RU2572802C1 - Method of cable insertion in ferromagnetic pipe, and device for its implementation - Google Patents
Method of cable insertion in ferromagnetic pipe, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572802C1 RU2572802C1 RU2014146747/07A RU2014146747A RU2572802C1 RU 2572802 C1 RU2572802 C1 RU 2572802C1 RU 2014146747/07 A RU2014146747/07 A RU 2014146747/07A RU 2014146747 A RU2014146747 A RU 2014146747A RU 2572802 C1 RU2572802 C1 RU 2572802C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- pipe
- inductor
- ferromagnetic
- balls
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к приспособлениям для протягивания кабелей, в частности нагревательных и геофизических, внутрь ферромагнитной трубы, в которую ограничен доступ извне. Преимущественно, но не исключительно, изобретение относится к подаче нагревательных кабелей в уже существующие подземные системы труб - трубопроводы промысловых систем сбора нефти и газа, эксплуатация которых осложнена асфальтеносмолопарафинистыми отложениями (АСПО) на внутренних стенках труб, с целью предотвращения АСПО.The invention relates to devices for pulling cables, in particular heating and geophysical, inside a ferromagnetic pipe into which access is restricted from the outside. Mostly, but not exclusively, the invention relates to the supply of heating cables to already existing underground pipe systems - pipelines of oil and gas field production systems, the operation of which is complicated by asphalt-resin-paraffin deposits (ASPO) on the inner walls of the pipes, in order to prevent ASPO.
В настоящее время в нефтепромысловой практике широко используется введение нагревательных кабелей в вертикальные насосно-компрессорные трубы (НКТ) нефтяных скважин для их прогрева. В случае вертикальных скважин кабель вводится в НКТ под действием собственного веса, однако данный способ не годится для введения кабеля внутрь горизонтального или полого расположенных труб.Currently, the introduction of heating cables into the vertical tubing of oil wells for their heating is widely used in oilfield practice. In the case of vertical wells, the cable is inserted into the tubing under its own weight, however, this method is not suitable for introducing the cable into horizontal or hollow pipes.
Из уровня техники известны два вида объектов техники, которые предназначены для введения кабеля внутрь трубы: с помощью толкателей и с помощью тяговых механизмов. Предлагаемый способ и устройство относятся ко второму виду.Two types of objects of technology are known from the prior art that are intended for introducing a cable into the pipe: using pushers and using traction mechanisms. The proposed method and device relate to the second form.
Известен Способ введения кабеля внутрь трубы (Патент Германии №4038156), согласно которому вводимый кабель подсоединяют к тяговой пробке, установленной в трубе, и пневматически воздействуют сжатым воздухом на эту пробку, которая, продвигаясь по трубе, протягивает кабель.A known method of introducing a cable into the pipe (German Patent No. 4038156), according to which the input cable is connected to a traction plug installed in the pipe, and pneumatically act with compressed air on this plug, which, moving along the pipe, pulls the cable.
Недостатком указанного известного способа является сложность технологии ввиду необходимости использования множества различного оборудования, а также его неэффективность при наличии на внутренних стенках трубы различных отложений, например, парафина.The disadvantage of this known method is the complexity of the technology due to the need to use many different equipment, as well as its inefficiency in the presence on the inner walls of the pipe of various deposits, for example, paraffin.
Учитывая, что предлагаемый способ реализуется с помощью самоходного тягового механизма, то наиболее близким аналогом к нему является Способ введения кабеля в трубу, в том числе, и в ферромагнитную, описанный в Патенте РФ №2475909. Согласно известному способу производят размещение кабеля вблизи точки доступа в трубу, соединяют его с тяговым механизмом, выполненным с возможностью осевого перемещения внутри трубы, и производят вывод кабеля через второй конец трубы на приемное устройство, причем используемый тяговый механизм содержит установленный враспор на внутренней поверхности линейный привод возвратно-поступательного движения, подвижные части которого снабжены распорными элементами, обеспечивающими одностороннее сцепление с внутренней поверхностью, при этом распорные элементы каждой из подвижных частей выполнены в виде симметрично расположенных относительно продольной оси линейного привода возвратно-поступательного движения не менее двух наклоненных к ней распорных звеньев, внутренние концы которых шарнирно соединены с подвижными частями линейного привода возвратно-поступательного движения, а наружные - с ползунами, подпружиненными на прижатие к внутренней поверхности.Given that the proposed method is implemented using a self-propelled traction mechanism, the closest analogue to it is the method of introducing a cable into a pipe, including a ferromagnetic one, described in RF Patent No. 2475909. According to the known method, the cable is placed near the access point into the pipe, connected to a traction mechanism configured to axially move inside the pipe, and the cable is led through the second end of the pipe to a receiving device, the traction mechanism used comprising a linear drive mounted spontaneously on the inner surface reciprocating movement, the moving parts of which are equipped with spacers providing one-way adhesion to the inner surface, at Ohm, the spacer elements of each of the moving parts are made in the form of at least two spacer links that are symmetrically positioned relative to the longitudinal axis of the linear reciprocating drive, the inner ends of which are pivotally connected to the movable parts of the linear reciprocating drive, and the outer ones with sliders spring-loaded against the inner surface.
