Труба диаметром 920 мм

Труба диаметром 920 мм: технические характеристики, стандарты и области применения в электротехнике и энергетике

Труба с номинальным диаметром 920 мм представляет собой крупногабаритное изделие, относящееся к категории труб большого диаметра (ТБД). В контексте электротехнической и кабельной продукции, а также смежных отраслей энергетики, основное применение такой трубы связано с прокладкой и защитой силовых кабелей высокого и сверхвысокого напряжения, организацией кабельных каналов и коллекторов, а также сооружением технологических переходов и тоннелей. Наружный диаметр 920 мм является стандартизированным и соответствует ряду нормативных документов.

1. Основные типы труб диаметром 920 мм и нормативная база

В зависимости от материала и технологии производства, трубы 920 мм подразделяются на несколько ключевых типов, каждый из которых регламентируется своими стандартами.

1.1. Стальные трубы

Изготавливаются преимущественно по технологии спирально-шовной или прямошовной сварки. Основные стандарты: ГОСТ 20295-85 (сварные трубы для магистральных газо- и нефтепроводов), ГОСТ 10704-91 (электросварные прямошовные), а также серия стандартов EN 10219 (холодногнутые сварные). Для защиты от коррозии применяется усиленная изоляция — экструдированный полиэтилен (ППУ изоляция реже используется для такого диаметра) или цементно-песчаное покрытие. Толщина стенки варьируется в широких пределах.

1.2. Железобетонные трубы

Применяются для безнапорных кабельных коллекторов. Изготавливаются по ГОСТ 6482-2011 (виброгидропрессованные) или ГОСТ 22000-86 (трубы железобетонные напорные). Обладают высокой механической прочностью и не требуют дополнительной защиты от грунтовых вод при правильной герметизации стыков. Часто используются в качестве футляров при прокладке методом ГНБ.

1.3. Полимерные трубы (ПНД, ПВХ)

Для диаметра 920 мм производятся преимущественно из полиэтилена низкого давления (ПНД) по ГОСТ Р 50838-2009 (для газопроводов, но могут использоваться как футляры) или ТУ производителей. Обладают легкостью, коррозионной стойкостью, но требуют учета кольцевой жесткости при заглублении. В электротехнике чаще используются трубы меньших диаметров, однако 920 мм может применяться для коллекторных систем.

2. Технические параметры и характеристики

Ключевые параметры для выбора трубы 920 мм включают:

• Наружный диаметр (Dн): Номинальное значение — 920 мм. Фактический допуск зависит от стандарта.
• Толщина стенки (s): Для стальных труб — от 8 до 16 мм и более, в зависимости от расчетного давления и нагрузок. Для ж/б труб — от 80 до 150 мм.
• Длина: Стальные — обычно 10-12 м. Железобетонные — 2.5 м или 5 м. Полимерные — до 12 м.
• Масса 1 погонного метра: Критичный параметр для логистики и монтажа.
• Кольцевая жесткость (SN): Для безнапорных труб (полимерных, ж/б) — определяет стойкость к внешней нагрузке.
• Допустимое рабочее давление (для стальных): Рассчитывается по ГОСТ 32388-2013.
• Марка стали/класс бетона: Определяет прочностные характеристики.

Таблица 1: Сравнительные характеристики труб диаметром 920 мм

Параметр	Стальная (спиральношовная)	Железобетонная (напорная)	ПНД (футлярная)
Стандарт	ГОСТ 20295-85, К65 (X70)	ГОСТ 22000-86, ТН 100	ТУ 2248-001-96324304-2016
Толщина стенки, мм	10	100	57.4 (SDR 16)
Масса 1 м, кг	~224	~4500	~140
Рабочее давление, МПа	до 5.4 (расчетное)	1.0	0.25 (для футляра не регламентируется)
Кольцевая жесткость, кН/м²	Не применимо	Жесткая	SN8, SN16
Стойкость к коррозии	Требует изоляции	Высокая	Абсолютная
Основное применение в энергетике	Кабельные переходы через препятствия, тоннели, защита в зонах высоких нагрузок	Кабельные коллекторы, безнапорные каналы, футляры ГНБ	Горизонтально-направленное бурение (ГНБ), защитные футляры в агрессивных грунтах

3. Применение в электроэнергетике и кабельной инфраструктуре

3.1. Кабельные коллекторы и тоннели

Труба 920 мм служит основным конструктивным элементом при сооружении сборных железобетонных или стальных кабельных коллекторов. Внутренний диаметр около 900 мм позволяет разместить несколько кабельных линий напряжением 110-500 кВ на специальных конструкциях, обеспечить проход для обслуживающего персонала и вентиляцию. Монтаж осуществляется открытым или закрытым способом.

3.2. Защитные футляры при бестраншейной прокладке (ГНБ)

При пересечении автомобильных и железных дорог, водных преград, природоохранных зон применяется метод горизонтально-направленного бурения. В пробуренную скважину протягивается стальная или полиэтиленовая труба 920 мм, которая выступает в качестве защитного футляра. Внутри него затем прокладываются кабели в ПЭТ/ПВХ трубах меньшего диаметра с закреплением на спейсерах.

3.3. Технологические переходы и дюкеры

При прокладке кабельных линий по дну водоемов используются стальные трубы с усиленной антикоррозионной изоляцией (полиэтиленовой оболочкой) и бетонным утяжеляющим покрытием. Труба диаметром 920 мм обеспечивает не только защиту кабеля от механических повреждений, но и его отрицательную плавучесть.

