×
20.03.2019
219.016.e70b

СПОСОБ СБОРКИ ГЕРМЕТИЧНОГО РЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к резьбовым соединениям. С помощью объемного гидравлического привода осуществляют свинчивание и затяжку резьбового соединения деталей, в одной из которых выполнена внутренняя, а в другой - наружная коническая резьба. Свинчивание начинают при установившемся давлении холостого хода на гидродвигателе объемного гидравлического привода, осуществляющем вращение одной из свинчиваемых деталей, а затяжку завершают после достижения заданного давления на гидродвигателе, т.е. после преодоления инерции насоса, гидродвигателя и редуктора и выхода их на установившийся режим вращения. Качество сборки оценивают по характеру изменения давления на гидродвигателе в зависимости от угла α поворота вращающейся детали. Герметизирующее значение контактного усилия считают достигнутым в том случае, если повышение давления на гидродвигателе в процессе затяжки происходит в заданных пределах непрерывно и синхронно с поворотом на заданный угол. Увеличение давления на гидродвигателе ограничивают с помощью переливного клапана прямого действия, о срабатывании которого судят по прекращению изменения угла α поворота вращающейся детали при соответствующем значении давления на гидродвигателе. Изобретение повышает точность контроля соединения и надежность соединения. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта, в частности к резьбовым соединениям в основном насосно-компрессорных и обсадных труб, и предназначено для применения в нефтегазовой промышленности и иных отраслях, использующих, преимущественно, соединения с конической резьбой. Замерить усилие в металлическом контакте витков резьбы практически невозможно, поэтому оценка производится косвенными методами, обычно проверяется собранное уплотнение давлением в 1.5 раза более максимального рабочего давления. Для обеспечения герметизации в свинчиваемом стыке требуется создать давление на контактирующих поверхностях сжатых витков большее, чем давление рабочей жидкости. По существу, гарантией правильности сборки конической резьбы является момент затяжки резьбового соединения.

Известны способы ручной сборки герметичного резьбового соединения. При ручном завинчивании конического соединения человек чувствует усилие и с этого момента считает количество оборотов до полной затяжки. Это особенно необходимо при монтаже угольников с конической резьбой. На практике, для того чтобы ориентировать его при монтаже допускается дотягивать его или отпускать на угол до 45 град. Если не считать обороты, то при перетяжке угольника до текучести витков и дальнейшем его откручивании против часовой стрелки на угол до 45 град происходит его разгерметизация. Угольник болтается в резьбовом отверстии(SU №253699, 1172669, 1666685).

В связи с этим недостатками данных известных способов являются низкая надежность соединения, большой разброс по герметичности, высокая трудоемкость.

Известен способ сборки герметичного резьбового соединения, при котором с помощью электродвигателя осуществляют свинчивание и затяжку резьбового соединения деталей, в одной из которых выполнена внутренняя, а в другой - наружная коническая резьба, с обеспечением на контактирующих поверхностях витков герметизирующего контактного усилия, и измерение крутящего момента, по достижении заданного значения которого осуществляют проверку момента неразвинчиваемости деталей (SU №1804995, 1993).

Замерить усилие в металлическом контакте практически невозможно, поэтому оценка производится косвенными методами, обычно проверяется собранное уплотнение давлением в 1,5 раза больше максимального рабочего давления.

Недостатками данного способа являются низкая точность контроля соединения в связи с отсутствием контроля действительных параметров и доступа персонала к ним и надежности затяжки соединения, возможность соединения наклепанных поверхностей, низкая точность взаимного ориентирования свинчиваемых деталей.

Наиболее близким к заявляемому является способ сборки герметичного резьбового соединения путем свинчивания безупорных конических трубных резьбовых соединений деталей, в одной из которых выполнена внутренняя, а в другой - наружная коническая резьба, предусматривающий их закрепление за счет сопряжения муфтовой и трубной резьб с натягом, отличающийся тем, что муфтовую и трубную резьбы предварительно свинчивают с приложением обеспечивающего надежную фиксацию их взаимного положения крутящего момента, относительная величина которого составляет не более двадцати процентов величины крутящего момента, соответствующей окончательному закреплению муфты на трубе, после чего окончательно закрепляют муфту на трубе путем их относительного доворота на фиксированный угол из состояния после предварительного свинчивания (RU №2294474, 2007, прототип).

Недостатками данного способа являются большая трудоемкость ручных операций, низкая точность контроля соединения в связи с отсутствием контроля действительных параметров и доступа персонала к ним и надежности затяжки соединения, возможность соединения наклепанных поверхностей, низкая точность взаимного ориентирования свинчиваемых деталей.

Технической задачей изобретения является создание эффективного способа сборки герметичного резьбового соединения и расширение арсенала способов сборки герметичного резьбового соединения.

