7 lutego, 2023
Rury osłonowe do kabli wykonane z tworzyw sztucznych, wykorzystywane są w Polsce już od ponad 30 lat. Warto jednak zapoznać się ze szczegółami stosowania tych rozwiązań, ich charakterystyką, najważniejszymi parametrami czy wytycznymi projektowymi.
Rury osłonowe do kabli to produkt stosunkowo prosty, ale jednocześnie pełniący bardzo ważną rolę. Wykonawcy coraz częściej mają tego świadomość i dobierają rozwiązania przeznaczone do konkretnego zastosowania, mając na uwadze konstrukcję rur, ich średnicę czy odporność na ściskanie lub promieniowanie UV.
Rury osłonowe do kabli wykonuje się najczęściej z polietylenu wysokiej gęstości (HDPE), a marginalnie, w teletechnice wykorzystuje się rury z polichlorku winylu (PCV) czy polipropylenu (PP). Bardzo często w projektach czy specyfikacjach materiałowych pojawia się skrót RHDPE, który oznacza rury osłonowe z HDPE. Jeśli projektant nie określi średnicy i grubości ścianki, może oznaczać w taki sposób każdą rurę z HDPE – karbowaną, przepustową, światłowodową itp.
Polietylen wykorzystywany do produkcji rur powinien charakteryzować się następującymi właściwościami:
Ze względu na konstrukcję wyróżnia się rury osłonowe do kabli o ściankach strukturalnych (tzw. karbowane) i litych (potocznie nazywane gładkościennymi), a także dzielone (złożone z dwóch jednakowych profili). Konstrukcja ściany determinuje przeznaczenie produktu, przykładowo rury osłonowe do kabli karbowane nie powinny być używane do wykonywania przepychów czy przewiertów, rury dzielone wykorzystuje się do naprawy uszkodzonych odcinków rurociągów czy ochrony istniejących kabli, a gładkościenne, o najszerszym zastosowaniu, jako rury przepustowe, do przewiertów sterowanych czy instalacji kabli i mikrokabli światłowodowych, a także, w wykonaniu UV – do ochrony instalacji na przestrzeniach otwartych i w obiektach inżynieryjnych.
Jedne z najistotniejszych cech jakimi charakteryzują się rury osłonowe do kabli jest odporność na ściskanie oraz sztywność obwodowa. Te dwa określenia opisują ten sam parametr, tzw. wytrzymałość rury na zgniecenie, jednak mierzone są według innych procedur i podawane w różnych jednostkach. Ściskanie wyraża się w N według Polskiej Normy PN-EN 61386-24, natomiast sztywność obwodową w kN/m² według normy PN-EN ISO 9969.
Pierwsza z norm – „Systemy rur instalacyjnych do prowadzenia przewodów – Część 24: Wymagania szczegółowe – Systemy rur instalacyjnych układanych w ziemi” jest głównym dokumentem, na podstawie którego firma produkująca rury osłonowe do kabli wystawia deklarację zgodności. Z kolei druga norma – „Rury z tworzyw termoplastycznych – Oznaczanie sztywności obwodowej” nie jest obligatoryjna, ale w niektórych zastosowaniach, szczególnie w budownictwie drogowym, jest wykorzystywana do oznaczania klasy rur osłonowych do kabli używanych, np. do budowy kanałów technologicznych.
Wynik badania odporności na ściskanie zgodnie z PN-EN 61386-24 pozwala na zakwalifikowanie produktu do jednej z trzech klas – 250, 450 lub 750. Przykładowo, rura, która w testach osiągnie wynik 680 N powinna być zakwalifikowana do klasy 450, natomiast ta z wynikiem na poziomie 445 N – do klasy 250.
Ze względu na odmienne procedury testów nie można interpolować wyników jednej normy na drugą i nawet ten sam typ rury, w skrajnych sytuacjach, może mieć odmienne wyniki, np. rury karbowane średnicy 125 mm, klasy 250 mogą wykazywać sztywność obwodową na poziomie 8 kN/m² (SN 8), a te same rury o średnicy 160 mm i klasie 450 mogą mieć sztywność obwodową 6 kN/m² (SN 6).
Innymi nieobligatoryjnymi dokumentami normatywnymi, którymi posługują się firmy produkujące rury osłonowe do kabli są Krajowe Oceny Techniczne wydawane przez uprawnione do tego instytucje, najczęściej przez Instytut Badawczy Dróg i Mostów. Określają one właściwości użytkowe wraz z procedurami badań rur, które zostały zgłoszone do oceny. Każda ocena jest dokumentem jednostkowym, indywidualnym dla danego producenta, a zbiór właściwości użytkowych oraz sposób ich badania, może się różnić w każdym z dokumentów.