3.4. Эстакады и галереи

На промышленных предприятиях и в условиях сложного рельефа кабели прокладываются по надземным конструкциям. Стальные трубы 920 мм могут использоваться в качестве несущих пролетных строений закрытых галерей, внутри которых размещаются кабельные трассы.

4. Особенности монтажа и проектирования

Работа с трубами такого диаметра требует тщательного проектирования и применения тяжелой строительной техники.

• Транспортировка и разгрузка: Осуществляется тяжеловозным транспортом с учетом габаритов. Для ж/б труб обязателен расчет нагрузок на оси. Разгрузка — автокранами соответствующей грузоподъемности.
• Подготовка основания: Устройство песчано-гравийной подушки с послойным трамбованием. Уклон дна траншеи или коллектора не менее 0.2% для обеспечения стока воды.
• Стыковка: Для стальных труб — сварка (ручная дуговая, автоматическая) с последующим контролем швов (УЗК, рентген). Для ж/б — соединение «раструб-горловина» с уплотнением резиновыми манжетами и герметизацией цементным раствором. Для ПНД — стыковая сварка термооплавлением.
• Защита от блуждающих токов и коррозии: Для стальных труб обязательна катодная защита в сочетании с изоляционным покрытием. Трубы должны быть электрически изолированы от смежных металлоконструкций.
• Герметизация и дренаж: В коллекторах предусматривается система откачки грунтовых вод и гидроизоляция стыков.
• Протяжка кабеля: Внутри трубы 920 мм кабели прокладываются на специальных кабельных роликах с использованием лебедок. Важно избегать механических повреждений оболочки кабеля о неровности внутренней поверхности.

5. Расчетные аспекты и выбор

Выбор типа трубы и ее параметров основывается на технико-экономическом расчете, учитывающем:

• Нагрузки: Постоянные (вес грунта, собственный вес) и временные (транспорт, строительная техника). Расчет на прочность и устойчивость.
• Гидрогеологические условия: Уровень грунтовых вод, агрессивность среды, пучинистость грунтов.
• Температурные воздействия: Для стальных труб необходим расчет температурных удлинений и компенсаторов.
• Пожарная безопасность: Железобетонные и стальные трубы являются огнестойкими конструкциями. Полимерные требуют дополнительных мер.
• Стоимость жизненного цикла: Включая первоначальные затраты, монтаж, обслуживание и срок службы (для стальных с качественной изоляцией и катодной защитой — 40-50 лет, ж/б — 50-70 лет, ПНД — 50 лет).

Таблица 2: Рекомендации по выбору типа трубы в зависимости от условий прокладки

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Каков внутренний диаметр трубы 920 мм и сколько кабелей 110 кВ можно в нее проложить?

Внутренний диаметр зависит от толщины стенки. Для стальной трубы со стенкой 10 мм он составит 900 мм. Для прокладки кабелей 110 кВ (например, сечением 1х1000 мм², наружный диаметр ~110 мм) на спейсерах, с учетом требований ПУЭ по охлаждению и обслуживанию, в одну трубу можно разместить до 6-8 силовых кабелей. Точное количество определяется проектом с учетом тепловыделения и необходимости резерва.

В2: Какие существуют методы контроля сварных швов стальных труб 920 мм после монтажа?

Применяются неразрушающие методы контроля: ультразвуковой контроль (УЗК) для выявления внутренних дефектов, радиографический контроль (рентген) для получения объективной картины всего шва, визуальный и измерительный контроль (ВИК) геометрии шва. Объем контроля регламентируется СП 86.13330.2014 и составляет, как правило, 100% длины швов.

В3: Нужна ли вентиляция в кабельном коллекторе из трубы 920 мм?

Да, обязательна. Естественная или принудительная вентиляция необходима для отвода тепла, выделяемого кабелями под нагрузкой, и предотвращения образования конденсата. Для труб-коллекторов большой протяженности расчет системы вентиляции является обязательным разделом проекта.

В4: Как решается проблема теплового расширения стальной трубы 920 мм в подземной прокладке?

При подземной прокладке в траншее труба, будучи закрепленной грунтом, подвергается значительному трению, которое может компенсировать температурные напряжения. Однако на участках надземной прокладки или при больших перепадах температур обязательно устройство компенсаторов — линзовых, сальниковых или П-образных петель, расчет которых ведется по СП 16.13330.2017.

В5: Какие существуют альтернативы монолитной трубе 920 мм для кабельного коллектора?

Альтернативами являются: сборные железобетонные лотки больших размеров, монолитные железобетонные коллекторы, сооружаемые на месте, а также тоннели, проходимые механизированным способом (щитовая проходка). Выбор зависит от количества кабелей, геологии, урбанизации территории и экономической целесообразности.

В6: Какой запас по диаметру должен быть между кабелем и внутренней стенкой футляра при ГНБ?

Согласно общепринятой практике, внутренний диаметр футляра должен быть минимум на 100-150 мм больше наружного диаметра пучка прокладываемых труб или кабелей. Для трубы 920 мм (внутренний ~900 мм) это позволяет разместить, например, три ПНД трубы диаметром 250 мм для кабелей с необходимыми спейсерами, обеспечивая легкость протяжки и возможность обслуживания.