Материал: Трубы нефтяного сортамента

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Рис. 24.2. Схема правки труб

что искривленному участку трубы придается обратная КРИI!изна такой величины, чтобы после снятия давления труба на этом уча­

стке получила некоторое остаточное искривление в направлении~

обратном первоначальному искривлению. Затем чубу вновь пра­

вят для ликвидации получившегося остаточного искривления с та­

ким расчетом, чтобы после снятия давления труба оказалась пря­ молинейной. Правка двукратным изгибом заметно снижает вред­ ный эффект холодного деформирования металла трубы. Еще зна­ чительней может быть снижен вредный эффект холодной правки путем многократного изгиба с постепенно убывающими величи­

нами деформаций.

В буровых предприятиях нефтяной промышленности буриль­ ные трубы правятся методом однократного изгиба на специальных гидравлических прессах. Процесс правки осуществляется следу­

ющим образом: правильщик визуально определяет место наиболь­

шего про,гиба и устанавливает трубу выпуклостью вверх на две

опоры, расположенные на станине пресса так, 'чтобы наибольшая

выпуклость оказалась под штоком пресса. На шток пресса уста­ навливается башмак, соответствующий по форме и размеру выпря­ мляемой трубе. Затем нижимом штока трубе придается обратная стрела прогиба. После выдержки трубы в состоянии обратного ис­

кривления нагрузка снимается и проверяется прямолинейность вы­

правленного участка. Трубу правят в одной или нескольких по­

лостях до полного устранения кривизны.

Искривленные трубы по характеру и размеру подразделяются

на три категории, каждая из которых характеризуется следующи­

ми признакаlVi'и: малая кривизна - ·едва заметная на глаз, но Л~

позволяющая без правки производить ремонт на трубонарезном

станке; средняя кривизна - явно выделяющаяся при перекатыва­

нии трубы по стеллажу; большая кривизна - когда труба сильно

искривлена в 'нескольких местах.

Правильщик должен уметь устанавливать опоры, на которых покоится труба в процессе правки, на нужном расстоянии, так как

каждому типоразмеру трубы соответствует определенное ОПТИIl1аль­

ное расстояние между ними. При малом расстоянии между опора­ ми для правки потребуется чрезмерно большое усилие. При боль­

шом расстоянии прогиб может стать полностью упругим\ остаточ­

ных деформаций не образуется и, следовательно, правки не будет.

При правке методом однократного изгиба рекомендуют прибли­

женные формулы для определения необходимого усилия правки Q! (кН) и обратной стрелы прогиба f (мм), которую нужно придать

трубе, чтобы выправить ее:

431

Q=<1T

 

 

(24.1)

гдеат -

предел текучести материала трубы, МПа; R -

наружный

радиус трубы, см; ,г - внутренний радиус трубы, см; L -

расстоя­

ние между опорами, см.

 

102 L2 (J

 

(24.2)

f = 2

Е R т ,

 

где Е -

модуль упругости материала трубы, МПа.

 

Восстановление

изношенных поверхностей

 

соединительных

деталей

 

Соединительные детали (замки, переводники, средние муфты),

получившие износ по наружной поверхности, могут быть восста­

новлены путем наплавки слоя металла на изношенную поверхность.

Электродную ПР()lВОЛОКУ дЛЯ сварочно-наплавочных работ вы­

бирают в соотнетствии с химическим составом наплавляемых или

свариваемых деталей.

До наплавки со,единительные детали подвергаются внешнему

осмотру и инструментальному обмеру. Восстановлению могут под­

вергаться замковые детали, отнесенные по результатам замеров

ко II и III классам (см. табл. 5.2). Замковые детали, изношенные ниже разм'еров, принеденных в табл. 5.2, для 111 класса отбрако­

вываются.

Для переводников размеры допускаемого износа принимаются

по аналогии с замками типа ЗШ одноименных размеров.

При равномерном износе замковых деталей наплавляют всю

изношенную поверхность детали. При значительном односторон­

нем износе оначала наплавляют ОДИН-ДlВа слоя в местах наи/боль­ шего износа поверхности, а затем наплавляют слои по всей окруж­ ности замковой детали.

