室,并且其中,如果流体压力导致施加到细长元件的轴向向外的压力易于等于或大于驱动力减去用于将电缆从卷筒拉出的力时,则减小流体压力。
在这种情况下,有效拉力等于压力和用于将电缆从卷筒拉出的力的总和。
现在,与上述两个实施例相关地,有利地,更具体地在喷射的情况下,在以下情况下减小流体压力:
其中:
F2eff=Fa-F1-Fi
Fa:被施加和测量的驱动力;
F1:被施加和测量的、用于将细长元件从卷筒拉出的力;
Dc:细长元件直径;
Dd:管道内直径;
pd:流体压力。
一旦计算出的比率趋于低于或等于0.2,则减小流体压力,这意味着由驱动装置施加到细长元件上的有效力(推力或拉力)趋向于不足以大于在压力室入口处施加在细长元件上的压力施加的压力。
更有利地,在喷射的情况下并且仍与上述两个实施例相关,如果出现以下情况,则减小流体压力:
其中:
F2eff=Fa-F1-Fi
Fa:被施加和测量的驱动力;
F1:被施加和测量的、用于将细长元件从卷筒拉出的力;
Dc:细长元件直径;
Dd:管道内直径;
pd:流体压力。
一旦计算的比率趋于低于或等于0.1,就减小流体压力,这意味着由驱动装置施加到细长元件的有效力(推力或拉力)趋向于不足以大于在压力室入口处施加在细长元件上的压力施加的压力,以完全和最佳地受益于推动和吹气之间的协同作用。
有利地,该方法包括以下步骤:
-在将细长元件推入到管道之前,从将细长元件从卷筒上解卷;
-测量被施加到细长元件的拉力,以解卷细长元件;
-通过所测量的拉力来校正驱动力,以确定是否减小流体压力。根据该实施例,即使需要努力解卷细长元件,也要估算有效推力(克服压力所需的力)。
有利地,测量拉力的步骤包括在卷筒和被布置成施加驱动力的驱动装置之间测量被施加到沿特定路径的细长元件的横向力的步骤。通过在卷筒和驱动单元之间测量处于预定角度的细长元件的横向力,该步骤易于实现。
有利地,该流体是气体。因此,压力室可以为吹气室。
有利地,监测细长元件速度(vc),并且如果细长元件速度小于预定速度,和/或如果检测到细长元件在管道中的拉紧位置的起伏/偏差,则减小气体压力。
有利地,在减小气体压力的步骤之后是相对于所述驱动力和/或细长元件速度增加气体压力的步骤。如果检测到严重减速,或者甚至是发生停止,将压力增加回到标称压力或类似水平的方法有助于恢复细长元件的运动。详细地说,在压力减小(通过可选的排气步骤)之后再次增加压力会引起沿着管道的压力条件暂时改变,其从减压状态开始(甚至是在大气压力下,如果先前已完成排气)结束于在标称压力下进入稳定的供给状态,但是经历其中沿着管道长度的压力下降接近线性压力下降的状态。申请人发现,沿着管道长度的这种线性压力下降为细长元件的铺设创造了更好的条件,因为沿着细长元件的整个长度的拖曳力非常均匀。这种“恒定”的拖曳力可有助于恢复细长元件的正常位置(即,管道中没有缠结、没有起伏),以便喷射过程的正常进一步处理。
例如,当细长元件速度减慢时,确定压力的下降,这表明例如在管道的第一部分中作用在细长元件上的气体推进力不足以克服细长元件和管道之间的摩擦力,以及在管道中进一步作用在细长元件上的、有效地到达所述第一部分的累积的过量气体推进力(向后穿过细长元件,部分由绞盘效应消耗)仍然不足以克服所述摩擦力。沿着管道长度的临时线性压力下降(在压力室中的压力增加步骤期间)有助于增加在整个第一部分上作用在细长元件上的气体推进力,使得在那里补偿所述摩擦力。
例如,当细长元件速度减慢时,或者当细长元件在管道中的位置偏离标称位置时,确定压力的下降,这表示例如细长元件的远端遇到管道弯曲或接合,在该特定位置在管道和细长元件之间产生增加的摩擦或甚至停止。沿着管道长度的临时线性压力下降(在压力室中的压力增加步骤期间)或者在细长元件的远端位置处的临时增加的压力梯度有助于穿过该特定位置并且至少恢复细长元件的前端的运动和/或恢复“正常”铺设条件。