Недостатками указанного известного способа является недостаточная эффективность по протягиванию кабеля в условиях загрязненного трубопровода, например, парафиноотложениями, т.к. эти отложения оказывают тормозящую силу, часто превышающую тяговое усилие.The disadvantages of this known method is the lack of effectiveness in pulling the cable in a dirty pipeline, for example, paraffin deposits, because these deposits exert a braking force, often exceeding traction.
Также из уровня техники известно Самодвижущееся устройство для протягивания троса в каналах при прокладке в них кабеля (Авт. св-во СССР №110999), выполненное в виде двух взаимно подвижных коаксиальных отрезков труб, снабженных попеременно упирающимися в стенки канала поворотными лапками и совершающих шаговое поступательное движение под действием попеременно натягиваемых управляющих тросов, причем устройство в передней его части снабжено трубчатым наконечником, выполненным с возможностью придания поворота указанных лапок и утапливания их в пазы.It is also known from the prior art that a self-propelled device for pulling a cable through channels when laying a cable in them (Aut. USSR USSR No. 110999) is made in the form of two mutually movable coaxial pipe segments equipped with rotary tabs alternately resting on the channel walls and making a stepping translational movement under the action of alternately stretched control cables, and the device in its front part is equipped with a tubular tip made with the possibility of imparting a rotation of these legs and sinking them into the grooves.
Однако указанное устройство имеет небольшое тяговое усилие, которое не позволит протаскивать даже геофизический кабель (а он имеет значительно меньшую массу по сравнению с нагревательным кабелем) в трубу. Устройство также не эффективно при загрязненных внутренних стенках труб, например, парафином.However, this device has a small pulling force, which will not even allow the geophysical cable to be pulled (and it has a significantly lower mass compared to the heating cable) into the pipe. The device is also not effective for contaminated inner walls of pipes, for example, paraffin.
Наиболее близким к предлагаемому по изобретению Устройству для введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы является Транспортное средство для перемещения по внутренним поверхностям (Патент РФ №2475909), содержащее установленный враспор на внутренней поверхности линейный привод возвратно-поступательного движения, подвижные части которого снабжены распорными элементами, обеспечивающими одностороннее сцепление с внутренней поверхностью, при этом распорные элементы каждой из подвижных частей выполнены в виде симметрично расположенных относительно продольной оси линейного привода возвратно-поступательного движения не менее двух наклоненных к ней распорных звеньев, внутренние концы которых шарнирно соединены с подвижными частями линейного привода возвратно-поступательного движения, а наружные - с ползунами, подпружиненными на прижатие к внутренней поверхности. Closest to the device according to the invention for introducing a cable into a ferromagnetic pipe is a vehicle for moving along internal surfaces (RF Patent No. 2475909), which contains a linear reciprocating drive mounted on the inner surface and placed on the inner surface, the movable parts of which are provided with spacer elements providing one-way adhesion to the inner surface, while the spacer elements of each of the moving parts are made in the form of symmetrically arranged relative to the longitudinal axis of the linear reciprocating drive of at least two spacer links inclined thereto, the inner ends of which are pivotally connected to the movable parts of the linear reciprocating drive, and the outer ends with sliders spring-loaded against the inner surface.
Однако и это указанное известное устройство имеет недостатки, а именно:However, this specified known device has disadvantages, namely:
- низкая эксплуатационная надежность, вследствие сложности конструкции и наличия множества механически и шарнирно соединенных узлов и деталей;- low operational reliability, due to the complexity of the design and the presence of many mechanically and pivotally connected nodes and parts;
- недостаточная эффективность по протягиванию кабеля в условиях загрязненного трубопровода, например, парафиноотложениями, т.к. при этом будет снижаться тяговое усилие устройства, ввиду снижения сцепления распорных элементов со стенками трубы.- lack of effectiveness in pulling the cable in a dirty pipeline, for example, paraffin deposits, because in this case, the traction force of the device will decrease, due to the reduction in the adhesion of the spacer elements to the pipe walls.
