Daten von Polywater^® helfen bei der Vorhersage des Reibungskoeffizienten in einem Kabelzug

Schätzung eines Reibungskoeffizienten

Bei der Planung eines Projektes mit unterirdischer Kabelverlegung sind viele Faktoren bekannt. Im Allgemeinen sind der Lageplan, die Rohrkonstruktion, die Anzahl und Radien der Bögen sowie die Gesamtlänge des Einzugs bekannt oder vorbestimmt. Auch die Art des zu verlegenden Kabels, sein Gewicht, Durchmesser und Mantelmaterial sind bekannt und werden berücksichtigt. Im Kern jeder Kabelinstallation gibt es jedoch eine kritische, aber unbekannte Variable. Projektmanager, Planungsingenieure und Kabelinstallateure müssen eine vernünftige Schätzung des Reibungskoeffizienten (COF) abgeben, um die Durchführbarkeit eines Einzugs richtig zu planen und die Grenzen der Kabelspannung einzuhalten. Dabei stellt sich die Frage: „Wie hoch sollte der Reibungskoeffizient für eine bestimmte Kabelinstallation sein?“

In einem Beispiel musste ein Unternehmer ein MDPE-ummanteltes Kabel mit einem Außendurchmesser von 132 mm über eine Gesamtlänge von 503 m durch ein 200 mm PVC-Rohr ziehen. Das Gesamtgewicht des Kabels betrug 15876 kg. Der Einzug verlief über 311 m mit einer Steigung von 3°, durch eine 45°-Kurve mit einem Radius von 30 m und anschließend über die letzten 152 m mit einem Gefälle von 4°.

Kabelzug-Software

Polywater hat über viele Jahrzehnte Tausende von Kabel-, Rohr- und Schmiermittelkombinationen auf ihre Reibung getestet. Die Ergebnisse werden in einer umfangreichen Reibungskoeffizienten-Datenbank zusammengestellt, die in der Pull-Planner™ Software verfügbar ist. Der Unternehmer nutzte diese Daten, um eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Kabelhersteller geben Grenzen für den maximalen Spannungs- und Seitenwanddruck an und empfehlen möglicherweise einen konservativen Benchmark-Reibungskoeffizienten von 0,35 oder höher, um eine sichere Handhabung des Kabels während der Installation zu gewährleisten. Mit einem Hochleistungs-Schmiermittel können Unternehmen diese Zahl jedoch oft um 50 bis 65 % reduzieren. Die Fähigkeit, den Reibungskoeffizienten sicher zu reduzieren, wird durch geeignete Kabelzugpraktiken und die Wahl des optimalen Schmiermittels erreicht.

Das Programm ermöglichte es dem Unternehmer, die Kabel-, Rohr- und Plandesign-Spezifikationen für die Installation einzugeben. Nach der Auswahl eines Schmiermittel-Typs empfahl die Software einen Reibungskoeffizienten und überprüfte die Durchführbarkeit. Die Software zeigte, wie unterschiedliche Kabel- und Schmiermittel-Kombinationen zu einer geringeren Spannung führen und so zur Optimierung des Projekts beitragen.

Das Programm berechnet die zu erwartenden Spannungen und liefert Erkenntnisse, die längere Kabelinstallationen ermöglichen. Die mit einem Tensiometer oder Dynamometer aufgezeichnete tatsächliche Spannung vor Ort kann eingegeben werden, sodass der Pull-Planner einen tatsächlichen Reibungskoeffizienten vor Ort zurückrechnen kann, um die Spannung für nachfolgende Einzüge besser vorherzusagen.

Bessere Vorausberechnung der Spannung

Mithilfe der Software konnte der Unternehmer vorhersagen, wie die Kombination verschiedener Materialien und das optimale Schmiermittel zu einer geringeren Spannung während der Installation beitragen würden. Bei einem Reibungskoeffizienten von 0,14 betrug die geschätzte Endspannung 22,9 kN. Die tatsächliche Endspannung, gemessen mit einem Dynamometer, betrug 18,2 kN, wodurch sich der tatsächliche Reibungskoeffizient vor Ort auf 0,12 zurückrechnen lässt. Der Unternehmer erzielte bessere Ergebnisse als erwartet. Seine vor Ort berechneten Reibungskoeffizienten-Daten können nun auf zukünftige, ähnliche Kabelinstallationen angewendet werden, um möglicherweise noch größere Entfernungen zu erreichen.

Gute historische Daten ermöglichen eine bessere Planung für die Kabelinstallation. Dies bedeutet erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen – sowohl bei der Planung als auch bei der Installation.

Mithilfe der bewährten Reibungskoeffizienten-Daten von Polywater in Gleichungen zur Spannungsschätzung können Unternehmen echte Kosteneinsparungen bei unterirdischen Kabelinstallationen erzielen. Gute Daten führen zu besseren Entscheidungen, die wiederum zu einer höheren Gesamterfolgsquote beitragen.