RU164676U1 - Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке - Google Patents

Abstract

1. Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, содержащий два связанных между собой полукольца - первое и второе, расположенных с возможностью охватывания погружной насосной установки и фиксации на ней, на первом полукольце с внешней стороны продольно расположены центрирующие элементы, соединенные между собой перемычкой с возможностью охватывания электрического кабеля и прижатия к поверхности упомянутой установки при соединении со вторым полукольцом, отличающийся тем, что упомянутая перемычка выполнена дифференцированной толщины в направлении расположения кабеля, а на боковых сторонах упомянутых центрирующих элементов со стороны электрического кабеля выполнены выступы, ориентированные в направлении кабеля.2. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что дифференцированная толщина выполнена по форме волны с вершиной, расположенной в средней части и плавно уменьшающейся к центрирующим элементам.3. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что дифференцированная толщина выполнена треугольной формы со скругленной вершиной.4. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые выступы выполнены по форме волны с вершиной, расположенной в средней части и плавно уменьшающейся к краям боковых сторон центрирующих элементов.5. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые выступы выполнены треугольной формы со скругленной вершиной, расположенной в средней части боковых сторон.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне погружной насосной установки нефтедобывающего оборудования.

Из уровня техники известны различные решения устройств крепления электрического кабеля к погружному насосу. Так, например, известен протектор, описанный в патенте РФ №55007 МПК Е21В 17/00, публ. 2005 или протектор по патенту РФ №39161, МПК Е21В 17/00, публ. 2004, принятый в качестве ближайшего аналога.

Известный протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, принятый в качестве ближайшего аналога, содержит корпус, состоящий из двух частей, шарнирно связанных между собой для охвата погружной насосной установки в зоне кольцевого зазора, разъемное соединение, элементы которого расположены на свободных концах упомянутых частей корпуса, и защитное средство, установленное на одной из частей корпуса с возможностью схватывания электрического кабеля и прижатия его к корпусным частям погружной насосной установки, при простоте конструкции не позволяет обеспечить требуемое центрирование протектора в обсадной трубе, особенно на криволинейных участках колонны насосно-компрессорной установки, что приводит к возникновению повреждений электрокабеля, его перекручиванию.

Задачей, на решение которой направлено настоящая полезная модель, является расширение технических средств направленных на повышение надежности защиты и обеспечение стабильного во времени и пространстве крепления электрического кабеля различной толщины к насосной установке, в частности, на участках погружного насоса, центробежного газового сепаратора, устройства гидрозащиты и электродвигателя.

Технический результат заключается в обеспечении надежного прижатия кабеля к поверхности насосной установки независимо от изменения толщины электрического кабеля за счет выполнения перемычки дифференцированной толщины без повреждения металлической оплетки кабеля при его деформации в процессе прижатия. Естественно, что кабель для небольших глубин и мощностей имеет небольшую толщину, и, как следствие, относительно малый вес, а, следовательно, на его удержание на насосно-компрессорных трубах требуется небольшое усилие при прикреплении кабеля протектором. Для этого, достаточно участка, определенного максимальной толщиной перемычки. Для кабеля, предназначенного для больших глубин и мощностей насосной установки, требуется кабель повышенной толщины, который имеет существенно больший вес. В этом случае качественное прижатие кабеля к насосной установке и его фиксация на ней обеспечивается за счет прижатия не только участком, определенным максимальной толщиной перемычки, но и соседними участками, повышая тем самым силы трения в зоне контакта кабеля с окружающими его поверхностями перемычки, направляющих элементов и насосной установки.

Согласно полезной модели протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, содержащий два связанных между собой полукольца - первое и второе, расположенные с возможностью охватывания погружной насосной установки и фиксации на ней, на первом полукольце с внешней стороны продольно расположены центрирующие элементы, соединенные между собой перемычкой с возможностью охватывания электрического кабеля и прижатия к поверхности упомянутой установки при соединении со вторым полукольцом, при этом упомянутая перемычка выполнена дифференцированной толщины в направлении расположения кабеля, а на боковых сторонах упомянутых центрирующих элементов со стороны электрического кабеля выполнены выступы, ориентированные в направлении кабеля.