当细长元件的远端处于临时压力分布具有比在该位置处的静止状态更大的压强梯度的位置时,运动的恢复尤其有效。特别地,当细长元件已经安装或铺设在管道长度的约不到三分之二时,该方法是有用的。
有利地,如果被施加到非加压管道的气体压力从大气压力突然增加到标称压,则在给定时间tc达到沿所述管道的每米的恒定压力下降,并且,上述实施例中提到的气体压力的增加以一定速率进行,使得在介于以下范围内的时间tM达到标称压力:0.15tc≤tM≤0.5tc。申请人发现,避免压力的突然增加(通常在阀突然打开时会遇到)是非常有利的,而是将这种受控的倾斜上升用于压力增加,因为标称压力的严格或突然的恢复可能会造成细长元件在管道中的缠结(突然的压力增加具有“推动”细长元件的任何松弛部分或自由长度的效果,自由长度是在受限的位置累积的,并且随后会形成缠结)。恒定的压力下降被理解为每米的压力梯度在平均压力梯度的±50%的范围内,并且更特别地是沿着管道长度的平均压力梯度的±30%。
有利地,减小流体压力和增加压力的步骤在所述细长元件到达所述管道中的最终位置的时刻之前重复多次。
有利地,如果执行多次压力下降和压力增加的序列,则最后一次序列被执行使得压力增加终止,以在大于由先前的序列实现的标称压力且小于产生如下压力的标称压力下供给气体,所述压力等于或大于:
-外部推力,前提是驱动力在细长元件进入压力室的入口的上游施加;
-驱动力减去用于将电缆从卷筒拉出的力,前提是驱动力在细长元件进入压力室的入口的下游施加。申请人发现压力增加步骤的最终气体压力的逐步增加是有利的,以从运动的恢复中获益最大化。
有利地,减小气体压力的步骤包括通过打开管道的入口处的孔来排放气体压力的步骤。该实施例有助于从大气压开始,以在压力进一步增加的期间沿管道长度获得临时的线性压力下降。
本发明的第二方面涉及用于将细长元件安装到管道中的装置,包括:
-压力室,该压力室连接到管道的入口,并且布置成在标称压力下加压,
-驱动单元,该驱动单元布置成对细长元件施加驱动力,以使细长元件穿过压力室插入到管道中,
-监测单元,该监测单元布置成用于至少监测流体压力和驱动力和/或细长元件速度,
-控制单元,该控制单元布置成相对于所述驱动力和/或细长元件速度自动减小流体压力。
本发明的第三方面涉及一种用于将细长元件喷射到管道中的装置,包括:
-吹气室,该吹气室连接到管道入口,并设置成在标称气压下加压,
-驱动单元,该驱动单元布置成向细长元件施加驱动力,以通使细长元件穿过吹气室插入管道中,
-监测单元,该监测单元布置成用于至少监测气体压力和驱动力和/或细长元件的速度,
-控制单元,该控制单元布置成相对于所述驱动力和/或细长元件的速度自动减小气体压力。
有利地,该装置包括:
-放卷单元,该放卷单元布置成从卷筒放卷细长元件,并以预定角度将细长元件供给到推动单元,
-横向力测量单元,该横向力测量单元布置在放卷单元和驱动单元之间,以测量横向力和/或轴向力,该轴向力是被施加到细长元件以放卷细长元件的拉力。
根据一个实施例,该装置包括用于使细长元件进入到压力室中的入口,并且驱动单元(沿着细长元件轨迹)布置在入口的上游。
附图说明
根据以下对本发明的特定的非限制性实施例的、通过附图说明的详细描述,本发明的其他特征和优点将更清楚地显现,在附图中:
-图1a表示根据本发明的第一实施例的装置的示意图;
-图1b表示根据本发明的第二实施例的装置的示意图;
-图2是根据本发明的第一实施例的装置的详细示意图,并且所述装置被布置成实施本发明的方法;
-图3表示图2的装置,其可选择在解卷细长元件的期间测量横向力;
-图4表示在使用给定外直径的电缆和具有给定内直径和给定长度的管道时在从零压力到16巴的压力下打开阀之后在不同时间内管道中的压力作为x的函数;
-图5表示压力梯度作为用于图4中所示的压力曲线的x的函数。
具体实施方式
在本申请中,细长元件例如可以是指电缆、电力电缆、光纤或光缆、温度传感光纤或光缆。所有这些细长元件例如可包括芯、涂层或护套。然而,细长元件该词不限于这些具体示例中的任何一个。