Наплавку выполняют по винтовой линии. Для получения сплош­ ного наплавленного слоя шаг наплавки выбирают таким, чтобы каждый последующий образующийся валик перекрывал предыду­ щий на 1/4-1/5 его ширины. Общая толщина наплавленного слоя металла должна быть достаточной для последующей механической обработки восстановленной поверхности. Для этого предусматрива­ ется припуск на толщину наплавляемого слоя 1,5-2,0 мм.

Для образования ровной площадки в торцовой части муфты или ниппеля при наплавке применяют медные формирующие коль­ ца_массой 3-5 кг, разъемные из двух полуколец, стянутых болта­ ми. Перед наплавкой кольцо устанавливается на трубе, вплотную поджимается к торцу муфты или ниппеля и закрепляется тремя винтами. Для образовация ровной поверхности свободного торца

муфты используется формирующее кольцо, ввинчива,емое в зам­

ковую резьбу муфты.

. Поверхности формирующих колец, соприкасающихся с наплав­

ляемым металлом, должны быть чисто обработаны, не иметь рако-

432

Рис. 24.3. Схема армирования муф­ тового конца трубы ТБПВ

вин и других дефектов для ПО,1учениякачеств.енноЙ поверхности

торца детали.

Для наплавки бурильных замков применяют сварочную про­

волоку марок Св-08А, Св-08Га или наплавочную проволоку марки

Нп-З0.

Для получения более износостойкой поверхности для наплавки последнего слоя используют проволоку марок Нп-80, Нп-65Г.

Нп-IОГЗ. Наплавку ведут постоянным током обратной полярности

под слоем флюса АН-348А. ДЛЯ удержания флюса на цилиндри­ ческой пов€рхности замковой детали применяют специальные флю­ соудерживающие устройства.

По такой же технологии восстанавливаются изношенные по­

верхности переводников и других соединительных деталей.

Для повышения износостойкости труб типа ТБПВ муфтовый соединительный конец армируется наплавкой и твердым сплавом (рис. 24.3). Ниппельный конец не наплавляется во избежание ра­

боты сухарей ключа АI(Б по наплавленному слою.

Ориентировочный рекомендуемый режим наплавки:

Сила тока, А . . . . . . .

230

Напряжение дуги, В . . . . .

25-27

Скорость

наплавки, м/ч . . .

25-30

Скорость

подачи проволоки, м/ч

80-90

Упрочнение резьбовых соединений

Сцелью предупреждения образования усталостных разрушений

врезьбовых соединениях бурильных труб и снятия концентрации напряжений в резьбе, к бурильным трубам типов 1 и 11 привари­ вают замки с установкой специальных стабилизирующих колец, как показано на рис. 24.4,г. Формы колец для ниппельного и муф­ тового концов трубы показаны на рис. 24.4,б и в. На бурильной трубе протачиваются пояски для посадки подогретых стабилизиру­

ющих колец, как показано на рис. 24.4,а.

Параметры колец и поточек на трубах приведены в табл. 24.1.

Стабилизирующее кольцо, изготовленное из стали группы проч­ ности д, марок 40Х или 40ХН, нагревают до температуры 300-

3500С и насаживают на проточенный поясок на трубе. Муфту или

ниппель навинчивают в нагретом состоянии на трубу; замковую

деталь сваривают с кольцом сплошным швом под слоем флюса.

Удаление изношенных соединительных деталей

В процессе контроля труб, бывших в эксплуатаций, нередка возникает необходимость освободить доброкачественную трубу от

433

Рис. 24.4. Схема установки и приварки стабилизирующих колец

навинченных на нее соединительных деталей (муфты, ниппеля, пе­ l'еводника), пришедших в негодность.

В условиях ремонтных баз эти работы осуществляются не­

'Сколькими методами: стачиванием соединительных деталей на

трубообрабатывающих станках, разрезанием деталей газовой рез­ кой, разрезанием деталей методом фрезерования и отвинчиванием

деталей.

Стачивание деталей. Сущность метода, получившего широкое распространение на трубных базах, заключается в следующем.

'ТаБJIИца 24.1

Размеры колец и проточек на трубах (мм)

Трубы

СтабилизирУ,ющие кольца

 

 

 

 

 

 

о:

6

 

 

 

 

 

 

муфтово,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

для

 

для ниппель·

""

 

 

 

, "

-...&::!'"