Единым техническим результатом, который обеспечивается заявляемой группой изобретений, является повышение надежности и эффективности по введению кабеля в трубы, в том числе, в условиях загрязненных отложениями протяженных трубопроводов, за счет повышения тягового усилия индуктора и за счет снижения вязкости или даже расплавления загрязнений горячим индуктором, особенно, при торможении.The single technical result, which is provided by the claimed group of inventions, is to increase the reliability and efficiency of introducing the cable into the pipes, including in conditions contaminated with deposits of long pipelines, by increasing the traction of the inductor and by reducing the viscosity or even melting of the pollution by the hot inductor, especially when braking.
Указанный технический результат достигается предлагаемым способом введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы, включающим размещение кабеля вблизи точки доступа в трубу, соединение его с тяговым механизмом, выполненным с возможностью продольного перемещения внутри трубы, и вывод кабеля через второй конец трубы, при этом новым является то, что размещение кабеля вблизи точки доступа в трубу производится на барабане, снабженном кольцевым токосъемником для передачи электроэнергии от источника питания к кабелю, вводимому внутрь ферромагнитной трубы, после соединения вводимого кабеля с тяговым механизмом подают напряжение от источника питания на вводимый кабель через кольцевой токосъемник, установленный на барабане, при этом в качестве тягового механизма используют индуктор цилиндрического линейного асинхронного двигателя, статором для которого служит ферромагнитная труба, в которую вводят кабель, причем индуктор содержит тонкостенный неферромагнитный корпус, внутри которого последовательно установлены на магнитном сердечнике катушки трехфазных обмоток поочередно с зубцами магнитопровода, при этом одни концы фазных обмоток индуктора соединены друг с другом и изолированы, а другие концы соединены с вводимым кабелем, торцы корпуса индуктора снабжены фланцами, на каждом из которых со стороны корпуса индуктора установлен скользящий центратор, включающий кольцевую обойму с несквозными радиальными отверстиями, в которых установлены тела качения - шарики, и вставки, предохраняющие шарики от выпадения, при этом шарики установлены с возможностью точечного соприкосновения со стенками ферромагнитной трубы.The specified technical result is achieved by the proposed method of introducing the cable inside the ferromagnetic pipe, including placing the cable near the access point into the pipe, connecting it to a traction mechanism made with the possibility of longitudinal movement inside the pipe, and outputting the cable through the second end of the pipe, while the new one is that the cable is placed near the access point into the pipe on a drum equipped with an annular current collector for transferring electricity from the power source to the cable introduced into the ferromagnet of the final pipe, after connecting the input cable to the traction mechanism, voltage is supplied from the power source to the input cable through a ring current collector mounted on the drum, while the inductor of a cylindrical linear induction motor is used as the traction mechanism, the stator for which is a ferromagnetic pipe into which the cable is introduced moreover, the inductor contains a thin-walled non-ferromagnetic housing, inside of which the coils of the three-phase windings are sequentially mounted on the magnetic core of the coil o with the teeth of the magnetic circuit, while one end of the phase windings of the inductor is connected to each other and isolated, and the other ends are connected to the input cable, the ends of the inductor body are equipped with flanges, each of which has a sliding centralizer on the side of the inductor body, including an annular ring with non-through radial holes in which the rolling bodies are installed - balls, and inserts that protect the balls from falling out, while the balls are installed with the possibility of point contact with the walls of the ferromagnetic loss.
В преимущественном варианте способа в качестве вводимого кабеля используют геофизический или нагревательный кабель.In an advantageous embodiment of the method, a geophysical or heating cable is used as the input cable.
Также в преимущественном варианте способа после вывода геофизического кабеля через второй конец трубы, его подсоединяют к автовымотке или лебедке, а к его концу, находящемуся у точки доступа в трубу, присоединяют нагревательный кабель, и с использованием геофизического кабеля, а также автовымотки или лебедки вводят нагревательный кабель в ферромагнитную трубу.Also, in an advantageous embodiment of the method, after the geophysical cable is led out through the second end of the pipe, it is connected to a car winder or winch, and a heating cable is connected to its end, located at the access point into the pipe, and a heating cable is introduced using a geophysical cable as well as a car winder or winch cable into the ferromagnetic pipe.