管道例如也可以是指管线、空心圆筒、管子、导管等:限定出通道的、细长元件可以从第一位置到第二位置在其中铺设或布置的任何部件。
图1a表示根据本发明的第一实施例的装置的示意图,以示出在将细长元件(电缆2)铺设到管道6中的期间所涉及的力,当驱动单元是布置在电缆2进入压力室12的入口的上游处的推动单元8时,所述铺设是经由压力室12通过驱动单元执行的。
来自卷筒的力F1是拉力,来自驱动器的力Fa是牵引力,机械驱动后的外部推力F2和插入力Fi是推力,力F2eff是有效推力。应用以下公式:
Fa=F1+F2
F2eff=F2-Fi
那么:
F2eff=Fa-F1-Fi
示例:来自卷筒5的拉力F1为5N,来自机械驱动的牵引力Fa为10N,机械驱动后的推力为5N,插入(推)力Fi为1N,并且有效推力F2eff为4N。
图1b表示根据本发明的第二实施例的装置的示意图,以示出在将细长元件(电缆2)铺设到管道6中所涉及的力,当驱动单元是布置在电缆2进入压力室12的入口的下游处的拉动单元8a时,所述铺设是经由压力室12通过驱动单元执行的。
来自卷筒的拉力F1、插入力Fi和力F1eff是拉力,来自驱动器的力Fa是牵引力,并且机械驱动后的力F2eff是有效推力。应用以下公式:
Fa=F1eff+F2eff
F1eff=F1+Fi(注意,针对Fi使用加号)
那么:
F2eff=Fa-F1-Fi
示例:来自卷筒的拉力F1为5N,插入(拉)力Fi为1N,有效拉力为6N,来自机械驱动器的牵引力Fa为10N并且机械驱动后的有效推力F2eff为4N。因此,最终结果是一样的。
图2表示被布置成当驱动单元是推动单元8时将细长元件(电缆2)铺设到管道6中的装置。通过使用同时推动电缆并吹动电缆/使电缆浮动进入管道的装置(换句话说,该方法是喷射/浮动方法),具有直径Dc的电缆2从卷筒4安装到具有内直径Dd的管道6中。通过推动单元8以轴向力Fa进行推动,推动单元例如由机械驱动式下带和机械驱动式上带组成,上带经由块10以径向(夹紧)力Fr压在电缆2上。
驱动力Fa是用于将电缆2从卷筒4拉出的拉力F1和用于将电缆2推入到压力室12中(因为本示例中的流体是气体,压力室可被称为吹气室)并且进一步进入到管道6中的外部推力F2的总和。来自泵/压缩机(未示出)的流体在压力pd下被供给到压力室12中,使得推进力被施加到管道6中的电缆2上。压力室12被安装在与推动单元8共用的公共底板14上。在底板14上还安装有轮16,轮跟随电缆2的,以测量被安装的距离x,并由此得出安装速度vc
该装置包括连接到推动单元8、压力室12和空转轮16的测量和控制单元20,以直接测量(作为时间的函数)以下参数:
a)马达压力pm(气动、液压)或电压或电流(电力)。或者,使用应变仪在推动单元上测量驱动力Fa
b)电缆径向(夹紧)力Fr。这可以通过校准弹簧来进行测量(例如,该校准弹簧对于最大设置的最大值为100N/cm或逐步更小(例如,向外伸出的杆上的环指示),例如100、75、50和25N/cm)。许多电缆的抗挤压性能(在硬平板之间)被规定>100N/cm,但是一些较小的电缆被规定<100N/cm。在后一种情况下,可能还需要测量夹紧压力以保证(并证实)正确的安装。带传动(通常柔软且带有电缆槽)通常允许比规定的硬平板规格大得多的夹紧力。
c)管道(压力室)中的流体压力pd
d)管道(压力室)中的流体温度Td
e)电缆位置x。这是通过(以较小的力)压在电缆2上的空转轮16来测量的。
f)电缆速度vc。这来自与e)相同的传感器。
g)带速度vd。这是在对带进行驱动的轮上测量的。
图3示出了图2的装置,其配备有横向力测量单元18,该横向力测量单元布置在卷筒4和推动单元8之间,以测量横向力,从而减去作为施加到电缆2的用于放卷电缆2的拉力的轴向力。
以下参数与安装相关,并且也是直接测量的参数(见上文),或者是根据后面的参数计算的参数:
