Современные кабельные эстакады от SCHNEIDER ELECTRIC

Общеизвестно, что на любом предприятии нефтегазодобывающей или перерабатывающей отрасли, перекачивающих станциях, на терминалах по хранению и перевалке нефтепродуктов, а также на предприятиях химической и тяжелой промышленности и объектах инфраструктуры построено и эксплуатируется, зачастую в сложных климатических и коррозионно-агрессивных атмосферных условиях, огромное количество кабельных эстакад.

Также не является секретом и тот факт, что и до настоящего времени проектируются и строятся так называемые серийные кабельные эстакады, сконструированные еще в середине прошлого века в эпоху плановой экономики и единственной существовавшей тогда в CCCP формы собственности на средства производства — государственной. В те, еще относительно недалекие, годы все затраты на строительство закладывались в типовые сметы по не меняющимся десятилетиями расценкам на материалы и строительно-монтажные работы. В условиях отсутствия свободной конкуренции на закрытом внутреннем рынке, недостатка информации о современных мировых тенденциях в проектировании и технических разработках, голова руководителей государственных предприятий не слишком была занята мыслями о снижении затрат на строительство, об экономии материалов и электроэнергии, поскольку финансовые результаты работы предприятия в условиях плановой экономики и отсутствия других форм собственности кроме государственной, были во многом предопределены Госпланом на пятилетку вперед.

В наши дни, когда большинство предприятий находится в частной или акционерной собственности, а ценообразование на основные материальные и трудовые ресурсы определяются свободным рынком и жесткой конкуренцией, эффективность затрат на строительство и долговременную эксплуатацию предприятий является ключом к успеху. Топ-менеджеры предприятий сегодня напрямую заинтересованы в использовании ресурсосберегающих технологий и современных проектных решениях, поскольку все чаще инвесторами и руководителями в расчет принимается полная стоимость проекта в течение расчетного срока эксплуатации объекта с учетом эксплуатационных затрат на ремонтно-восстановительные работы.

Основными недостатками эксплуатируемых сегодня кабельных эстакад является высокая материалоемкость и трудоемкость монтажа, широкое использование операций резки и сварки и металлических конструкций, используемых в качестве несущих элементов эстакад, а также их небольшая кабельная емкость, обусловленная ограниченностью ассортимента кабельных конструкций, монтируемых на горизонтальных прогонах кабельных эстакад. При этом в качестве вертикальных опор используются либо металлические трубы, зачастую даже бывшие в употреблении, либо массивные двутавровые балки и швеллеры, либо бетонные столбы с металлическими закладными элементами.
В качестве кабельных конструкций в основном применяются оцинкованные стойки с фиксированными по расстоянию отверстиями для установки полок и сами полки, как правило, шириной 400 мм, устанавливаемые в несколько ярусов на стойках, приваренных скобами к горизонтальным прогонам из швеллера с шагом, не превышающим 0,8-1,0 метра. Из-за небольшой кабельной емкости, многоярусные эстакады на энергоемких производствах в большинстве случаев стоят перегруженными, что приводит к обрушению кабельных полок, обладающих небольшой стойкостью к нагрузкам из-за конструктивного исполнения, а интенсивная коррозия только ускоряет этот процесс, приводя к ослаблению конструкции из-за эрозии металла. Места на полках для дополнительной прокладки кабелей в процессе эксплуатации эстакад зачастую не хватает.

Атмосферная коррозия — главный враг металла. Места приваривания оцинкованных стоек к горизонтальным прогонам, а также несущие металлоконструкции эстакад, подвергаемые интенсивной коррозии под воздействием агрессивных веществ в окружающей атмосфере, требуют периодической окраски защитными лакокрасочными покрытиями, что в процессе многолетней эксплуатации приводит к существенным затратам, зачастую не принимаемым во внимание в процессе принятия решения о типе кабельной эстакады для строительства. Кроме того, необходимость регулярного восстановления в процессе эксплуатации защитных лакокрасочных покрытий требует соблюдения определенной технологии окраски для обеспечения ее долговечности (удаление старой краски, грунтование, выдерживание в течение необходимого времени перед нанесением основного слоя краски), чего сложно добиться на объекте вне заводских условий.
Другой, наиболее существенной статьей затрат, является строительство железобетонных фундаментов под опоры кабельной эстакады. При этом для установки промежуточных и анкерных опор совмещенных эстакад требуется от двух до четырех фундаментов, а сметная стоимость строительства одного кубометра железобетонного фундамента эстакад может достигать 25-30 тыс. рублей, что на многокилометровых эстакадах составляет наиболее значительную сумму в сравнении с затратами на сами металлоконструкции.
Третьей существенной статьей затрат при строительстве кабельных
эстакад является аренда экскаваторной и бульдозерной техники для земляных работ и грузоподъемных механизмов для подъема металлоконструкций на высоту установки. Четвертой значительной статьей расходов является доставка автомобильным транспортом большого количества металлоконструкций, особенно на удаленные объекты в регионы Западной и Восточной Сибири, Крайнего Севера и Дальнего Востока, где, зачастую, доставка происходит в условиях полнейшего бездорожья из-за отсутствия твердых дорожных покрытий и альтернативных способов доставки железнодорожным или морским путем.
Существует еще одна проблема — дефицит квалифицированного персонала. Долговременная вахтовая работа бригад квалифицированных сварщиков и монтажников в удаленных регионах, необходимость создания им условий для работы и проживания так же стоит больших денег. Кроме того, при проведении сварочных и монтажных работ на высоте при монтаже металлоконструкций всегда существует проблема обеспечения безопасности работ и оказания экстренной медицинской помощи в случае падения человека с высоты.
Из вышесказанного, очевидно, что проблема экономии ресурсов на каждом из этапов строительства кабельных эстакад давно назрела.
Принципиальным отличием современных кабельных эстакад, разработанных в начале XXI века на основании продукции, выпускаемой заводом WIBE в Швеции, принадлежащим Schneider Electric является экономия ресурсов на всех вышеозначенных участках работ по их строительству. Кстати, конструкция кабельных эстакад, спроектированных на WIBE, не имеет аналогов, и заявка на патентование конструкции в качестве изобретения была зарегистрирована Роспатентом в ноябре 2009 года.

