RU199490U1

RU199490U1 - Composite pipeline marking device

Info

Publication number: RU199490U1
Application number: RU2020117682U
Authority: RU
Inventors: Михаил Алексеевич Чупахин; Диляра Ильясовна Нугманова
Original assignee: Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2020-09-03

Abstract

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. Техническими результатами 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. Устройство для обозначения расположения подземного трубопровода из композитного материала включает сигнальный проводник, как минимум две напорные трубы, узел соединения проводника. 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. Конец сигнального проводника с накладной клеммой выведен на наружную поверхность до размещения ниппеля. 1 ил.The utility model relates to means for designating and remotely monitoring the location of an underground pipeline and can be used in the oil, oil and gas and other industries using pipes made of multilayer composite material, for example, fiberglass, polyolefin and others intended for the transportation of oil, gas and water. The technical results are to improve the quality of marking and remote control of the location of an underground pipeline made of a composite material, for example, fiberglass pipes, by eliminating damage to the integrity of the signal cable, ensuring a fixed placement and connection of the signal cable. A device for indicating the location of an underground pipeline made of composite material includes a signal conductor, at least two pressure pipes, a conductor connection node. The signal conductor is located along the axis of each pressure multilayer pipe made of composite material and is fixed between its layers. The ends of the signal conductor are brought out to the outer surface of the pressure pipe before the coupling is fixed and are placed on one generatrix. One end is rigidly connected to a threaded nut, while the nut is flush sealed in the body of the outer surface of the pressure pipe at the beginning of the coupling fastening, and the second end of the signal conductor is made with an overhead terminal and a length that ensures the connection of the signal conductor between two pipes by clamping with a bolt with washer to the nut. The end of the signal conductor with a patch terminal is brought out to the outer surface before the nipple is placed. 1 ill.

Description

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.The utility model relates to means for designating and remotely monitoring the location of an underground pipeline and can be used in the oil, oil and gas and other industries using pipes made of multilayer composite material, for example, fiberglass, polyolefin and others intended for the transportation of oil, gas and water.

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.Known fiberglass pipe containing at least two layers of fiberglass, between which a layer of binder is located, in the layers of fiberglass placed metal elements made of corrosion-resistant metal and passing through these layers of fiberglass (RU No. 2176349, publ. 27.11.2001). The inner surface of the pipe is covered with a layer of fluoroelastomer. The binder layer contains an electrically conductive component in an amount that ensures the electrical conductivity of the binder layer. The technical result is an increase in the service life of the pipe.

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.The disadvantage is the low efficiency of marking and remote control of the location of pipes during the construction of an underground pipeline, since there is no high-quality contact of metal elements between the pipes, which leads to a limitation of technological capabilities during the construction of the pipeline.

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.In the construction of underground pressure pipelines, multilayer pipes made of composite material are used. Existing factory pipes made of fiberglass composite material do not have the ability to ring, for this it is necessary to provide for the laying of a conductor (satellite) in the design solution, which is displayed on the control measuring column (KIK). To designate the entire route of the pipeline, a copper cable with a cross section of 1-6 mm is usually used as a conductor.

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 мм² 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.A device is known to indicate the location of an underground pipeline, including a signal conductor, pressure pipes, a conductor connection unit (Instructions for the installation of pipelines from fiberglass pipes. TU 2296-250-24046478-95). During the construction of a pipeline made of fiberglass pipes, the project provides for the placement of a signal conductor along the pressure pipeline. As a signal conductor, an insulated aluminum or copper wire with a cross section of 2.5-4 mm ^{2 is} laid in a trench with an exit to the surface. The deviation of the wire from the pipe axis during laying should not exceed 0.3 m. In the places where the wire is output above the ground, a traditional KIK is installed.

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.The disadvantages of the device are that laying a signal wire complicates the process of building a pipeline, increases the construction time of a pipeline, in practice, problems arise associated with a cable break during backfilling of a trench after the completion of excavation due to mechanical impact of earthmoving equipment or the rock itself, or soil displacement leading to the deviation of the wire from the pipe axis, as well as the vandal actions of intruders who extract the wire by the ends extending above the earth's surface, as a result of which it is impossible to survey the pipeline route by an instrumental method, indicating geolocation via satellite and entering data into a common database, and the pipeline route is stretched indefinitely. To restore the integrity of the conductor, it will be necessary to open a trench, re-lay a new cable along the fiberglass pipeline, because it is impossible to search for a defect of this nature using a topographic device.