Возможны и другие варианты выполнения протектора, согласно которым необходимо, чтобы:

- дифференцированная толщина была бы выполнена по форме волны с вершиной, расположенной в средней части и плавно уменьшающейся к центрирующим элементам.

- дифференцированная толщина была бы выполнена треугольной формы со скругленной вершиной, расположенной в средней части.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для решения задачи и достижения технического результата, а именно повышение эксплуатационной надежности и обеспечения качественного прижатия кабеля к поверхности насосной установки независимо от толщины электрического кабеля за счет выполнения перемычки дифференцированной толщины, а на боковых сторонах упомянутых центрирующих элементов со стороны электрического кабеля - выступов, ориентированных в направлении кабеля, не разрушая при этом металлической оплетки кабеля при его деформации в процессе прижатия.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где

на фиг. 1 изображен вид сбоку протектора для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке;

на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.

на фиг. 3, 4 - форма выступов 10 и 11 - варианты (увеличено).

На фиг. 5 - вид сверху на центрирующие элементы 6 (схематично).

Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения протектора, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Согласно полезной модели (фиг. 1, 2, 3, 4, 5) протектор 1 для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке содержит два полукольца 2 и 3, установленные с возможностью охватывания насосной установки, в частности: - на участке кольцевого паза, - погружного насоса, - центробежного газового сепаратора, - устройства гидрозащиты и электродвигателя (не показан).

В одном из вариантов выполнения на свободных концах упомянутых полуколец 2 и 3 на диаметрально противоположных сторонах размещены элементы разъемного или шарнирного соединения 4, 5, при этом разъемное соединения 4 выполнено винтовым с потайными головками под ключ по форме многогранника, в частности квадрата.

На первом полукольце 2 протектора 1 продольно расположено два центрирующих элемента 6, которые соединены между собой перемычкой 7 с возможностью охватывания электрического кабеля 8 и прижатия его к поверхности упомянутой установки при соединении со вторым полукольцом 3. При этом упомянутая перемычка 7 выполнена дифференцированной толщины в направлении расположения кабеля, а на боковых сторонах 9 упомянутых центрирующих элементов 6 со стороны электрического кабеля 8 выполнены выступы 10, ориентированные в направлении кабеля.

В предпочтительном варианте центрирующие элементы 6 выполнены продолговатой формы с возможностью охватывания с боковых сторон электрический кабель 8, расположенный между ними, и защиты его от соприкосновения с твердыми предметами, при этом внешняя поверхность центрирующих элементов 6 в поперечном направлении выполнена скругленной по радиусу и выступающей над внешней поверхностью электрического кабеля 8, а их торцы - скошенными.

С целью оптимизации размещения протектора на сочлененных узлах погружной насосной установки продольно расположенные центрирующие элементы 6 могут быть выполнены различной длины относительно поперечной плоскости полуколец со скошенными углами и ребрами для уменьшения сопротивления перемещению и исключения воздействия на электрический кабель твердых тел окружающей среды.

Для уменьшения стоимости изготовления протектора полукольца 2 и 3 выполнены методом литья с последующим фрезерованием.

Монтаж протектора 1 на погружной насосной установки, расположенной в процессе нефтедобычи в вертикальном положении, производят следующим образом.

В зоне крепления электрического кабеля 8 размещают протектор с возможностью охватывания насосной установки, в частности: - на участке кольцевого паза, - погружного насоса, - центробежного газового сепаратора, - устройства гидрозащиты и электродвигателя (не показаны), таким образом, чтобы кабель был размещен между перемычкой 7 и участком насосной установки. Полукольца 2 и 3 стягиваются посредством разъемных соединений 4, в частности - винтов, при этом полукольца 2 и 3 плотно охватывают погружной насос, а перемычка 7, удерживая электрический кабель 8 с внешней стороны, обеспечивает его фиксацию в строго заданном положении независимо от его толщины. Это стало возможным за счет выполнения перемычки 7 дифференцированной толщины в направлении расположения кабеля, а на боковых сторонах 9 упомянутых центрирующих элементов 6 со стороны электрического кабеля - выступов 10, ориентированных в направлении кабеля.