Технический результат состоит в повышении точности контроля соединения и надежности затяжки соединения за счет исключения его перетяжки или недотяжки в условиях заклинивания, исключения соединения наклепанных поверхностей, т.е. исключения соединения деталей, металл которых перегружен избыточным моментом, повышение точности взаимного ориентирования свинчиваемых деталей.

Сущность изобретения состоит в том, что способ сборки герметичного резьбового соединения, при реализации которого с помощью объемного гидравлического привода, содержащего соединенные силовыми гидролиниями насос и гидродвигатель и управляющую гидроаппаратуру, осуществляют свинчивание и затяжку резьбового соединения деталей, в одной из которых выполнена внутренняя, а в другой - наружная коническая резьба, с обеспечением на контактирующих поверхностях витков герметизирующего контактного усилия, причем свинчивание начинают при установившемся давлении холостого хода на гидродвигателе объемного гидравлического привода, осуществляющем вращение одной из свинчиваемых деталей, а затяжку завершают после достижения заданного давления на гидродвигателе, в процессе затяжки осуществляют контроль и запись давления на гидродвигателе с одновременным измерением и записью взаимного углового перемещения свинчиваемых деталей, причем качество сборки оценивают по характеру изменения давления на гидродвигателе в зависимости от угла поворота вращающейся детали и считают герметизирующее значение контактного усилия достигнутым в том случае, если повышение давления на гидродвигателе в процессе затяжки происходит в заданных пределах непрерывно и синхронно с поворотом на заданный угол.

Предпочтительно, графики изменения угла поворота вращающейся детали и давления на гидродвигателе во времени синхронно демонстрируются оператору на мониторе, при измерении угла поворота вращающейся детали осуществляют подсчет числа ее оборотов, гидродвигатель объемного гидравлического привода связан со свинчиваемой деталью через зубчатый редуктор с передаточным отношением не менее 10, увеличение давления на гидродвигателе ограничивают с помощью переливного клапана прямого действия, о срабатывании которого судят по прекращению изменения угла поворота вращающейся детали при соответствующем значении давления на гидродвигателе.

На фиг.1 изображена схема объемного гидропривода, с помощью которого осуществляется способ сборки герметичного резьбового соединения, на фиг.2 - схема контрольного комплекса, на фиг.3 - график изменения давления и угла при некачественном соединении, на фиг.4 - график изменения давления и угла при некачественном соединении, на фиг.5 - график изменения давления и угла при качественном соединении, на фиг.6 - график изменения давления и угла при качественном соединении.

Объемный гидравлический привод содержит соединенные силовыми гидролиниями 1, 2 насос 3, гидродвигатель 4 (шестеренный или аксиально-поршневой или иной гидромотор) и управляющую гидроаппаратуру, включающую переливные клапаны 5, 6, подпиточные клапаны 7, 8, емкость 9 и условно изображенное распределительное устройство 10 с ручным управлением рычагом 11. Насос имеет приводной двигатель 12, гидродвигатель 4 соединен валом 13 с зубчатым редуктором 14, выполненным с передаточным отношением не менее 10, который обеспечивает вращение свинчиваемой детали (не изображена).

Контрольный комплекс включает в себя преобразователь 15 сигналов для нормализации сигналов, плату 16 сбора данных для синхронизации и представления измеряемых величин, персональный компьютер 17, осуществляющий графические построения и демонстрацию результатов оператору, который имеет возможность запускать привод, управлять рычагом 11.

Способ сборки герметичного резьбового соединения реализуется следующим образом.

С помощью объемного гидравлического привода по фиг.1 осуществляют свинчивание и затяжку резьбового соединения деталей, как правило, трубы и муфты, в одной из которых выполнена наружная, а в другой - внутренняя коническая резьба, с обеспечением на контактирующих поверхностях сжатых витков герметизирующего контактного давления большего, чем давление рабочей жидкости (иначе герметичность не будет обеспечена).

Необходимо проверку качества соединения производить в процессе сборке, т.к. соединенные трубы немедленно опускаются в скважину. Так как замерить давление непосредственно в металлическом контакте практически невозможно, оценка качества сборки производится косвенными методами - по давлению на гидродвигателе 4, соответствующему моменту затяжки резьбы, и углу α поворота вращаемой приводом детали, соответствующему взаимному положению деталей и количеству взаимодействующих витков резьбы.