 

 

 

r

 

го

конца

 

ного

конца

 

 

 

Se

::00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:00-

 

 

 

:»0:

 

D,

 

 

d,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

",о)

 

D

0:0

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0: ...

 

 

 

"

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0::0

 

 

 

",О:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

".о

'"о

 

 

 

 

D.

 

L

 

D 2

I

L,

>.>~"'"

 

 

 

1:(~C'j

~ ...

 

 

 

I

 

I

 

 

 

 

_I::::f

-"'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<.J"

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

73

72

5+0,0135

65

22

 

108

 

 

72,5+0,06

82

 

18

 

 

86

 

57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

+0,075

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

89

88 5+0,16

 

65

22

 

1118 !

 

88,5+0,07

92

 

18

 

 

102

 

57

 

 

,

+0,09

 

 

 

 

1~.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

101

0+0,16

 

 

 

 

 

 

101 +0,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

102

 

65

22

 

~133

 

 

106

 

18

 

 

116

 

57

 

 

,

+0,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

114

113 8+0,16

 

75

25

 

146

 

 

113,8+0,07

120

 

21

 

 

127

 

63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

+0,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140

139

2+0,185

 

75

25

 

178

 

 

139,2+0,08

152

 

21

 

 

154

 

63

 

 

,

+0,105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

168

167 8+0,20

 

75

25

 

203

 

 

1678+0,08

176

 

21

 

 

181

 

63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

+0,12

 

 

 

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

434

Рис. 24.5. Схема разрезания замко­

вой детали газовым пла:Vlене,,1

Труба с навинченной деталью пропускается через полый шпиндель

трубообрабатывающего станка и закрепляется в патроне. От сое­

динительной детали отрезается часть, выступающая за нарезкой трубы. Станок настраивается на работу по копиру в соответствии с конусностью резьбы трубы, после чего оставшаяся на трубе часть соединительной детали стачивается в стружку. Чтобы не повредить

резьбу трубы, при стачивании оставляют тонкое конусное кольцо.

прилегающее к вершинам резьбы трубы. Толщина кольца состав­

ляет 0,5-1 мм, оно легко отвинчивается.

Описанный метод достаточно прост, надежен и при некоторых навыках исполнителя гарантирует сохранность резьбы трубы. Не­

достаток метода - перевод в стружку легированного металла сое­

динительных деталей.

Разрезание замковых деталей и переводников газовым nламе-:­ не,и. Сущность метода заключается в следующем. На удаляемой детали, на участке контакта ее с трубой, делается срез по плоско­ сти 1-1-1-1, как показано на рис. 24.5. При этом над вершина­ ми резьбы трубы оставляется слой металла небольшой толщины, чтобы не повредить резьбу трубы. На остальной части детали. вдоль образующей, делают сквозной разрез 2-2. В разрез встав­ ляют клин и ударами по нему разрушают слой металла, оставший­ ся при срезе детали, по площадке 1-1-1-1. После этого деталь свободно свинчивается с трубы.

Иногда вместо среза по плоскости делают два надреза вдоль

образующих деталей с диаметрально противоположных CTOPOtI.

Глубину надрезов не доводят до вершин резьбы трубы на 0,5-

1,0 мм.

.

Оставшийся

после надреза тонкий слой металла разрушают,

как и в описанном методе, при помощи клина.

Описанный метод в различных его разновидностях отличается

простотой и экономичностью. Недостаток - необходимость тща­

тельного ведения процесса исполнителем высокой квалификации,

обладающим достаточными навыками. В противном случае нару­ шается резьба трубы, что вызывает дополнительные затраты по ее ремонту, а в отдельных случаях приводит к забраковыванию трубы.

Разрезание тех же деталей методом фрезерования. Сущность

этого метода не отличается от метода разрезания газовым пламе­

нем. От удаляемой детали на станке или газовым пламенем отре­ заетсячасть, выступающая за резьбой трубы. Затем на фрезерном станке на оставшейся части детаJЩ делают два надреза по обра­

зующим в диаметрально противоположных направлениях. Так же.

как и при разрезании газом, надрез по глубине не доводится до

4.35