Указанный технический результат достигается также предлагаемым устройством введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы, включающим тяговый механизм, выполненный с возможностью продольного перемещения вдоль трубы и соединения с протягиваемым кабелем, новым является то, что при этом в качестве тягового механизма используют индуктор цилиндрического линейного асинхронного двигателя, статором для которого служит ферромагнитная труба, в которую вводят кабель, причем индуктор содержит тонкостенный неферромагнитный корпус, внутри которого последовательно установлены на магнитном сердечнике катушки трехфазных обмоток поочередно с зубцами магнитопровода, при этом одни концы фазных обмоток индуктора соединены друг с другом и изолированы, а другие концы соединены с вводимым кабелем, торцы корпуса индуктора снабжены фланцами, на каждом из которых со стороны корпуса индуктора установлен скользящий центратор, включающий кольцевую обойму с несквозными радиальными отверстиями, в которых установлены тела качения - шарики, и вставки, предохраняющие шарики от выпадения, при этом шарики установлены с возможностью точечного соприкосновения со стенками ферромагнитной трубы.The specified technical result is also achieved by the proposed device for introducing the cable into the ferromagnetic pipe, including a traction mechanism made with the possibility of longitudinal movement along the pipe and connecting with the cable drawn, the new is that in this case, a cylindrical linear induction motor inductor is used as a traction mechanism, a stator for which is a ferromagnetic pipe into which the cable is inserted, wherein the inductor comprises a thin-walled non-ferromagnetic body, inside of which the coils of the three-phase windings are sequentially mounted on the magnetic core in turn with the teeth of the magnetic circuit, while one end of the phase windings of the inductor is connected to each other and isolated, and the other ends are connected to the input cable, the ends of the inductor housing are provided with flanges, each of which is from the side of the inductor housing a sliding centralizer is installed, including an annular cage with non-through radial holes in which rolling elements are installed - balls, and inserts that protect the balls from falling out, while m balls are installed with the possibility of point contact with the walls of the ferromagnetic pipe.
А в преимущественном варианте устройства оно содержит несколько индукторов в сцепке друг с другом на гибкой связке.And in an advantageous embodiment of the device, it contains several inductors coupled to each other on a flexible bundle.
Достижение поставленного технического результата обеспечивается за счет совокупности и последовательности реализуемых операций способа, а также за счет предложенной компоновки конструктивных узлов устройства и их взаимосвязи.The achievement of the technical result is achieved due to the totality and sequence of the implemented operations of the method, as well as due to the proposed layout of the structural components of the device and their relationship.
Указанный единый технический результат обеспечивается за счет следующего.The specified single technical result is ensured by the following.
Благодаря оснащению барабана с протягиваемым кабелем кольцевым токосъемником, обеспечивается непрерывное электропитание подвижного тягового механизма от источника питания.Thanks to equipping the drum with a pull-out cable with a ring current collector, continuous power supply of the moving traction mechanism from the power source is provided.
Благодаря использованию в качестве тягового механизма индуктора цилиндрического линейного асинхронного двигателя, размещенного внутри ферромагнитной трубы (трубопровода), обеспечивается продольное перемещение внутри ферромагнитной трубы, как самого индуктора, так и соединенного с ним кабеля, по которому осуществляется непрерывное питание кабеля трехфазным током.Due to the use of a cylindrical linear induction motor as a traction mechanism located inside the ferromagnetic pipe (pipeline), longitudinal movement inside the ferromagnetic pipe of both the inductor itself and the cable connected to it is provided, through which the cable is continuously supplied with three-phase current.
Использование в качестве тягового механизма индуктора линейного цилиндрического асинхронного двигателя повышает эффективность процесса протягивания кабеля за счет:Using a linear cylindrical induction motor as a traction mechanism of the inductor increases the efficiency of the cable pulling process due to:
- упрощения и повышения надежности конструкции, вследствие того, что перемещение индуктора в ферромагнитной трубе происходит прямым силовым воздействием бегущего электромагнитного поля, создаваемого индуктором на ферромагнитную трубу, при этом, так как труба остается неподвижной, - перемещается индуктор;- simplification and increasing the reliability of the structure, due to the fact that the movement of the inductor in the ferromagnetic pipe occurs by direct force of the traveling electromagnetic field created by the inductor on the ferromagnetic pipe, while, since the pipe remains stationary, the inductor moves;
- авторегулирования тянущего усилия, так как при торможении индуктора тяговое усилие увеличивается в соответствии с механической характеристикой асинхронных электродвигателей (линейный цилиндрический асинхронный электродвигатель является разновидностью асинхронных двигателей);- auto-regulation of the pulling force, since when braking the inductor, the pulling force increases in accordance with the mechanical characteristics of asynchronous electric motors (a linear cylindrical asynchronous electric motor is a type of induction motors);
- существенного снижения сил трения в загрязненном отложениями трубопроводе, вследствие расплавления загрязнений, например, парафина или гидратов, разогревающимся при торможении индуктором;- a significant reduction in the friction forces in the pipeline contaminated by sediments, due to the melting of contaminants, for example, paraffin or hydrates, which are heated by braking by an inductor;
- существенного снижения сил трения, вследствие встроенных в предлагаемое устройство скользящих центраторов.- a significant reduction in the friction forces due to the sliding centralizers built into the proposed device.