W praktyce projektowej i wykonawczej stosowane są także inne dokumenty, takie jak m.in. Rozporządzenie Ministra Administracji i Cyfryzacji „W sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać kanały technologiczne”, Rozporządzenie Ministra Infrastruktury „W sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać telekomunikacyjne obiekty budowlane i ich usytuowanie”, normy branżowe operatorów telekomunikacyjnych, np. Orange, a także wytyczne GDDKiA dla kanałów technologicznych czy wymagania zakładów energetycznych lub innych właścicieli sieci kablowych.
Do najważniejszych czynników mających wpływ na stabilność układu rura-grunt zalicza się:
Kanalizację kablową z rur osłonowych należy projektować i wykonywać zgodnie z wytycznymi określonymi we wspomnianych wcześniej dokumentach, z zachowaniem min. głębokości posadowienia rur wynoszącej 0,5 m, ale nie większej niż 6 m od powierzchni terenu, ze spadkiem min. 1%. Inną głębokość posadowienia dopuszcza się pod warunkiem przeprowadzenia indywidualnych obliczeń teoretycznej deformacji projektowanej rury z uwzględnieniem warunków reologicznych gruntu i występującego obciążenia. Jest to istotne, ponieważ rury osłonowe do kabli, wykonane z tworzyw sztucznych, układane w ziemi, pod obciążeniem ulegają odkształceniom. Deformacji towarzyszy poziomy odpór gruntu, który jest tym większy im większe jest ugięcie rury. Wartość poziomego odporu gruntu zależy w dużej mierze od stopnia jego zagęszczenia – wraz ze sztywnością gruntu rośnie również odpór.
W celu uniknięcia osiadania gruntu oraz zapewnienia prawidłowej współpracy rur osłonowych do kabli z gruntem, zaleca się zagęszczenie kolejno układanych warstw podsypki, obsypki i wypełnienia wykopu, do poziomu 85–90% według zmodyfikowanej próby Proctor’a. Podczas zagęszczania należy zwrócić szczególną uwagę, aby nie spowodować nadmiernej owalizacji rur.
Realizacja w wykopach otwartych nie jest jedyną metodą układania rur. Rury osłonowe do kabli przepustowe, np. QRGP, można instalować metodami bezwykopowymi (np. przewiert sterowany lub przecisk przy użyciu „kreta”). Łączenie poszczególnych odcinków odbywa się wtedy metodą zgrzewania doczołowego (przewiert) lub za pomocą złączek (przecisk).
Polietylen z którego produkuje się rury osłonowe do kabli charakteryzuje się wysokim współczynnikiem termicznej rozszerzalności liniowej, co oznacza, że rury zmieniają swoją długość pod wpływem zmian temperatury. Należy o tym pamiętać podczas układania rurociągów, szczególnie w sytuacji, kiedy rury przed ułożeniem w ziemi wystawione były na działanie promieni słonecznych. Przykładowo, 250-metrowy odcinek rury światłowodowej przy różnicy temperatur 60°C zmieni swoją długość o ok. 3m (ok.1,2 cm na każdy metr rury).
Współczynnik rozszerzalności liniowej jest podstawowym parametrem, który należy wziąć pod uwagę podczas projektowania i instalacji rur na obiektach mostowych czy wiaduktach. Należy przewidzieć miejsca (kielich, złączka kompensacyjna) na kompensację wydłużeń oraz montować odcinki rur w jednym punkcie stałym z pozostawieniem pozostałych – przesuwnych punktów mocowania, co umożliwi swobodne przesuwanie się rur wraz ze zmianami temperatury.
Tarcie ma istotny wpływ na maksymalną długość zaciąganego odcinka kabla. Przy pneumatycznej metodzie instalacji, stosowanej do instalacji kabli optotelekomunikacyjnych, tarcie zredukowane jest przez wytworzoną poduszkę powietrzną, zastosowane preparaty poślizgowe, rowkowanie i warstwę poślizgową rury. W metodzie mechanicznej natomiast, wzrost siły oporu może spowodować przekroczenie maksymalnej siły zaciągowej kabla oraz jego uszkodzenie. W celu zmniejszenia tarcia na styku kabel-rura stosuje się specjalne preparaty poślizgowe, które różnią się w zależności od rodzaju kabli.
Artykuł źródło: Energetyka Plus