1)轴向驱动力Fa。这是通过例如由气动马达、液压马达或电动马达驱动带或轮的系统获得的,参见a)。驱动系统的力也可以直接被测量(例如通过应变计)或者根据马达的转矩得出。通常,马达的转矩取决于马达的速度。因此,电缆上的轴向力针对马达(带)的速度(在g)中测量)进行校正。
2)电缆径向(夹紧)力Fr。这由b)直接测量出。
3)管道(压力室)中的流体压力pd。这由c)直接测量出。
4)管道(压力室)中的流体温度Td。这由d)直接测量出。
5)电缆位置x。这由e)直接测量出。
6)电缆速度vc。这由f)直接测量出。
7)滑动:这使用由f)测量的电缆速度vc和由g)测量的带速度vd。该滑动来自两种速度的差异。
根据上述测量参数,可以计算并预测何时可能出现危险情况,导致电缆2的损坏、或导致浮动/喷射过程的停止。特别地,有利的是确保施加驱动力Fa导致产生外部推力F2的推动单元,和以pd加压的压力室12被设置成产生有效浮动/喷射(对于后者是推动和吹气之间的有效的协同作用)。在此目的中,申请人发现计算参数Cj是特别有利的:
其中:
F2eff=F2-Fi
或者F2eff=Fa-F1-Fi
F2:外部推力;
Fa:被施加和测量的驱动力;
F1:被施加和测量的、用于将细长元件从卷筒拉出的力;
Dc:细长元件直径;
Dd:管道内直径;
pd:气体压力。
申请人有利地发现,在安装操作期间Cj总是大于0,并且对于喷射甚至大于0.2,并且更优选为0.1。实际上,当Cj<0时,安装性能可能会非常糟糕。在后一种情况下,电缆2一旦被插入管道中将处于拉伸载荷下,并且从开始就存在绞盘效应,从而扼杀了避免绞盘效应的流体阻力作用。在喷射的情况下,有效推力F2eff(在插入到管道中之后)也应至少是累积吹气力的一部分,以在推动和吹气之间产生协同作用。当外部推力F2(和驱动力Fa)受到限制时,管道空气压力pd可能太大,并且需要减小以获得最佳性能,其中Cj>0.1。换句话说,当系数Cj小于0.1时,管道空气压力应减小,直到再次达到0.1的Cj值,以获得最佳喷射。只要满足该条件(Cj等于或大于0.1),就可以进行喷射。
当细长元件减速或停止时(如果测量速度vc低于最小值,即电缆速度为零或几乎为零),本发明提出在管道完全排气的情况下显著降低气体压力并再次增加气体压力(只要Cj值允许这种增加),以受益于管道6中的特定且临时的气流状态,从而再次实现细长元件的运动。
实际上,由于气体是可压缩的介质,沿管道的压力不是线性的,如图4所示,从完全排气的管道开始,管道中的压力的快速或突然增加将产生沿该管道的压力分布曲线的发展。如图4所示,加压1分钟后,从入口到距入口大约1300米处压力从16巴减小到大气压。在4分钟时,几乎整个管道都被加压,10分钟后,流动被建立,其中从入口到距入口1500米处线性压减小很小,并且随着位置靠近出口,线性压力减小越来越显著。
需要注意的重要曲线是在6分钟之后,其中压力的减小整体看起来像沿着管道的整个长度的线性递减函数。这意味着在加压开始后的这个特定时间,沿着电缆2的拖曳力将非常均匀。该特定且临时的流动状态产生良好的条件以将电缆2喷射或重新开始喷射在管道6中再远一点。
图5示出了在与图4相同的时间点处在整个管道上的每米的压力损失。在加压1分钟后,压力梯度在管道入口处非常显著(不成比例),在加压10分钟后,靠近出口的压力梯度比入口处的压力梯度大两倍。仅在6分钟后,压力梯度变化小于其平均值的±30%,这被认为是非常稳定和恒定的。加压后6分钟时的特定流动状态沿着电缆2的整个长度产生拖曳力,该拖曳力是非常均匀的,并且这有助于进一步移动电缆2,或者在一次暂停后恢复电缆2的运动。沿管道长度得到这种特定且临时的“压力恒定减小”的时间被称为tc,其取决于多个参数,例如管道内直径、电缆外直径、管道长度、公称压力、气体温度......时间tc特定于每种配置,并且可以通过模拟计算。