Конструкция индуктора в принципе является традиционной, например, описанной в Авт. св-ве СССР №792509 или в Авт. св-ве СССР №503340: он содержит тонкостенный неферромагнитный корпус, внутри которого последовательно установлены на магнитном сердечнике катушки трехфазных обмоток поочередно с зубцами магнитопровода. Трехфазные обмотки индуктора с одной стороны соединены в «звезду» и изолированы, а с другой стороны выведены из корпуса индуктора через токоввод и подсоединены к источнику питания через вводимый кабель. Физика действия и явлений входящих в состав индуктора элементов заключается в том, что трехфазный ток, проходящий по катушкам, создает бегущее электромагнитное поле, которое взаимодействует со стенками ферромагнитной трубы, выполняющей роль статора, и за счет этого взаимодействия возникают продольные силы, которые приводят к продольному осевому перемещению индуктора по отношению к трубе. За счет воздействия этих продольных сил индуктор будет протягивать кабель в трубу.The design of the inductor, in principle, is traditional, for example, described in Auth. St. USSR No. 792509 or Auth. St. USSR No. 503340: it contains a thin-walled non-ferromagnetic case, inside of which three-phase winding coils are sequentially mounted on the magnetic core in turn with the teeth of the magnetic circuit. The three-phase windings of the inductor are connected on one side to a "star" and insulated, and on the other hand are brought out of the inductor body through a current lead and connected to a power source through an input cable. The physics of the action and phenomena of the elements included in the inductor consists in the fact that a three-phase current passing through the coils creates a traveling electromagnetic field that interacts with the walls of the ferromagnetic pipe acting as a stator, and due to this interaction longitudinal forces arise that lead to longitudinal axial movement of the inductor with respect to the pipe. Due to the influence of these longitudinal forces, the inductor will pull the cable into the pipe.
Снабжение корпуса индуктора фланцами обусловлено необходимостью герметизации обмоток индуктора.The supply of the inductor housing with flanges is due to the need to seal the inductor windings.
При движении индуктора вдоль трубы помимо продольных сил, возникают и радиальные силы, которые могут привести к «залипанию» индуктора к стенкам трубы. Для исключения этого явления на каждом указанном фланце со стороны корпуса индуктора устанавливают скользящий центратор, включающий кольцевую обойму с несквозными радиальными отверстиями, в которых установлены тела качения - шарики, и вставки, предохраняющие шарики от выпадения, при этом шарики установлены с возможностью точечного соприкосновения со стенками ферромагнитной трубы. При этом указанные шарики выполняют двойную функцию: во-первых, обеспечивают устранение «залипания» корпуса индуктора к стенке ферромагнитной трубы, и во-вторых, являются средством скольжения корпуса индуктора вдоль ферромагнитной трубы. Что позволяет снизить трение, а значит, увеличить тяговое усилие заявляемого устройства. Отложения, например, парафина или асфальтеносмолопарафиновых веществ, которые могут быть на стенках трубы, вплоть до пробок, преодолеваются индуктором, т.к. во-первых, индуктор во время работы имеет нагрев, который увеличивается при торможении, а во-вторых, протягиваемый кабель, находящийся под напряжением, также нагревается и способствует расплавлению указанных отложений.When the inductor moves along the pipe, in addition to the longitudinal forces, there are radial forces that can lead to sticking of the inductor to the pipe walls. To eliminate this phenomenon, a sliding centralizer is installed on each indicated flange from the side of the inductor body, including an annular cage with through radial holes in which the rolling bodies are installed - balls, and inserts protecting the balls from falling out, while the balls are installed with the possibility of point contact with the walls ferromagnetic pipe. Moreover, these balls perform a dual function: firstly, they eliminate the “sticking” of the inductor body to the wall of the ferromagnetic pipe, and secondly, they are a means of sliding the inductor body along the ferromagnetic pipe. That allows to reduce friction, and therefore, to increase the traction force of the claimed device. Deposits, for example, of paraffin or asphaltene-tar-paraffin substances, which can be on the walls of the pipe, up to the plugs, are overcome by the inductor, because firstly, the inductor during operation has heating, which increases during braking, and secondly, the stretched cable, which is energized, also heats up and contributes to the melting of these deposits.
Для увеличения тягового усилия и для беспрепятственного прохождения предлагаемого устройства в искривленных участках ферромагнитной трубы, предлагается делать гибкую сцепку из нескольких коротких индукторов.To increase traction and to freely pass the proposed device in the curved sections of a ferromagnetic pipe, it is proposed to make a flexible coupler of several short inductors.