Так, главным и принципиальным отличием современных кабельных эстакад, строящихся из стандартных секций мачт связи, используемых в качестве вертикальных опор и горизонтальных прогонов эстакад и кабельных конструкций, оцинкованных методом горячего погружения, является то, что строительство осуществляется без использования операций сварки и резки, а также то, что сборка горизонтальных прогонов кабельных эстакад осуществляется на земле непосредственно около фундаментов эстакады и единственным инструментом, необходимым для монтажа, является гаечный ключ.

Одним из основных конструктивных преимуществ кабельных эстакад Schneider Electric является то, что за счет использования в качестве вертикальных опор и горизонтальных прогонов легких пространственных разборных ферм треугольного сечения, состоящих из горячеоцинкованных труб, обладающих небольшой массой при высокой несущей способности, а также кабельных лестниц, позволяющих монтировать стойки на горизонтальных прогонах с шагом от 3 м до 6 м в зависимости от типа кабельных лестниц, можно значительно ускорить и облегчить процесс строительства эстакады, одновременно увеличив гарантированный срок ее службы.

При этом, в зависимости от кабельной нагрузки и внешних воздействий расстояние между опорами эстакады может составлять до 24 метров, что позволяет значительно уменьшить количество фундаментов под опоры эстакады, а значит и удешевить стоимость проекта за счет существенного уменьшения объема общестроительных работ.

Что касается снижения затрат на транспортировку металлоконструкций, то в один стандартный 13-метровый трейлер входит 240 погонных метров горизонтальных прогонов кабельной эстакады, при этом масса металлоконструкций в трейлере составляет всего 13,8 т, что дает большую экономию при перевозках в условиях бездорожья и на большие расстояния. При этом упаковка деталей эстакады исключает повреждение самих изделий и защитного цинкового покрытия в процессе транспортировки до места назначения.

За счет использования кабельных лестниц шириной до 600 мм и длиной 6000 мм значительно увеличивается кабельная емкость эстакады, скорость монтажа кабельных конструкций, а также улучшаются условия для прокладки и крепления кабелей, в том числе и гибких, слаботочных кабелей, которые невозможно прокладывать по полкам, устанавливаемым с шагом в 1 метр.
На кабельные лестницы можно устанавливать съемные кабельные ролики, при помощи которых допускается протягивать по эстакаде высоковольтные кабели наружным диаметром до 70 мм.

Все элементы системы кабельных лестниц и кабельных лотков, монтируемых на эстакадах, соответствуют общим техническим требованиям и методам испытаний, изложенным в новом национальном стандарте ГОСТ Р 52868-2007 (МЭК 61537-2006) в части безопасных рабочих нагрузок и классификации по коррозионной защите. Кабельные эстакады при уменьшении расстояния между опорами до 15 метров могут стать совмещенными и нести, помимо кабелей, также и различные трубопроводы, например теплоснабжения, диаметром до 219 мм.
Еще одним важным отличием кабельных эстакад Schneider Electric от повсеместно применяемых в России является то, что при одном и том же конструктивном исполнении, кабельные эстакады могут быть как непроходными необслуживаемыми, так и проходными обслуживаемыми. При этом, увеличения габаритных размеров опор эстакады, которая равна всего 1 м по ширине ее фундамента, не происходит, в то время как промежуточные или анкерные опоры серийной совмещенной эстакады имеют ширину 2,4 м и от двух до четырех фундаментов под опоры вместо одного.

За счет использования только болтовых соединений в конструкции эстакад Schneider Electric, при необходимости построения эстакад на объектах, запитываемых по временной схеме электроснабжения, их легко можно разбирать и перевозить на другой объект с последующей сборкой без поставки дополнительных конструктивных элементов.

Немаловажной конструктивной особенностью кабельных эстакад Schneider Electric является то, что за счет использования хомутов для скользящего крепления горизонтальных прогонов, а также болтовых соединений в овальных отверстиях стоек под установку кабельных конструкций и безвинтовых соединений кабельных лестниц, в местах соединения элементов эстакады исключается возникновение деформирующих конструкцию напряжений при перепадах температур, а конструкция переходных элементов на вершинах вертикальных опор позволяет компенсировать возможные неточности, допущенные при строительстве фундаментов под опоры.