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.The technical tasks are to improve the quality of marking and remote control of the location of an underground pipeline made of composite material, for example, fiberglass pipes, by eliminating damage to the integrity of the signal cable, ensuring a fixed placement and connection of the signal cable, simplifying the process of laying pipelines from fiberglass pipes and the operation of earthmoving equipment, eliminating the fact vandalism, elimination of repair work and savings in material costs.

Технические задачи решаются устройством для обозначения расположения подземного трубопровода из композитного материала, включающим сигнальный проводник, как минимум две напорные трубы, узел соединения проводника.Technical problems are solved by a device for indicating the location of an underground pipeline made of composite material, including a signal conductor, at least two pressure pipes, a conductor connection unit.

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.The novelty is that the signal conductor is located along the axis of each pressure multilayer pipe made of composite material and is fixed between its layers, the ends of the signal conductor are brought out to the outer surface of the pressure pipe before the coupling is fixed and are placed on one generatrix, one end is rigidly connected to with a threaded nut, while the nut is flush-mounted in the body of the outer surface of the pressure pipe at the beginning of the coupling fastening, and the second end of the signal conductor is made with a patch terminal and a length that ensures the connection of the signal conductor between two pipes by clamping with a bolt and washer to the nut, and the end of the signal conductor with a patch terminal is brought out to the outer surface before the nipple is placed.

Также новым является то, что сигнальный проводник выполнен из медного, алюминиевого или стального провода, стержня, ленты, струны или шины.Also new is that the signal conductor is made of copper, aluminum or steel wire, rod, tape, string or busbar.

Также новым является то, что болт выполнен с покрытием композитной изолирующей мастики, например, консистенцией в виде сургуча или битума.Also new is that the bolt is coated with a composite insulating mastic, for example with a consistency of sealing wax or bitumen.

Также новым является то, что узел соединения проводника плотно укрыт защитным кожухом.Also new is that the conductor junction is tightly covered by a protective cover.

На фигуре схематично изображено устройство для обозначения и дистанционного контроля расположения подземного трубопровода из стеклопластиковых труб.The figure schematically shows a device for marking and remote monitoring of the location of an underground pipeline made of fiberglass pipes.

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.The device for indicating the location of an underground pipeline made of composite material includes a signal conductor 1, at least two pressure pipes 2, a conductor connection node 3. The signal conductor is made of a material that can be easily identified by a locator device, for example, from copper, aluminum or steel wire, rod, tape, string or tire, etc. The diameter of the conductor is 1 to 4 mm. In a multilayer pressure pipe 2 made of non-metallic material, between the layers, during the production of multilayer pipes, a signal conductor is located, passing along the axis of each pressure pipe 2, by any known method, for example, by spiral winding, reinforcement parallel to the pipe axis, etc., and fixed between its layers. The authors do not pretend to the method of reinforcement. The ends of the signal conductor are brought out to the outer surface of the pressure pipe before the coupling is fastened and placed on the same line of the forming pipe. This eliminates damage to the integrity, provides a fixed placement of the signal conductor. One end is rigidly connected to a threaded M5-8 nut, for example by hardfacing or soldering. The nut is flush sealed in the body from the outer surface of the pressure pipe at the beginning of the coupling. The second end of the signal conductor is made with a rigidly connected overhead terminal and a length that ensures the connection of the signal conductor between two pipes, by clamping with a bolt and washer to the nut, forming a connection unit. The length of the second end of the signal conductor with a patch terminal is determined by the sleeve length with a margin of 5-7 mm. The end of the signal conductor with a patch terminal is brought out to the outer surface while maintaining the tightness of the outlet until the nipple is placed. The material from which the patch terminal is made should easily transmit an electric potential through itself. The size of the hole in the terminal corresponds to the size of the clamping bolt M5-8. Additionally, the terminal has a clamp with which a small section of the wire-connection is fixed. Clamping of the wire section is carried out using a special crimping device or even with pliers. This operation can be performed both at the place of installation of the pipeline, in a trench, and in the workshop during the production of pipes. The bolt after tightening the terminal of the conductor of the connector is covered with a consistency in the form of sealing wax or bitumen or other composite insulating mastic. This will prevent the occurrence of corrosion and oxidation of fasteners, ensure a high-quality connection of the signal cable, simplify the process of assembling and laying the pipeline from fiberglass pipes, and eliminate the fact of vandalism. The conductor junction is tightly covered with a protective cover. The casing is made, for example, of aluminum tape or rubber material, secured with a worm clamp, or of steel tape with a rubber coating on the inside. The proposed device improves the quality of the designation and remote control of the location of the underground pipeline made of composite material and simplifies the work of earthmoving equipment, eliminates repair work and saves material costs. The use of the proposed device will allow for confident control over the axis of the route of the operated pipeline made of composite material, reduce the cost of purchasing and replacing a copper cable.

