Drukuj

Horyzontalne przewierty sterowane rurami PE

W przypadku stosowania rur PE, minimalny dopuszczalny promień krzywych trajektorii będzie uwarunkowany minimalnym promieniem gięcia żerdzi wiertniczych. W związku z dużą elastycznością rur PE, ich minimalny promień gięcia jest z reguły mniejszy od minimalnego promienia gięcia stosowanych w przewiercie żerdzi wiertniczych.

Ominięcie przeszkód podziemnych poziomym odcinkiem przewiertu nie jest trudne ponieważ jego rzędna wysokościowa jest stała na całej długości. Znacznie trudniej jest w przypadku krzywych wejścia i wyjścia, gdzie rzędna wysokościowa jest zmienna. Znając odległość poziomą przeszkody od punktu wejścia A lub wyjścia D, należy obliczyć rzędną wysokościową trajektorii w tym punkcie. Jeżeli ta rzędna jest zbyt zbliżona do rzędnej przeszkody, należy zmodyfikować trajektorię przez zmianę kąta wejścia/wyjścia lub zagłębienia odcinka poziomego BC.

Trajektoria przewiertu:

Trajektoria przewiertu

gdzie:
Rwe - promień gięcia rury na wejściu [m]
Rwy - promień gięcia rury na wyjściu [m]
L - długość przewiertu od punktu wejścia rury A do punktu wyjścia rury D [m]
L2 - długość przewiertu od punktu A do punktu B [m]
L3 - długość przewiertu od punktu B do punktu C [m]
L4 - długość przewiertu od punktu C do punktu D [m]
HB - zagłębienie osi rury w punkcie B [m]
HC - zagłębienie osi rury w punkcie C [m]
α - kąt wejścia rury [radian]
β - kąt wyjścia rury [radian]

Siła instalacyjna

Siła instalacyjna czyli siła jakiej trzeba użyć aby przeciągnąć rurę, zależy od wielu czynników. Zaliczamy do nich:
  • długość przeciąganej rury,
  • współczynniki tarcia w otworze wiertniczym i na powierzchni terenu,
  • krzywiznę trajektorii przewiertu,
  • balastowanie rury i rodzaj cieczy balastującej,
  • średnicę otworu wiertniczego,
  • ciśnienie hydrokinetyczne.
Siła instalacyjna jest obliczana dla wszystkich punktów charakterystycznych przewiertu. Maksymalną siłę instalacyjną porównujemy z dopuszczalną siłą instalacyjną, która jest wynikową dopuszczalnej siły rozciągającej z uwzględnieniem naprężeń zginających rury PE.

Jeżeli maksymalna siła instalacyjna jest większa od dopuszczalnej, należy:
  • zastosować balastowanie rury,
  • zmienić rodzaj cieczy balastującej,
  • zastosować rurę o większej grubości ścianki czyli o mniejszej wartości SDR.
Dopuszczalna siła instalacyjna:

Dopuszczalna siła instalacyjna

gdzie:
Nz - maksymalne naprężenie zginające w rurze [MPa]
E12h - moduł E Younga PE 12h [MPa]
Dn - średnica nominalna rury [m]
Rm - najmniejszy promień gięcia rury [m]
DSI - dopuszczalna siła instalacyjna [kN]
Nr - bezpieczne naprężenie rozciągające dla PE [MPa]
SDR - stosunek średnicy zewnętrznej rury do jej grubości ścianki [-]


Występująca siła instalacyjna:

Występująca siła instalacyjna

gdzie:
FA FB FC FD - siła instalacyjna odpowiednio w punkcie A, B, C, D [kN]
L1 - długość dodatkowa rury [m]
FH - siła tarcia hydrokinetycznego [kN]
PH - ciśnienie hydrokinetyczne [kPa]
FmaxABCD - największa siła instalacyjna występująca w punktach A, B, C, D [kPa]
MSI - maksymalna siła instalacyjna [kN]
νa - współczynnik tarcia przy przeciąganiu rury po powierzchni terenu [-]
νb - współczynnik tarcia przy przeciąganiu rury w otworze wiertniczym [-]
wa - ciężar jednostkowy rury [kN/m]
wb - jednostkowa siła wyporu działająca na rurę [kN/m]
Dow - średnica otworu wiertniczego [m]