Свинчивание начинают при установившемся давлении холостого хода на гидродвигателе 4 объемного гидравлического привода, осуществляющем вращение одной из свинчиваемых деталей и предварительное свинчивание (первые ~10-12 оборотов) при сравнительно невысоком давлении, производимое непосредственно после преодоления инерции насоса 3, гидродвигателя 4 и редуктора 14 и выхода их на установившийся режим вращения, а свинчивание при затяжке соединения характеризуется ростом давления и завершается после достижения заданного давления на гидродвигателе 4. Редуктором 14 число оборотов гидродвигателя 4 снижается до величины, необходимой для свинчивания. Преобразователь 15 сигналов и плата 16 сбора данных преобразуют электрические сигналы измерительных датчиков угла и давления (не изображены) в нормированные совместимые с компьютером 17 сигналы. В процессе затяжки с помощью компьютера 17 оператор осуществляет визуальный контроль и запись давления Р на гидродвигателе 4 с одновременным измерением и записью взаимного углового перемещения (угла α поворота) свинчиваемых деталей. Результаты представляются в форме графиков, изображенных на фиг.3-6, представляющих изменение давления и угла α поворота при окончательной затяжке соединения. Анализ работы объемного гидравлического привода показывает, что затяжка, т.е. окончательное закрепление трубы и муфты после предварительного свинчивания, характеризующееся стабильным повышением давления на гидродвигателе 4, представленным на фиг.3-6, занимает от 9% - до 15,5% от общего времени работы гидропривода. В пересчете на обороты - это составляет, как правило, 1,87 до 2,21 оборотов или угол α - от 673,2° до 795,6°. Таким образом, заданный угол в процессе затяжки должен составлять не менее 630°, т.е. 1,75 оборота.

Качество сборки оценивают по характеру изменения давления на гидродвигателе 4 в зависимости от угла α поворота вращающейся детали. Герметизирующее значение контактного усилия считают достигнутым в том случае, если повышение давления на гидродвигателе 4 в процессе затяжки происходит в заданных пределах непрерывно и синхронно с поворотом на заданный угол α, например ~630°, после чего привод переводится рычагом 11 распределительного устройства 10 в нерабочее состояние. Т.е. для определения качества затяжки необходимо одновременно контролировать давление Р и угол α поворота. Графики фиг.3-6 изменения угла α поворота вращающейся детали и давления на гидродвигателе 4 во времени синхронно демонстрируются оператору на мониторе компьютера 17. На фиг.3, 4 видно, что рост давления продолжается после прекращения изменения угла α поворота, т.е. в резьбе произошло заклинивание, давление продолжает расти и металл свинчиваемых деталей перегружен избыточным моментом - соединение оценивается как некачественное.

На фиг.5, 6 видно, что повышение давления на гидродвигателе 4 в процессе затяжки происходит в заданных пределах непрерывно и практически синхронно с поворотом на заданный угол, т.е. процесс свинчивания произошел без нарушений - соединение оценивается как качественное (на фиг.3-6 графики приведены в части, демонстрирующей заявляемый способ - исключены не показательные участки, обусловленные разгоном, скоростью реакции оператора и индивидуальными характеристиками гидрооборудования привода, форма графиков практически не зависит от абсолютных значений измеряемых параметров). При измерении угла α поворота вращающейся детали осуществляют подсчет числа ее оборотов на 360°, пропорциональное количеству взаимодействующих витков резьбы.

Увеличение давления на гидродвигателе 4 ограничивают с помощью переливного клапана 5 или 6 (в зависимости от направления вращения) прямого действия, о срабатывании которого судят по прекращению изменения угла α поворота вращающейся детали при соответствующем значении давления на гидродвигателе 4. Клапаны 7, 8 осуществляют подпитку гидролиний 1, 2 из емкости 9. Рычагом 11 оператор переводит распределительное устройство 10 в рабочее положение соединением насоса 3 и гидродвигателя 4 гидролиниями 1, 2 или в нерабочее положение.

Свинчивание очередного резьбового соединения производят после затяжки предшествующего резьбового соединения.

В результате изобретения создан эффективный способ сборки герметичного резьбового соединения и расширен арсенал способов сборки герметичного резьбового соединения.

При этом повышена точность контроля соединения и надежности затяжки соединения за счет исключения его перетяжки или недотяжки в условиях заклинивания, исключения соединения наклепанных поверхностей, т.е. исключения соединения деталей, металл которых перегружен избыточным моментом, повышение точности взаимного ориентирования свинчиваемых деталей.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 522.
10.01.2013
№216.012.1950

Способ разработки месторождения сверхвязкой нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти. Технический результат - повышение эффективности разработки месторождения сверхвязкой нефти за счет повышения точности определения текущего размера паровой камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471972
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d08

Способ многократного гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способу гидравлического разрыва в горизонтальных стволах скважин продуктивных пластов. Задачей изобретения является повышение эффективности проведения гидравлического разрыва пород - ГРП. Сущность изобретения: способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472926
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.1ec0

Концевой делитель фаз

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разделении нефтяной эмульсии на объектах нефтедобычи, транспортировки и подготовки нефти. Концевой делитель фаз включает отсек ввода, отстойный отсек, отсек отвода нефти и отсек отвода воды. Между отсеком ввода и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473373
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.205b