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. The proposed device is assembled in the following sequence. In the production of multilayer fiberglass pipes for the construction of oil pipelines, water pipelines, gas pipelines, a signal conductor is installed in the form of a rod, tape, bus, wire, etc. between layers of composite glass material along the entire length of the pipe. This will allow the integrity of the conductor to be achieved during the construction phase of the pipeline in order to avoid mechanical damage. The signal conductor in the body of the pipe will serve as a reference point for the pipeline route after its construction, provided it is correctly connected and led to a traditional CFC.

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.The signal conductor is made of a material that can be easily detected by the locator device, for example, copper wire or tape, aluminum wire or busbar with a thickness of 1-4 mm. In the pressure multilayer pipe 2 made of fiberglass, a signal conductor is located between the layers, which runs along the axis of the pressure pipe 2. The ends of the signal conductor are brought out to the outer surface of the pressure pipe before the coupling is fastened and are placed on the same line of the forming pipe. One end is rigidly connected to a threaded M5 nut, for example by hardfacing or soldering. The nut is hermetically placed flush in the molded state in the pipe body from the outer surface of the pressure pipe at the beginning of the coupling fastening. In order to avoid clogging and damage to the thread of the nut, in the factory, an M5 bolt of the corresponding diameter and thread pitch is screwed onto the nut. The second end of the signal conductor is made with a rigidly connected overhead terminal and a length that ensures the connection of the signal conductor between two pipes, by clamping with a bolt and washer to the nut, forming a connection unit. The length of the second end of the signal conductor with a patch terminal is determined by the length of the coupling with a margin of 5-7 mm. The end of the signal conductor with a patch terminal is brought out to the outer surface while maintaining the tightness of the outlet until the nipple is placed. The hole in the terminal corresponds to the size of the M5 clamping bolt. Additionally, the terminal has a clamp with which a small section of the wire-connection is fixed. Clamping of the wire section is carried out using a special crimping device. This operation can be performed both at the installation site of the pipeline, in the trench, and in the workshop after connecting the pipes in the string. After tightening the terminal of the connector conductor, the bolt is covered with bitumen or a consistency in the form of sealing wax. The conductor junction is tightly covered with a protective casing made of aluminum tape and secured with a worm clamp.

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.The proposed device improves the quality of designation and remote control of the location of an underground pipeline made of composite material, for example, fiberglass pipes, by eliminating damage to the integrity of the signal cable, providing a fixed placement and connection of the signal cable, simplifies the process of laying a pipeline from fiberglass pipes and the operation of earthmoving equipment, eliminates the fact vandalism, eliminates repair work and saves material costs.

Claims

1. A device for marking the location of an underground pipeline made of composite material, including a signal conductor, at least two pressure pipes, a conductor connection node, characterized in that the signal conductor is located along the axis of each pressure multilayer pipe made of composite material and is fixed between its layers , the ends of the signal conductor are brought out to the outer surface of the pressure pipe before fastening the coupling joint and are placed on one generatrix, one end is rigidly connected to the threaded nut, while the nut is flush sealed in the body of the outer surface of the pressure pipe at the beginning of the coupling, and the second end of the signal conductor is made with a patch terminal and a length that provides connection of the signal conductor between two pipes by clamping with a bolt and washer to the nut, and the end of the signal conductor with a patch terminal is brought out to the outer surface before the nipple is placed.

2. The device according to claim 1, characterized in that the signal conductor is made of copper, aluminum or steel wire, rod, tape, string or bus.

3. A device according to claim 1, characterized in that the bolt is coated with a composite insulating mastic, for example, with a consistency in the form of sealing wax or bitumen.

4. The device according to claim 1, characterized in that the conductor connection unit is tightly covered with a protective casing.