Таким образом, заявляемый способ, реализуемый с помощью предлагаемого устройства, обеспечивает высокие тяговые усилия при протаскивании кабеля в трубу, даже при наличии в ней отложений; позволяет производить успешно эти операции, в том числе, и в подземных трубах, и реализуется с помощью простого устройства.Thus, the claimed method, implemented using the proposed device, provides high traction when pulling the cable into the pipe, even if there are deposits in it; allows you to successfully perform these operations, including in underground pipes, and is implemented using a simple device.
При реализации предлагаемого способа выполняют следующие операции в нижеуказанной последовательности:When implementing the proposed method, the following operations are performed in the following sequence:
- при наличии подземной трубы производят откапывание ее входного и выходного участков;- if there is an underground pipe, they dig out its inlet and outlet sections;
- на входном и выходном участках подземной ферромагнитной трубы устанавливают пологие соответственно входной и выходной патрубки, при необходимости, с сальниковыми уплотнениями,- at the inlet and outlet sections of the underground ferromagnetic pipe, sloping inlet and outlet pipes, respectively, are installed, if necessary, with stuffing box seals,
- размещают недалеко от входного участка подземной трубы источник питания и барабан, с намотанным на него кабелем (это может быть нагревательный кабель, например, марки КНМПпБП, или геофизический кабель, например, марки КГЛ); при этом барабан снабжен разъемами со скользящими контактами (кольцевым токосъемником),- place a power source and a drum, not far from the entrance section of the underground pipe, with a cable wound around it (it can be a heating cable, for example, KNMPpBP grade, or a geophysical cable, for example, KGL grade); while the drum is equipped with connectors with sliding contacts (ring current collector),
- один конец кабеля, намотанного на барабан через кольцевой токосъемник, соединяют с источником питания, а второй конец кабеля подсоединяют к индуктору, входящему в состав предлагаемого устройства, для чего кабель вводят в токоввод индуктора, где соединяют его токопроводящие жилы с обмотками катушек индуктора;- one end of the cable wound on the drum through an annular current collector is connected to a power source, and the second end of the cable is connected to the inductor, which is part of the proposed device, for which the cable is introduced into the current lead of the inductor, where its conductive conductors are connected to the windings of the inductor coils;
- индуктор вводят в торец входного ферромагнитного патрубка ферромагнитной трубы,- the inductor is introduced into the end of the inlet ferromagnetic pipe of the ferromagnetic pipe,
- от источника питания подают трехфазное напряжение по кабелю на обмотки индуктора;- a three-phase voltage is supplied from the power source by cable to the windings of the inductor;
- за счет созданного этими обмотками бегущего электромагнитного поля, которое вначале взаимодействует со стенками ферромагнитного патрубка, а затем со стенками ферромагнитной трубы, выполняющей роль статора, возникают продольные силы, которые приводят к продольному осевому перемещению (скольжению по стенкам трубы за счет выступающих шариков скользящего центратора) индуктора по трубе с обеспечением протягивания кабеля в трубу;- due to the traveling electromagnetic field created by these windings, which first interacts with the walls of the ferromagnetic pipe, and then with the walls of the ferromagnetic pipe acting as a stator, longitudinal forces arise that lead to longitudinal axial movement (sliding along the pipe walls due to protruding balls of the moving centralizer ) inductor through the pipe with ensuring pulling the cable into the pipe;
- после достижения индуктором выходного участка трубы (выходного ферромагнитного патрубка), снимают напряжение на кабеле, отсоединяют от него индуктор,- after the inductor reaches the output section of the pipe (output ferromagnetic pipe), remove the voltage on the cable, disconnect the inductor from it,
- токопроводящие жилы конца протянутого кабеля у выходного участка соединяют друг с другом, например, в «звезду», и изолируют, а тот конец кабеля, который остался у входного участка трубы, подключают к источнику питания для того, чтобы кабель выполнял свою функцию нагрева;- conductive conductors of the end of the extended cable at the output section are connected to each other, for example, in a "star", and isolated, and the end of the cable that remains at the input section of the pipe is connected to a power source so that the cable performs its heating function;
- в качестве одного из вариантов предлагаемого способа, возможно протягивание в трубу с помощью заявляемого устройства сначала более легкого геофизического кабеля (его диаметр примерно 6-8 мм и он легче нагревательного кабеля примерно в 10 раз) и в последующем, подсоединив протянутый легкий кабель у выходного участка трубы, например, к лебедке или к автовымотке, а у входного участка трубы - к нагревательному кабелю, можно протащить в трубу нагревательный кабель, подготовленный для протягивания у входного участка трубы и для протягивания которого требуются более значительные тяговые усилия, ввиду его большой массы (диаметр нагревательного кабеля может быть 25 мм).- as one of the variants of the proposed method, it is possible to pull into the pipe using the inventive device first a lighter geophysical cable (its diameter is about 6-8 mm and it is lighter than the heating cable by about 10 times) and subsequently, connecting the stretched light cable at the output pipe section, for example, to a winch or car winder, and at the inlet pipe section to the heating cable, you can drag a heating cable into the pipe, prepared for pulling at the pipe inlet section and for pulling the cat cerned require larger driving forces, because of its large mass (the diameter of the heating cable can be 25 mm).
Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами, где на фиг. 1 изображена схема расстановки оборудования для введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы, на фиг. 2 изображена конструкция индуктора предлагаемого устройства; на фиг. 3 - общий вид скользящего центратора, входящего в конструкцию индуктора.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a layout of equipment for introducing a cable into a ferromagnetic pipe, FIG. 2 shows the design of the inductor of the proposed device; in FIG. 3 is a general view of a sliding centralizer included in the design of the inductor.
Предлагаемое устройство, посредством которого реализуется заявляемый способ, содержит индуктор 18 цилиндрического линейного асинхронного двигателя (фиг. 1), статором для которого служит ферромагнитная труба 1, в которую доставляют кабель 2. Индуктор содержит тонкостенный неферромагнитный корпус 3 (фиг. 2), внутри которого установлены на магнитном сердечнике 4 в пазы 5 катушки 6 фазных обмоток, чередующиеся на магнитном сердечнике 4 поочередно с зубцами 7 магнитопровода. Катушки 6 индуктора соединяются в три фазные обмотки, причем с одной стороны они соединяются, например, в «звезду», и изолируются, а с другой стороны соединяются в токовводе 8 с трехжильным кабелем 2 (с его токопроводящими жилами), который предназначен для протягивания в трубу 1. Оба торца корпуса 3 индуктора снабжены фланцами 9 для стягивания гайками 10 набранных катушек 6 и зубцов 7 магнитопровода. Причем на каждом из фланцев 8 со стороны корпуса индуктора установлен скользящий центратор 11 (фиг. 3), включающий кольцевую обойму 12 с несквозными радиальными отверстиями 13, в которых установлены тела качения - шарики 14, и вставки 15, предохраняющие шарики от выпадения. При этом шарики 14 выступают за пределы кольцевой обоймы 12 и установлены с возможностью точечного соприкосновения со стенками ферромагнитной трубы 1.The proposed device, through which the inventive method is implemented, comprises an
Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.
Один конец трехжильного кабеля 2 на барабане 16 (фиг. 1) соединяют с источником питания 19 через кольцевой токосъемник 17, а второй конец кабеля 2 подсоединяют к индуктору 18, для чего токопроводящие жилы кабеля 2 вводят в токоввод 8 (фиг. 2), где соединяют их с обмотками катушек 6 индуктора. После соединения индуктора 18 с кабелем 2 его вводят в пологий ферромагнитный патрубок 23, который выполнен в виде отвода от ферромагнитной трубы 1. От источника питания 19 (фиг. 1) подают напряжение на трехфазный кабель 2, а значит, и на обмотки индуктора. В общем случае между источником питания 19 и кабелем 2 устанавливают комплектующие: трехфазный трансформатор 20, позволяющий выбирать необходимые напряжения питания, станция управления 21, обеспечивающая контроль введения кабеля внутрь ферромагнитной трубы, клеммная коробка 22 для подключения питания к кабелю на барабане 16 через кольцевой токосъемник 17. За счет созданного обмотками индуктора бегущего электромагнитного поля, происходит взаимодействие индуктора со стенками ферромагнитной трубы 1, выполняющей роль статора (вторичного элемента), возникают продольные силы, обеспечивающие продольное движение индуктора внутри трубы 1. При этом за счет выступающих шариков 14 скользящего центратора 11 обеспечивается существенное снижение радиальных сил и сил трения. После достижения индуктором выходного участка трубы 1, отключают кабель 2 от источника питания 19 и тем самым снимают напряжение на кабеле 2, отсоединяют от кабеля 2 обмотки индуктора 18 и кабель 2 используют по назначению. Если кабель 2 был легким (например, геофизическим), его можно использовать для протяжки более тяжелого кабеля (например, нагревательного). При этом нагревательный кабель устанавливают на барабане вблизи входного патрубка 23 ферромагнитной трубы 1, соединяют хвостовой конец ранее протянутого легкого кабеля 2 с тяжелым (нагревательным) и протаскивают его лебедкой, установленной у выходного патрубка (на чертеже не показано) ферромагнитной трубы 1.One end of the three-
Протянутый в трубу (трубопровод) нагревательный кабель одним концом напрямую присоединяют к клеммной коробке 22, токопроводящие жилы другого конца этого кабеля соединяют друг с другом в звезду и изолируют. Для прогрева кабеля 2 на трансформаторе 20 устанавливают необходимое расчетное напряжение.A heating cable stretched into a pipe (conduit) is directly connected to