图4和图5还示出了在阀打开之后立即产生突然加压,拖曳力被施加到电缆2的靠近压力室的部分上(在加压后1分钟时,在1500米和2500米之间没有压力)。因此,仅在管道入口附近存在大量压缩空气流,并且如果在电缆2几乎被铺设好时进行加压,则其靠近入口的部分将受到高流量,尽管在位于管道末端处的其部分不经受任何拖拽力/推进力(因为那里仍没有建立气流)。如果电缆2在靠近入口处出现松散部分(通常为若由于检测到偏差或起伏而停止喷射的情况),则可能存在缠结的风险,因为所有松散部分将被推动,在一些情况下以出现缠结而结束。当一束纤维铺设在一起时,这种情况很可能发生,并且这些纤维中的一根纤维停止(例如,阻挡在管道的连接器上)。
申请人发现在再次增加压力室中的压力的同时避免这种快速且突然的压力增加是非常有利的。特别是,当向非加压管道施加直至标称压力的突然增加的气体压力时,在给定时间tc达到沿着所述管道的每米的压力的恒定减小,并且用于使缠结的风险最小化的气体压力的增加应该以一定的速率进行,以便在以下的时间tM达到标称压力,tM介于如下范围:0.15tc≤tM≤0.5tc。换句话说,发现将压力倾斜上升设定为使得标称压力恢复比时间tc快6至2倍。
当然可以理解,对于本领域技术人员来说,可以实现明显的改进和/或修改,这些改进和/或修改仍然处于本发明的范围内,因为它由所附的权利要求限定。特别地,本发明涉及铺设电缆,但该方法也非常适合于铺设纤维、光纤并且尤其是具有低刚度的纤维,因为如果纤维、光纤进入压力室弯曲或被推入压力室同时在管道中出现起伏、弯曲或停止,则它们会具有高的损坏风险。

Claims (20)

1.一种将细长元件安装到管道(6)中的方法,所述方法包括以下步骤:
-通过对所述细长元件施加驱动力(Fa)导致在压力室(12)下游产生有效推力(F2eff),使所述细长元件穿过位于所述管道(6)的入口处的压力室(12)插入到所述管道(6)中,
-使加压流体在标称压力下穿过所述压力室(12)而引入到所述管道(6)中,
其中,在所述细长元件已经进入所述管道(6)的时刻之后以及在所述细长元件到达所述管道(6)中的最终位置的时刻之前,所述方法包括以下步骤:
-至少监测所述管道(6)中的流体压力(pd)和所述驱动力(Fa);
-相对于所述驱动力(Fa)减小所述流体压力(pd)至小于所述标称压力的预定值。
2.根据前一项权利要求所述的方法,其中,所述驱动力(Fa)在所述细长元件进入所述压力室的入口的上游被施加,以便利用外部推力(F2)将所述细长元件推入到所述压力室中,并且其中,如果所述流体压力(pd)导致施加到所述细长元件的轴向向外的压力易于等于或大于外部推力(F2),则减小所述流体压力(pd)。
3.根据前一项权利要求所述的方法,其中,所述外部推力(F2)等于所述所述驱动力(Fa)减去用于将所述电缆从卷筒拉出的力(F1)。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述驱动力(Fa)在所述细长元件进入所述压力室的入口的下游被施加,以便以有效拉力(F1eff)将所述细长元件拉入到所述压力室中,并且其中,如果所述流体压力(pd)导致施加到所述细长元件的轴向向外的压力(Fi)易于等于或大于驱动力(Fa)减去用于将所述电缆从所述卷筒拉出的力(F1),则减小所述流体压力(pd)。
5.根据前一项权利要求所述的方法,其中,所述有效拉力(F1eff)等于压力(Fi)与将所述电缆从所述卷筒拉出的力(F1)之和。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在以下情况下减小所述流体压力(pd):
其中:
F2eff=Fa-F1-Fi
Fa:被施加和测量的驱动力;
F1:被施加和测量的、用于将细长元件从所述卷筒拉出的力;
Dc:细长元件直径;
Dd:管道内直径;
pd:流体压力。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法包括以下步骤:
-在将所述细长元件推入到所述管道(6)之前,将所述细长元件从所述卷筒解绕;
-测量被施加到所述细长元件的拉力(F1),以解绕所述细长元件;
