Труба диаметром 152 мм: технические характеристики, стандарты и области применения в электротехнике и энергетике
Труба с наружным диаметром 152 мм является одним из ключевых типоразмеров в номенклатуре кабельной и электротехнической продукции. Данный диаметр, соответствующий 150 мм в метрической системе с небольшим технологическим допуском, широко применяется для защиты силовых кабелей среднего и высокого напряжения, организации кабельных вводов, а также в качестве обсадных и защитных конструкций при прокладке коммуникаций. Основное назначение таких труб — обеспечение механической защиты кабелей от внешних воздействий (давление грунта, динамические нагрузки, случайные повреждения), защита от блуждающих токов и коррозии, а также создание технологического канала для возможной замены или дополнительной прокладки кабелей без проведения земляных работ.
Основные типы труб диаметром 152 мм и их стандарты
В профессиональной сфере используются несколько типов труб, различающихся материалом, конструкцией и областью применения.
1. Трубы гофрированные двустенные из ПНД/ПВД
Наиболее распространенный тип для бестраншейной прокладки (горизонтально-направленное бурение, ГНБ) и прокладки в траншеях. Состоят из наружной гофрированной оболочки (обычно из полиэтилена низкого давления, ПНД) для высокой кольцевой жесткости и внутренней гладкой оболочки (из полиэтилена высокого давления, ПВД) для легкой протяжки кабеля. Регламентируются стандартами ГОСТ Р 54475-2011 (трубы полимерные для бестраншейной прокладки) и сериями ТУ.
- Кольцевая жесткость (SN): SN8, SN12, SN16. Для диаметра 152 мм чаще всего применяются классы SN12 и SN16 для прокладки на значительной глубине или под дорогами.
- Материал: ПЭ80, ПЭ100.
- Цвет: Черный, оранжевый (для повышенной заметности), черный с цветными полосами (синяя — для водопроводов, но иногда используется для идентификации).
- Длина бухты: Обычно 40-50 метров.
- Коэффициент заполнения: Согласно ПУЭ, для труб длиной более 10 м площадь поперечного сечения всех прокладываемых кабелей не должна превышать 35% внутреннего сечения трубы. Для трубы с внутренним диаметром ~140 мм (гофрированная) полезная площадь составляет около 154 см². Таким образом, суммарная площадь сечения кабелей не должна превышать ~54 см².
- Допустимое тяговое усилие: При протяжке кабеля в длинную трубу (особенно при ГНБ) критически важно рассчитать механические нагрузки на кабель. Используются роликовые направляющие, специальная смазка (лубрикант) для снижения трения и контроль усилия протяжки.
- Тепловой режим: Прокладка в трубах ухудшает теплоотвод. Для силовых кабелей необходимо выполнять пересчет допустимых токовых нагрузок с учетом коэффициента снижения, который зависит от глубины заложения, теплопроводности грунта, количества работающих кабелей в одной трубе.
- Герметизация: Концы труб после протяжки кабелей должны быть герметизированы специальными муфтами или заглушками для предотвращения попадания влаги, грунта и грызунов.
2. Трубы гладкие из ПНД
Применяются для наружной и внутренней прокладки кабелей в условиях, не требующих высокой стойкости к сжатию. Регламентируются ГОСТ 18599-2001 (трубы напорные из ПЭ) и ТУ. Для кабельной защиты чаще используются как технические трубы.
3. Трубы асбестоцементные
Регламентируются ГОСТ 1839-80. Имеют внутренний диаметр 150 мм. Исторически применялись для прокладки кабелей в земле. Обладают высокой механической прочностью, но хрупкостью, большим весом и сложностью монтажа. Использование сокращается из-за экологических соображений и появления более технологичных альтернатив.
4. Трубы стальные
Применяются по ГОСТ 10704-91, 3262-75 и другим. Используются в особых условиях: при пересечении железнодорожных путей, в местах с высокой вероятностью механических повреждений, для защиты от блуждающих токов (при соответствующей изоляции), в качестве гильз при проходке через стены фундаментов. Требуют обязательной антикоррозионной защиты (битумное покрытие, цинкование).