Протянутые в трубах нагревательные кабели могут быть широко использованы для обеспечения пропускной способности, например, систем сбора нефти, путем предотвращения отложений асфальтеносмолопарафиновых веществ в трубах.The heating cables stretched in the pipes can be widely used to ensure the throughput of, for example, oil recovery systems by preventing deposits of asphaltene-tar-paraffin substances in the pipes.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014146747/07A RU2572802C1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Method of cable insertion in ferromagnetic pipe, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014146747/07A RU2572802C1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Method of cable insertion in ferromagnetic pipe, and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2572802C1 true RU2572802C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014146747/07A RU2572802C1 (en) | 2014-11-20 | 2014-11-20 | Method of cable insertion in ferromagnetic pipe, and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2572802C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU110999A1 (en) * | 1955-12-31 | 1956-11-30 | А.И. Селезнев | Self-propelled device for pulling the cable in the channels |
| FR2234482A1 (en) * | 1973-06-25 | 1975-01-17 | Field Automation | Device for pulling cables through pipes - magnets on cable and magnetic particles in pipe reduce friction |
| DE4038156A1 (en) * | 1990-11-30 | 1992-06-04 | Abb Patent Gmbh | Cable laying system using pressurised flow medium - uses cable insertion housing sealed to end of protective cable sleeve |
| EP2075606A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | British Telecmmunications public limited campany | Cable installation using induction |
| RU2475909C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Vehicle to move over inner surfaces |
-
2014
- 2014-11-20 RU RU2014146747/07A patent/RU2572802C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU110999A1 (en) * | 1955-12-31 | 1956-11-30 | А.И. Селезнев | Self-propelled device for pulling the cable in the channels |
| FR2234482A1 (en) * | 1973-06-25 | 1975-01-17 | Field Automation | Device for pulling cables through pipes - magnets on cable and magnetic particles in pipe reduce friction |
| DE4038156A1 (en) * | 1990-11-30 | 1992-06-04 | Abb Patent Gmbh | Cable laying system using pressurised flow medium - uses cable insertion housing sealed to end of protective cable sleeve |
| EP2075606A1 (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-01 | British Telecmmunications public limited campany | Cable installation using induction |
| RU2475909C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-20 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Vehicle to move over inner surfaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2037725C1 (en) | Device for electric heating of pipelines conveying viscous fluids through deep-water obstacles | |
| US20090214196A1 (en) | High efficiency direct electric heating system | |
| US11791092B2 (en) | Slide-on inductive coupler system | |
| AU2010272414B2 (en) | Method for manufacturing rigid tubular pipes having double casing, installation for manufacturing and rigid tubular pipe | |
| KR101047146B1 (en) | Apparatus for laying cable in channel | |
| CA2569752A1 (en) | Method and conduit for transmitting signals | |
| US20140166301A1 (en) | Steam generation | |
| US20190285219A1 (en) | Method And Device For Induction Heating Of An Inner Pipe Of An Assembly Of Coaxial Pipes | |
| RU2572802C1 (en) | Method of cable insertion in ferromagnetic pipe, and device for its implementation | |
| EP2925956A2 (en) | Shielded multi-pair arrangement as supply line to an inductive heating loop in heavy oil deposits | |
| WO2010079318A1 (en) | System for heating a pipeline | |
| RU179850U1 (en) | Submersible linear motor | |
| CN109931009A (en) | Suspension segmentation load-bearing is segmented grafting power supply system in oil pipe | |
| WO2017021325A1 (en) | Subsea flying lead | |
| RU2661505C1 (en) | Coaxial induction cable, heating device and heating method | |
| RU2415517C2 (en) | Device for pipeline induction heating | |
| US11982155B2 (en) | Subsea heating apparatus for heating a subsea component, such as subsea pipeline, related subsea heating assembly, subsea heating system, oil and gas production installation and manufacturing method | |
| RU2755521C2 (en) | Method for heating liquid media | |
| KR20200021008A (en) | Sleeve member mounting device for connecting structure of power cable | |
| US286948A (en) | Underground multiple-wire cable | |
| US9822590B2 (en) | Apparatus and methods for testing inductively coupled downhole systems | |
| CN104953524B (en) | House wiring system | |
| UA89280C2 (en) | Device for noncontact energy transfer to electric locomotive | |
| Burpee et al. | Skin effect current tracing | |
| RU2041779C1 (en) | Magnetodynamic welding apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191121 |