Коррозионностойкий подвес для погружного насоса рассчитывается заранее. Ошибка приводит к разгерметизации агрегата и дорогостоящему ремонту. Подбор троса начинается с анализа условий работы: глубины, температуры, минерального состава воды, режима пусков. Подробнее см. тут.

нержавеющий трос

Стабильная работа водоподъёмной установки достигается при точном выборе диаметра, структуры и марки стали. Материал опирается на ГОСТ 7668-80 и EN 12385-4, регламентирующие канаты с нержавеющими проволоками.

Геометрия троса

Для скважин глубиной до 100 м часто используют конструкцию 7×19 из AISI 304 либо 316L. Такая схема демонстрирует гибкость, формирует петли без разрушения проволок, выдерживает изгибы на радиусе 20-25 d.

Диаметр определяет запас прочности. Номинальные разрывные усилия для 7×19 из 316L: 4 мм — 11 кН, 5 мм — 17 кН, 6 мм — 25 кН. Значения сверяются с протоколами заводских испытаний.

При высоком содержании хлорид-ионов применяют Duplex 2205 или 904L. Двухфазная структура сопротивляется точечной коррозии на глубине, где температура жидкости достигает 45 °C и выше.

Расчёт нагрузки

Нагрузка складывается из массы подвески, кабеля питания, колодки, столба жидкости внутри корпуса насоса плюс динамический коэффициент пуска.

Формула: P = (m_ост + m_куб + m_вот)·g·K_din. Для бытовых систем K_dyn берут 1,2, для промышленных с частым реверсом — 1,3. Полученную величину умножают на коэффициент безопасности 3,5.

Пример. Масса насоса и двигателя 18 кг, кабеля 11 кг, воды внутри корпуса 4 кг. P = 33·9,81·1,2 ≈ 388 Н. Затем 388·3,5 ≈ 1,36 кН. Диаметр 4 мм с запасом 11 кН перекрывает требование семикратно.

Запас компенсирует старение проволоки, абразивный износ, гидроудар и рывки при пуске.

Этапы монтажа

Перед спуском трос разматывают с барабана вдоль канавки без перекручивания. При перегибе проволоки образуются гофры, снижающие прочность.

Петли формируют пресс-муфтой из AISI 316, обжим выполняют тройным проходом, усилие контролируется динамометрическим инструментом.

Во внутреннюю часть петли вставляют коуш DIN 6899. Радиус коуша совпадает с наружным радиусом трубы оголовка, что исключает концентраторы напряжений.

Далее трос соединяют с насосом через скобу-шакл с рабочей нагрузкой не ниже расчётной. Резьбовые сопряжения смазываются компаундом на основе дисульфида молибдена.

Кабель питания фиксируется к тросу полиамидными хомутами через 1,5 м. Под хомут кладут ПВХ-ленту, чтобы изоляция не тёрлась о проволоку.

Подвес осторожно опускается в обсадную колонну через направляющий ролик. Каждый метр проверяют на отсутствие перекрёста. При касании перфорации используют пластиковые дистанционные шайбы.

В верхней части петля крепится на талреп из нержавеющей стали. Натяжение выравнивают до 3–4 % разрывного усилия. Недостаточная затяжка вызывает удары при пуске, избыточная вытягивает проволоки.

Через сутки работы трос осматривают. Допустимое удлинение 0,4 %. При большем значении натяжение корректируется гайкой талрепа.

Профилактический подъём проводят раз в три года. Контролируют состояние муфт, коушей, проволочного пучка, электрокабеля. Канат моют слабощёлочным раствором, сушат тёплым воздухом, пропитывают тонким слоем парафинового масла.

Хранения свёрнутого изделия выполняют на фанерномом барабане с диаметром втулки не меньше 16 d. Барабан накрывают полиэстеровым чехлом, исключающим ультрафиолет.

Соблюдение перечисленных шагов сохраняет ресурс подвеса дольше десяти лет и сводит риск потери насоса к минимуму.

Правильный трос исключает обрыв агрегата, снижает вибрации и продлевает службу насоса. Коррозийностойкая сталь сохраняет прочность в насыщенной кислородом воде и при воздействии дезинфицирующих реагентов.

Марки AISI 304 и 316 содержат хром 18-20 % и никель 8-12 %. Добавка молибдена в 316 повышает стойкость к точечной коррозии. Предельное растягивающее напряжение достигает 530–650 МПа, удлинение до 15 %, предел усталости свыше 180 МПа при 10⁷ циклах.

Для расчёта нагрузки собирают массу погружного блока, колонны кабеля, веса самого троса, динамический коэффициент пуска. умножают на запас 1,5. Для бытового насоса 1,1 кВт с длиной кабеля 40 м запас 1,5 даёт расчётную силу 1,2–1,4 кН.

Расчёт нагрузки

S[N]= (m_p+m_c+m_t)·g·k, где m_p — масса насоса, m_c — масса кабеля, m_t — масса троса, g=9,81 м/с², k — коэффициент пуска. При k=1,25 трос Ø4 мм класса 1770 несёт 1,8-кратный запас по разрыву.

Конструкция прядей

Трос диаметром 3–5 мм со свивкой 7×19 даёт гибкость, подходящую для барабана подъёмника. Сечение проволок снижает риск усталостных трещин. Конструкция 19×7 сопротивляется вращению, что исключает перекручивание электрического кабеля и нагнетательной трубы.

Гладкая полированная поверхность уменьшает абразивный износ в направляющих кольцах обсадной трубы. Заводская пропитка синтетическим составом, совместимым с питьевой водой, удерживает коэффициент трения 0,12-0,15.

Крепёж и подъём

Перед опусканием трос разматывают с катушки вдоль траншеи без резких сгибов. При появлении залома участок вырезают. Длина подрезки равна одному шагу свивки, что удаляет зону ослабленного сечениячения.

На концах ставят кованые коуши из стали 316L и медные обжимные втулки DIN 3093, прессуемые усилием 30-35 т. Для резервного удержания применяют три проволочных зажима с моментом затяжки 8-10 Н·м. После прессовки проводится испытание статической тягой 60 % от расчётной силы в течение пятнадцати минут.

Опускание выполняется лебёдкой с плавной регулировкой скорости 0,15-0,2 м/с. Монтажник контролирует отклонение насоса от оси шахты, удерживая за направляющий штанговый вороток. Стрелка динамометра держится ниже границы 80 % запаса.

Для разрыва гальванической цепи между стальным тросом и чугунным корпусом насоса устанавливается полиамидная втулка. При регулярных хлорирования воды анализ pH и концентрации Cl- выполняют перед запуском оборудования. При pH < 6,8 или активном хлоре > 250 мг/л систему промывают чистой водой.

Контроль состояния троса осуществляют ежегодно при профилактическом подъёме агрегата. Основанием для замены служат переломы одной проволоки на длине 6d, потеря диаметра свыше 4 % или остаточное удлинение выше 1 %. Снятый канат утилизируют по ГОСТ 12.3.003-86.

Катушку хранят горизонтально на деревянных подкладках, защищая от прямого ультрафиолета и температур выше 40 °С. Перед повторным монтажом поверхность протирают безворсовой салфеткой, пропитанной изопропиловым спиртом.