В предпочтительном варианте фигурные выступы 11, сформированные дифференцированной толщиной, и упомянутые выступы 10 выполнены по форме волны с вершиной 12 (фиг. 3, 4), расположенной в первом случае в средней части и плавно уменьшающейся в направлении боковых сторон перемычки 7, а во втором случае (выступы 10) - также выполнены по форме волны с вершиной 13 (фиг. 3, 4, 5), расположенной в средней части и плавно уменьшающейся к свободным краям центрирующих элементов 6.

В другом варианте упомянутые выступы 10 и 11 имеют треугольную форму со скругленной вершиной (фиг. 3, 5).

Как правило, электрический кабель 8 для небольших глубин и мощностей насосной установки имеет небольшую толщину, и, как следствие, относительно малый вес, а, следовательно, на его удержание на насосно-компрессорных трубах требуется небольшое усилие при прикреплении кабеля протектором. Для этого, достаточно участков с выступами 10 и 11, определенных максимальной толщиной перемычки 7 и максимальной высотой выступов 10. Для электрического кабеля 8, предназначенного для больших глубин и мощностей насосной установки, требуется кабель 8 повышенной толщины, который имеет существенно больший вес. В этом случае, надежное прижатие электрического кабеля 8 к насосной установке и его фиксация на ней обеспечивается за счет прижатия не только участком, определенным максимальной толщиной перемычки 7 - выступами 11, а также и максимальной высотой выступов 10, и соседними участками от вершин 12, 13 выступов 10, 11, повышая, тем самым, площадь и силы трения в зоне контакта электрического кабеля 8 с окружающими его поверхностями перемычки 7, центрирующих элементов 6 и насосной установки без повреждения металлической оплетки кабеля 8 при его деформации в процессе сжатия ввиду плавного изменения толщины перемычки 7 и сторон выступов 10. Существенным при этом является то, что при сжатии электрического кабеля 8 происходит его деформация и, как следствие, распирание сторон кабеля в боковых направлениях. Таким образом, на участках его контакта с выступами 10 и 11 происходит формирование с трех сторон рельефной поверхности кабеля, адекватной поверхности перемычки 7 и боковых сторон 9 центрирующих элементов 6.

В связи с этим электрический кабель 8 на этом участке надежно фиксируется выступами 10 и 11, исключающими его относительное перемещение относительно протектора, закрепленного на погружной насосной установке.

Патентуемый протектор для крепления электрического кабеля 8 устанавливают в нескольких местах по длине погружной электрической насосной установки, варьируемой от сотни метров до нескольких километров. Все соединительные элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту как самого протектора, так и электрического кабеля от механических воздействий при эксплуатации, а также исключение растягивания электрического кабеля по длине и, как следствие, его разрыва.

Применение полезном модели обеспечивает расширение технических средств, направленных на обеспечение надежной защиты и стабильного во времени и пространстве крепления электрического кабеля различной толщины к насосной установке, в частности на участках погружного насоса, центробежного газового сепаратора, устройства гидрозащиты и электродвигателя.

Полезная модель «Протектор для крепления кабеля к погружной насосной установке» соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.

Claims (5)

1. Протектор для крепления электрического кабеля к погружной насосной установке, содержащий два связанных между собой полукольца - первое и второе, расположенных с возможностью охватывания погружной насосной установки и фиксации на ней, на первом полукольце с внешней стороны продольно расположены центрирующие элементы, соединенные между собой перемычкой с возможностью охватывания электрического кабеля и прижатия к поверхности упомянутой установки при соединении со вторым полукольцом, отличающийся тем, что упомянутая перемычка выполнена дифференцированной толщины в направлении расположения кабеля, а на боковых сторонах упомянутых центрирующих элементов со стороны электрического кабеля выполнены выступы, ориентированные в направлении кабеля.

2. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что дифференцированная толщина выполнена по форме волны с вершиной, расположенной в средней части и плавно уменьшающейся к центрирующим элементам.

3. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что дифференцированная толщина выполнена треугольной формы со скругленной вершиной.

4. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые выступы выполнены по форме волны с вершиной, расположенной в средней части и плавно уменьшающейся к краям боковых сторон центрирующих элементов.

5. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые выступы выполнены треугольной формы со скругленной вершиной, расположенной в средней части боковых сторон.

Images