Устройство и способ укладки кабелей с одним или несколькими оптическими волокнами на трубу наземного или подводного трубопровода - RU2019109112A

1. Устройство (100) для укладки по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами (71) на трубу (200) наземного или подводного трубопровода, причем упомянутая труба (200) имеет продольное направление прохождения (L), и упомянутая труба (200) включает по меньшей мере один слой (201) металлического материала и по меньшей мере одно многослойное покрытие (202) на упомянутом слое (201) металлического материала, причем по меньшей мере одно многослойное покрытие (202) включает по меньшей мере один первый слой (203) рядом с упомянутым по меньшей мере одним слоем (201) металлического материала и по меньшей мере один второй слой (204), удаленный от упомянутого по меньшей мере одного слоя (201) металлического материала и противоположный по меньшей мере одному первому слою (203), и причем устройство (100) включает:

- опорный модуль (101), предназначенный для оперативной связи с трубой (200), причем опорный модуль (101) предназначен для скольжения относительно трубы (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200);

- фрезерное устройство (103), оперативно связанное с опорным модулем (101), причем фрезерное устройство (103) предназначено для выполнения канавки (60) в периферической радиальной части упомянутого по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия в направлении прохождения (L) трубы (200) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200);

- блок укладки (104) по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами, оперативно связанный с опорным модулем (101), причем упомянутый блок укладки (104) предназначен для укладки по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами в канавку (60) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200);

- экструдер (105), оперативно связанный с опорным модулем (101), причем упомянутый экструдер (105) предназначен для подачи материала наполнителя (80) в канавку (60) и для заливки по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами (71) в упомянутой канавке (60) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200), сплавления материала наполнителя (80) канавки (60) с радиально периферической частью упомянутого по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия, в котором выполнена канавка (60).

2. Устройство (100) по п. 1, отличающееся тем, что фрезерное устройство (103) предназначено для выполнения канавки (60) заданной радиальной глубины и заданной ширины поперек продольному направлению прохождения (L) трубы (200) в радиально периферической части упомянутого по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия.

3. Устройство (100) по п. 2, отличающееся тем, что заданная радиальная глубина канавки (60) меньше чем толщина упомянутого по меньшей мере одного второго слоя (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202).

4. Устройство (100) по п. 3, отличающееся тем, что заданную ширину поперек продольному направлению прохождения (L) трубы (200) канавки (60) определяют так, чтобы в ней можно было разместить по меньшей мере один кабель (70) с одним или несколькими оптическими волокнами (71).

5. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., отличающееся тем, что блок укладки (104) предназначен для механического натяжения по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами (71) при его укладке.

6. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., отличающееся тем, что материал наполнителя (80) является полимерным материалом, причем экструдер (105) предназначен для сматывания нити материала наполнителя (80) с соответствующего барабана, расплавления ее в экструдере (105) при заданной температуре плавления, подачи расплавленного материала наполнителя (80) в канавку (60) посредством соответствующей фильеры, чтобы залить упомянутый по меньшей мере один кабель (70) с одним или несколькими оптическими волокнами в канавке (60) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) и сплавления по меньшей мере части по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия, в котором выполнена канавка (60), с расплавленным материалом наполнителя (80).

7. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., включающее блок очистки (106), оперативно связанный с опорным модулем (101) и предназначенный для удаления во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) окисленной части, образовавшейся на по меньшей мере одном втором слое (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202) в результате контакта с воздухом после использования фрезерного устройства (103).

8. Устройство (100) по любому из предшествующих пп. 1-6, включающее блок очистки (106), оперативно связанный с опорным модулем (101), причем блок очистки (106) предназначен для удаления во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) остатков материала по меньшей мере одного второго слоя (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202), которые фрезерное устройство (103) могло оставить на трубе (200) и/или в самой канавке (60) после выполнения канавки (60).

9. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., также включающее трубчатый нагревательный элемент, оперативно связанный с опорным модулем (101), причем трубчатый нагревательный элемент предназначен для нагрева радиально периферической части по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия, в котором выполнена канавка (60), чтобы подготовить такую радиально периферическую часть для последующего сплавления с расплавленным материалом наполнителя (80) и восстановить по меньшей мере один второй слой (204) покрытия с введенным в него по меньшей мере одним кабелем (70) с одним или несколькими оптическими волокнами (71).

10. Устройство (100) по п. 9, отличающееся тем, что трубчатый нагревательный элемент предназначен для излучения горячего воздуха при заданной температуре нагрева.

11. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., отличающееся тем, что опорный модуль (101) предназначен для скольжения относительно трубы (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) в первом режиме перемещения (s1).

12. Устройство (100) по п. 11, отличающееся тем, что относительное скольжение между опорным модулем (101) и трубой (200) достигается путем перемещения опорного модуля (101) и удержания трубы (200) неподвижной в первом режиме перемещения (s1).

13. Устройство (100) по п. 11, отличающееся тем, что относительное скольжение между опорным модулем (101) и трубой (200) достигается путем удержания опорного модуля (101) неподвижным и перемещения трубы (200) во втором режиме перемещения (s2), противоположном первому режиму перемещения (s1).

14. Устройство (100) по п. 11, отличающееся тем, что относительное скольжение между опорным модулем (101) и трубой (200) достигается путем перемещения опорного модуля (101) в первом режиме перемещения (s1) и трубы (200) во втором режиме перемещения (s2), противоположном первому режиму перемещения (s1).

15. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., отличающееся тем, что опорный модуль (101) предназначен для оперативной связи с трубой (200), чтобы принимать и поддерживать стабильное положение во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200).

16. Устройство (100) по п. 15, отличающееся тем, что опорный модуль (101) включает вращательные элементы (102), приспособленные для того, чтобы позволить опорному модулю (101) скользить относительно трубы (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) посредством взаимодействия вращательных элементов (102) с трубой (200).

17. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., также включающее блок управления (107), оперативно связанный с опорным модулем (101), причем блок управления (107) оперативно соединен с другими компонентами устройства (100), и блок управления (107) предназначен для загрузки и исполнения специфических программных кодов для управления устройством (100).

18. Устройство (100) по любому из предшествующих пп., отличающееся тем, что канавку (60) выполняют в радиально периферической части по меньшей мере одного второго слоя (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202), начиная с наружной поверхности трубы (200).

19. Способ (600) укладки по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами (71) на трубу (200) наземного или подводного трубопровода, причем упомянутая труба (200) имеет продольное направление прохождения (L) и упомянутая труба (200) включает по меньшей мере один слой (201) металлического материала и по меньшей мере одно многослойное покрытие (202) на слое (201) металлического материала, причем упомянутое по меньшей мере одно многослойное покрытие (202) включает по меньшей мере один первый слой (203) покрытия рядом с упомянутым по меньшей мере одним слоем (201) металлического материала и по меньшей мере один второй слой (204) покрытия, удаленный от по меньшей мере одного слоя (201) металлического материала, противоположный по меньшей мере одному первому слою (203) покрытия, причем способ (600) включает следующие этапы:

- выполнение (601) фрезерным устройством (103), оперативно связанным с опорным модулем (101) устройства (100), канавки (60) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) в периферической радиальной части упомянутого по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200);

- укладка (602) блоком укладки (104), оперативно связанным с опорным модулем (101) устройства (100), по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами в канавку (60) во время относительного скольжения опорного модуля (101) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200);

- подача (603) экструдером (105), оперативно связанным с опорным модулем (101) устройства (100), материала наполнителя (80) канавки (60), чтобы залить по меньшей мере один кабель (70) с одним или несколькими оптическими волокнами в канавке (60) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200), при этом сплавляя расплавленный материал наполнителя (80) канавки (60) с радиально периферической частью по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия, в котором выполнена канавка (60).

20. Способ (600) по п. 19, отличающийся тем, что этап подачи (603) включает этап сматывания экструдером (105) нити материала наполнителя (80) с соответствующего барабана, расплавления ее в экструдере (105) при заданной температуре плавления, подачу расплавленного материала наполнителя (80) в канавку (60) посредством соответствующей фильеры экструдера (105), чтобы залить по меньшей мере один кабель (70) с одним или несколькими оптическими волокнами в канавке (60) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200), и сплавление по меньшей мере части по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия на стенках канавки (60) с расплавленным материалом наполнителя (80).

21. Способ (600) по любому из предшествующих пп. 19, 20, отличающийся тем, что этап (602) укладки включает этап сматывания блоком укладки (104) по меньшей мере одного кабеля (70) с одним или несколькими оптическими волокнами с соответствующего барабана путем механического натяжения этого по меньшей мере одного кабеля (70).

22. Способ (600) по любому из предшествующих пп. 19-21, включающий этап удаления блоком очистки (106) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) окисленной части, образовавшейся на по меньшей мере одном втором слое (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202) в результате контакта с воздухом после использования фрезерного устройства (103).

23. Способ (600) по любому из предшествующих пп. 19-21, включающий этап удаления блоком очистки (106) во время относительного скольжения между опорным модулем (101) и трубой (200) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) остатков материала по меньшей мере одного второго слоя (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202), которые фрезерное устройство (103) после выполнения канавки (60) могло оставить на трубе (200) и/или в самой канавке (60).

24. Способ (600) по любому из предшествующих пп. 19-23, включающий после этапа (602) укладки этап нагрева трубчатым нагревательным элементом, оперативно связанным с опорным модулем (101) устройства (100), радиально периферической части по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия, в котором выполнена канавка (60).

25. Труба (200) наземного или подводного трубопровода, имеющая продольное направление прохождения (L) и включающая:

- по меньшей мере один слой металлического материала (201) и по меньшей мере одно многослойное покрытие (202) на упомянутом слое металлического материала (201), причем по меньшей мере одно многослойное покрытие (202) включает по меньшей мере один первый слой (203) материала покрытия, примыкающий к по меньшей мере одному слою металлического материала (201), и по меньшей мере один второй слой (204) покрытия, удаленный от упомянутого по меньшей мере одного слоя металлического материала (201), против по меньшей мере одного первого слоя (203) покрытия,

- канавку (60) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) в радиально периферической части по меньшей мере одного второго слоя (204) по меньшей мере одного многослойного покрытия (202);

- по меньшей мере один кабель (70) с одним или несколькими оптическими волокнами, уложенный в канавку (60), причем этот по меньшей мере один кабель (70) с одним или несколькими оптическими волокнами залит в канавке (60) в продольном направлении прохождения (L) трубы (200) путем сплавления по меньшей мере одной части по меньшей мере одного второго слоя (204) покрытия на стенках канавки (60) с расплавленным материалом наполнителя (80) в канавке (60).