5. Трубы из ПВХ (НПВХ)
Жесткие гладкие трубы из непластифицированного поливинилхлорида. Применяются для открытой и скрытой прокладки внутри зданий, в кабельных каналах. Для наружной прокладки диаметр 152 мм используется реже из-за ограниченной стойкости к ударным нагрузкам на холоде.
Ключевые технические параметры и таблицы
Таблица 1. Сравнительные характеристики труб диаметром ~152 мм
| Тип трубы | Стандартный наружный диаметр (мм) | Толщина стенки (мм) | Кольцевая жесткость (кН/м²) | Диапазон рабочих температур (°C) | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Гофрированная двустенная ПНД/ПВД | 152 ± 2 | ~4.5 (гладк.) / ~10 (гофр.) | SN8, SN12, SN16 (8-16) | -40 … +60 | Гибкость, легкость, коррозионная стойкость, длина в бухтах | Чувствительность к УФ без стабилизации |
| Гладкая ПНД (ТЕХ) | 152 ± 2 | ~8.0 — 14.0 (SDR) | Зависит от SDR | -20 … +40 | Гладкая внутренняя поверхность, химическая стойкость | Низкая кольцевая жесткость, поставляется в отрезках |
| Асбестоцементная | Внутр. 150 | 15-18 | Высокая (но хрупкая) | Не регламентируется | Высокая прочность на сжатие, негорючесть | Вес, хрупкость, экологические риски, гигроскопичность |
| Стальная электросварная | 152 (159 по ряду стандартов) | 4.5 — 6.0 | Очень высокая | Зависит от изоляции | Максимальная механическая защита | Вес, подверженность коррозии, необходимость изоляции |
Таблица 2. Рекомендуемое количество силовых кабелей 10 кВ в трубе 152 мм
Примечание: Расчеты носят справочный характер. Окончательный выбор зависит от сечения кабеля, его наружного диаметра, условий охлаждения и требований ПУЭ (гл. 2.3).
| Сечение жилы кабеля, мм² | Примерный наружный диаметр кабеля, мм | Максимально допустимое количество кабелей в одной трубе (с учетом тепловыделения) | Рекомендуемый способ прокладки |
|---|---|---|---|
| 3×70 | 55-60 | 3 | В одной трубе с разделителями |
| 3×120 | 65-70 | 2 | По одной в отдельной трубе или две с большим зазором |
| 3×240 | 80-85 | 1 | Одна труба на один кабель |
Области применения в энергетике и особенности монтажа
1. Прокладка методом ГНБ (горизонтально-направленное бурение)
Гофрированные двустенные трубы диаметром 152 мм — основной продукт для данного метода. Технология позволяет проложить трассу под автомобильными и железными дорогами, водными преградами, объектами инфраструктуры без вскрытия поверхности. Для ГНБ используются трубы с повышенной кольцевой жесткостью (SN12, SN16) и минимальным коэффициентом трения. Монтаж требует тщательной подготовки пилотной скважины, ее последовательного расширения до диаметра, превышающего наружный диаметр трубы на 20-30%, и последующей протяжки плетей трубы, сваренных в единую нитку.
2. Прокладка в траншеях
При традиционной траншейной прокладке трубы диаметром 152 мм укладываются на подготовленную песчаную подушку. После укладки кабелей производится засыпка сначала мягким грунтом или песком, затем родным грунтом с послойным трамбованием. Важно соблюдать уклон трассы для естественного стока возможной влаги. При пересечении с другими коммуникациями необходимо соблюдать нормируемые расстояния по ПУЭ и СП.
3. Устройство кабельных переходов и вводов
Стальные трубы диаметром 152 мм часто используются в качестве гильз (футляров) при проходке кабельных линий через стены подстанций, фундаменты зданий, железнодорожные насыпи. При этом гильза должна выступать за пределы препятствия и иметь герметичные уплотнения для предотвращения проникновения воды и распространения огня. Для силовых кабелей 110 кВ и выше могут применяться специальные раздельные футляры для каждой фазы.