-通过所测量的拉力(F1)来校正所述驱动力(Fa),以获得所述有效推力(F2eff),并确定是否减小所述流体压力(pd)。
8.根据前一项权利要求所述的方法,其中,测量所述拉力的步骤包括在所述卷筒和被布置成施加所述驱动力(Fa)的驱动装置之间测量被施加到所述细长元件的横向力的步骤。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述流体是气体。
10.根据前一项权利要求所述的方法,其中,监测细长元件的速度(vc),并且其中,如果所述细长元件的速度(vc)小于预定速度,和/或如果检测到所述细长元件在所述管道(6)中的拉紧位置有起伏/偏差,则减小所述气体压力(pd)。
11.根据权利要求6至7中任一项所述的方法,其中,减小所述气体压力(pd)的步骤包括通过打开所述管道(6)的入口处的孔来释放所述气体压力(pd)的步骤。
12.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,其中,在减小所述气体压力(pd)的步骤之后是相对于所述驱动力(Fa)增加气体压力(pd)的步骤。
13.根据前一项权利要求所述的方法,其中,如果被施加到未加压管道(6)的气体压力(pd)突然增加到所述标称压力,则在给定时间tc达到沿所述管道(6)的每米的恒定压力下降,并且其中,前一项权利要求中所述的气体压力(pd)的增加以一定速率进行,使得在介于以下范围内的时间tM达到所述标称压力:0.15tc≤tM≤0.5tc
14.根据权利要求9或10所述的方法,其中,减小所述流体压力(pd)和增加所述压力的步骤在所述细长元件到达所述管道(6)中的最终位置的时刻之前重复多次。
15.根据权利要求9到11中任一项所述的方法,其中,如果执行多次压力下降和压力增加的序列,则最后一次序列被执行使得压力增加终止,以在大于由先前的序列实现的标称压力且小于产生如下压力的标称压力下供给气体,所述压力等于或大于:
-所述外部推力(F2),前提是所述驱动力(Fa)在所述细长元件进入所述压力室(12)的入口的上游施加;
-所述驱动力(Fa)减去用于将所述电缆从所述卷筒拉出的力(F1),前提是所述驱动力(Fa)在所述细长元件进入所述压力室(12)的入口的下游施加。
16.用于将细长元件安装到管道(6)中的装置,包括:
-压力室(12),所述压力室连接到所述管道(6)的入口,并且布置成在标称压力下加压,
-驱动单元,所述驱动单元布置成对所述细长元件施加驱动力(Fa),以使所述细长元件穿过所述压力室(12)插入到所述管道(6)中,
-监测单元,所述监测单元布置成用于至少监测所述管道(6)的压力和所述驱动力(Fa),
-控制单元,所述控制单元布置成相对于所述驱动力(Fa)自动减小所述管道(6)的压力。
17.根据前一项权利要求所述的装置,还包括:
-放卷单元,所述放卷单元布置成从卷筒放卷所述细长元件,并以预定角度将所述细长元件供给到推动单元,
-横向力测量单元,所述横向力测量单元布置在所述放卷单元和所述推动单元之间,以测量横向力和/或轴向力,所述轴向力是被施加到所述细长元件以放卷所述细长元件的拉力。
18.根据权利要求16或17所述的装置,其中,所述监测单元布置成用于监测所述细长元件的速度(vc),
-并且其中,所述控制单元布置成相对于所述细长元件的速度(vc)自动减小所述管道(6)的压力。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的装置,所述装置包括用于使所述细长元件进入到所述压力室中的入口,并且其中,所述驱动单元布置在所述入口的上游。
20.根据权利要求16至18中任一项所述的装置,所述装置包括用于使所述细长元件进入到所述压力室中的入口,并且其中,所述驱动单元布置在所述入口的下游。
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