Верхняя установочная рама для горизонтальных прогонов может регулироваться по вертикали за счет использования резьбовых шпилек и контрящих гаек, компенсируя возможную неточность установки фундаментов по высоте или недостаточную высоту фундаментных болтов.
В конструкции кабельной эстакады Schneider Electric также предусмотрены переходные элементы, посредством которых горизонтальные прогоны могут быть установлены с поворотом эстакады на фиксированный угол в 90° или 120° или на любой другой произвольный угол к продольной оси эстакады. Также предусмотрены переходные элементы для ее подъема или ее опускания по высоте и образования Т- и Х-образных отводов эстакады под прямым углом.

Установочно-дренажные диски на фундаментных болтах, на которые устанавливаются вертикальные опоры эстакады, выполнены с дренажными канавками для удаления дождевой влаги и конденсата из внутренних полостей несущих труб секций вертикальных опор, что увеличивает срок их службы.

При использовании совмещенных эстакад, поперечные траверсы для монтажа опор трубопроводов устанавливаются на горизонтальных прогонах при помощи хомутов из нержавеющей стали, а площадки под скользящие опоры трубопроводов являются съемными. При этом на одной траверсе могут устанавливаться универсальные площадки под опоры трубопроводов разного диаметра, что позволяет минимизировать ассортимент применяемых траверс.

Немаловажным фактором надежности и долговечности эстакады является качество используемых крепежных элементов. Так все болтовые пары класса прочности 8.8 имеют горячеоцинкованное исполнение.
Ну и последнее преимущество. Кабельные эстакады Schneider Electric любой конфигурации проектируются в течение 3-5 рабочих дней с использованием блоков чертежей деталей и узлов, созданных в AutoCAD, при этом в комплекте чертежей разрабатываются детальные монтажные инструкции, показывающие в масштабе 1:1 все применяемые монтажные решения, что является реальным подспорьем монтажникам при монтаже кабельных конструкций, а также опусков и отводов от эстакады с вводами в здания и сооружения.

В заключение необходимо свести воедино основные очевидные преимущества современных кабельных эстакад, разработанных в Schneider Electric:
• Кабельные и совмещенные эстакады Schneider Electric состоят из унифицированных, серийно выпускаемых элементов. В результате не только ускоряется и удешевляется строительство эстакады, но и увеличивается ее надежность, долговечность и ремонтопригодность.
• Соответствие кабельных конструкций требованиям нового национального стандарта ГОСТ Р 52868-2007 (МЭК 61537-2006).
• Аттестация кабельных конструкций в Ростехнадхоре, АК «Транснефть», типовое освидетельствование Российским Морским Регистром Судоходства, испытания на предел огнестойкости 1,5 часа, электродинамический удар от токов короткого замыкания 140 кА.
• Быстрое и детальное проектирование в AutoCAD с использованием блочных узлов — повышение качества проектирования и наглядность проектных решений для монтажников.
• Короткие сроки поставки.
• Сборка горизонтальных пролетов на земле — большая безопасность персонала при монтаже и минимальное использование подъемных механизмов, что ведет к снижению стоимости монтажных работ.
• Возможность регулировки положения опор и пролетов по высоте и в горизонтальной плоскости.
• Отсутствие необходимости резки стальных профилей в размер на стройплощадке.
• Полное отсутствие сварки при монтаже — не требуются квалифицированные сварщики и контроль качества сварных швов, а также последующая антикоррозионная окраска эстакады.
• Надежная коррозионная защита. Минимальная толщина защитного цинкового слоя 70 микрон для кабельных конструкций и 115 микрон для опор и прогонов эстакады.
• Большая кабельная емкость эстакады за счет использования кабельных лестниц шириной до 600 мм при более надежном креплении кабелей.
• Возможность совместной прокладки по кабельным лестницам гибких слаботочных кабелей и высоковольтных кабелей напряжением до 110 кВ.
• Возможность совместной прокладки с кабелем труб различного назначения наружным диаметром до 219 мм.
• Использование кабельных роликов для легкой протяжки по эстакаде кабелей до O 70 мм.
• Малый собственный вес эстакады — облегченные фундаменты под опоры и, следовательно, экономия бетона и арматуры.
• Горизонтальные пролеты до 24 м — меньше объем земляных и строительно-монтажных работ.
• Компактная транспортная упаковка — дешевле доставка до удаленных объектов и меньший объем погрузочно-разгрузочных работ.
• Надежная упаковка — отсутствие нарушений цинкового покрытия и повреждений деталей при транспортировке, особенно на дальние расстояния и регионы с затрудненной проходимостью для автотранспорта.
• Эффективная транспортировка — до 240 м конструкций горизонтальных прогонов в одном 13-метровом трейлере.
• Полная техническая поддержка ЗАО «Шнейдер Электрик» при проектировании.
• Возможность шеф-монтажа.
• Отличное соотношение «цена-качество»