4. Реконструкция и ремонт кабельных линий
Существующие старые трубы (асбестоцементные, стальные) диаметром 150 мм часто используются в качестве каналов для протяжки новых полиэтиленовых труб методом санации (протягивания). Это позволяет восстановить и модернизировать кабельный канал без масштабных земляных работ.
Расчеты и нормативные требования
При проектировании прокладки кабеля в трубах диаметром 152 мм необходимо учитывать:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Вопрос 1: Как правильно выбрать между трубой SN8 и SN16 для диаметра 152 мм?
Ответ: Выбор зависит от глубины заложения и типа нагрузки на грунт. SN8 подходит для прокладки под зелеными зонами и тротуарами на глубине до 1-1.5 метра. SN12 и SN16 применяются под автомобильными дорогами с интенсивным движением, на глубинах более 1.5 метров, а также при использовании метода ГНБ, где труба испытывает значительные растягивающие и сжимающие нагрузки в процессе монтажа. Окончательный расчет должен проводиться по методике, учитывающей тип грунта и транспортную нагрузку.
Вопрос 2: Можно ли использовать трубу 152 мм для прокладки кабеля 110 кВ?
Ответ: Да, можно, но с рядом условий. Для кабелей на 110 кВ, особенно с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ), наружный диаметр может достигать 130-140 мм. Внутренний диаметр трубы должен обеспечивать не только нормируемый коэффициент заполнения, но и возможность безопасной протяжки кабеля без риска его повреждения. Чаще для таких кабелей используют трубы большего диаметра (например, 200 мм) или прокладывают каждый кабель в отдельной трубе 152 мм. Обязателен детальный расчет тягового усилия и радиуса изгиба.
Вопрос 3: Чем герметизировать стыки гофрированных труб при ГНБ?
Ответ: Стыки труб ПНД соединяются методом стыковой сварки на специальном аппарате, что создает монолитное и герметичное соединение, прочность которого не уступает прочности самой трубы. Для дополнительной гарантии на сварной шов могут надеваться термоусаживаемые манжеты. Резьбовые и муфтовые соединения для бестраншейной прокладки не применяются, так как они не обеспечивают необходимой прочности и герметичности при протяжке.
Вопрос 4: Что делать, если старая асбестоцементная труба 150 мм повреждена?
Ответ: Существует два основных метода ремонта. Первый — санация: в старую трубу протягивается новая полиэтиленовая труба меньшего диаметра (например, 125 мм), которая выполняет роль нового защитного футляра. Второй — релайнинг: разрушение старой трубы специальной головкой с одновременной укладкой новой. Выбор метода зависит от состояния старой трассы, наличия поворотов и требований к новому каналу.
Вопрос 5: Какой запас по длине трубы нужно предусматривать при прокладке в грунте?
Ответ: Рекомендуется укладывать трубу с запасом по длине 1-2% от длины трассы (т.н. «змейка») для компенсации возможных температурных деформаций и осадки грунта. При прокладке методом ГНБ запас длины образуется автоматически из-за невозможности точно натянуть трубу в скважине.
Заключение
Труба диаметром 152 мм представляет собой универсальное и технически обоснованное решение для защиты кабельных линий среднего и высокого напряжения в различных условиях прокладки. Правильный выбор типа трубы (гофрированная ПНД, стальная, асбестоцементная) в зависимости от конкретных условий эксплуатации, соблюдение нормативов по заполнению и монтажу, а также учет тепловых и механических нагрузок являются обязательными условиями для создания надежной и долговечной кабельной трассы. Современные тенденции смещаются в сторону использования легких, коррозионно-стойких и технологичных двустенных гофрированных труб из ПЭ, которые доминируют в новых проектах, особенно с применением бестраншейных методов монтажа.