Способ эксплуатации скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважин, снабженных электроцентробежными насосами. Обеспечивает возможность ликвидации солеотложений и облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки. Сущность изобретения: по способу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473784
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.205f

Способ перфорации скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при перфорации скважин кумулятивной перфорацией. При перфорации скважины после спуска перфоратора в скважину его закрепляют с невозможностью поворота и смещения. Проведение перфорации выполняют в закрепленном состоянии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473788
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2064

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи за счет увеличения охвата залежи воздействием. Сущность изобретения: по способу на залежи проводят размещение добывающих скважин по треугольной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473793
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2065

Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи. Сущность изобретения: по способу при разработке нефтяной залежи ведут закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473794
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2067

Способ разработки залежи сверхвязкой нефти в послойно-неоднородном коллекторе с частичной вертикальной сообщаемостью

Изобретение относится к разработке залежи сверхвязкой нефти с применением тепла, сложенной многопластовым послойно-неоднородным коллектором с частичной вертикальной сообщаемостью. Технический результат - увеличение площади прогрева залежи, сокращение сроков разработки продуктивного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473796
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2069

Способ гидравлического разрыва пласта в скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение для повышения производительности как вновь вводимых, так и действующих добывающих и нагнетательных скважин. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет увеличения радиуса дренирования скважины. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473798
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.23cd

Способ строительства скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины. Способ строительства скважины включает бурение ствола скважины, постановку цементного моста в зоне осыпания породы, проведение технологической выдержки на схватывание цемента, разбуривание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474667
Дата охранного документа: 10.02.2013
Показаны записи 1-10 из 242.
27.01.2013
№216.012.1ec0

Концевой делитель фаз

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разделении нефтяной эмульсии на объектах нефтедобычи, транспортировки и подготовки нефти. Концевой делитель фаз включает отсек ввода, отстойный отсек, отсек отвода нефти и отсек отвода воды. Между отсеком ввода и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473373
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.205b

Способ эксплуатации скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважин, снабженных электроцентробежными насосами. Обеспечивает возможность ликвидации солеотложений и облегчения запуска электроцентробежного насоса после его остановки. Сущность изобретения: по способу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473784
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.23cd

Способ строительства скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при строительстве скважины. Способ строительства скважины включает бурение ствола скважины, постановку цементного моста в зоне осыпания породы, проведение технологической выдержки на схватывание цемента, разбуривание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474667
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23ce

Способ строительства скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способу строительства скважины. При бурении ствола скважины выполняют спуск и крепление обсадных и эксплуатационной колонн. При бурении направления производят циклическое бурение направления и шурфа под ведущую бурильную трубу под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474668
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23d2

Устройство для очистки жидкости в стволе скважины

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Применяется при очистке жидкости в стволе скважины от плавающего мусора и взвешенных частиц. Устройство состоит из расположенных снизу вверх заглушки, фильтра-отстойника, контейнера-накопителя мусора, щелевого патрубка. Также в состав входят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474672
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23d4

Способ очистки скважины

Изобретение относится к технике и технологии добычи углеводородов и может найти применение при очистке ствола или пласта добывающей, нагнетательной или артезианской скважины. При очистке скважины проводят спуск в скважину компоновки, состоящей из колонны труб и гидрожелонки, открытие и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474674
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23d5

Способ эксплуатации скважины электронасосом с частотно-регулируемым приводом

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации скважины электронасосом с частотно-регулируемым приводом. Обеспечивает возможность поддержания дебита на установленном уровне при снижении затрат на электроэнергию, Сущность изобретения: при эксплуатации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474675
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.277f

Установка для одновременно-раздельной закачки рабочего агента

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при одновременно-раздельной закачке рабочего агента в продуктивные пласты. Обеспечивает исключение закручивания колонн относительно друг друга, ослабление резьбы и отворота труб, исключение нарушения герметичности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475631
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2784

Способ извлечения высоковязких нефтей и природных битумов из залежи

Изобретение относится к области добычи нефти, к способам разработки месторождений высоковязких нефтей или природных битумов горизонтальными скважинами с использованием углеводородных растворителей, и может быть использовано при добыче тяжелых высоковязких нефтей и битумов. Обеспечивает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475636
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.301e

Сканирующий магнитный интроскоп для дефектоскопического контроля стальных эксплуатационных колонн скважин

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при контроле эксплуатационных колонн нефтяных и газовых скважин. Устройство состоит из скважинного модуля, содержащего намагничивающее устройство, магнитоизмерительную систему из N магниточувствительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477853
Дата охранного документа: 20.03.2013
+ добавить свой РИД