Наружный центратор для сборки труб под сварку

Наружный центратор для сборки труб под сварку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (д1) 4 B 23 К 31/06 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ф списочник изоьг т ния,, //

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3756897/25 — 27 (22) 21.06. 84. (46) 07.02. 86. Бюл. № 5 (71) Грозненский ордена Трудового

Красного Знамени нефтяной институт им. акад. М.Д.Миллионщикова (72) 10.Д.Цупак и В.М.Литвинов (53) 62! . 79 ) 75.039 (088. 8) (56) Авторское свидеть»ьство СССР

¹ 478738, кл. В 23 К 37/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 123931, кл. В 23 К 37/04, !959. (54) (5 7) НАРУЖН! !14 ЦЕНТРАТОР ДЛЯ СБОРКИ ТРУБ ПОД СВА1 КУ, содержащий равномерно размещенные по окружности опорные ролики и тросовый привод, о тли ча»ощийся тем,что, с целью повышения точностп центриро— валия свариваемых вертикально подвешенных труб, он снабжен захвата»и, выполнеш»ыми в виде по крайней мере трех сегментов, ося»п», наруж— ными фиксирующими кольцами и крыш— ками, захваты попарно соединены осяж„на которых установлены по два опорных ролика, наружные фик— сирующие кольца и крышки, наруж— ные фиксирующие 1»ольца установлены на осях свободно и выполнены с наружным диаметром, большим диа— метра рабочей поверхности опорных роликов °!

209399!

О

55

Изобретение относится к области сварки, в частности к устройствам для центрирования труб под сварку, и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства, где возникает необходимость взаимного центрирования вертикально подвешенных труб для их . сборки под сварку.

Целью изобретения является повышение точности центрирования свариваемых вертикально подвешенных труб, На фиг.1 изображен наружный цен— ратор для сборки труб под сварку, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — схема запасовки каната, на фиг.4 — направление сил в петле каната в соответ<. твии с фиг. 3; на фиг.5 — передача усилия от натяжения каната на опориые ролики в сooTBEIT ствии с фиг.2; на фиг.6 — узел I на фиг.2, передача усилия от каната через опорный ролик на оси в соответст— вии с фиг.2," на фиг.7 — передача уси лия от оси через сегментный захват на соединяемую трубу в соответствии фиг.1 и 2.

Наружный центратор для сборки труб под сварку содержит сегментные захваты 1, расточенные по номинальному диаметру свариваемой колонны и установленные под углом

О

l 20 относительно друг друга. Захнаты попарно соединены осями 2, на которых с каждой стороны установлены по два опорных ролика 3,;>аспираемых прокладкой 4. Сегментные захваты удерживаются от распадения наружными фиксирующими кольцами 5, помещенными между крышками 6 и роликами 3 ..

Привод представляет собой ка«I rl I 7 в виде двух пар аллел ьных в ет— вей, образующих пе гли, концы которых закреплены к траверсам 8 и 9„ первая из которых 8 имеет размер, меньший расстояния между крайними опорными роликами, вторая 9 — больший расстояния межцу внутренними опорными роликами.

Перед работой »о сварке осадных колонн на скважине центратор устанавливают над устьем скважины и надевают на верхнюю часть уже опущенной н скважину трубы, 20

В направляющие ручьи устройства между опорными роликами 3 и фиксирующими кольцами 5 вводят петли каната. При этом траверса 8, имеющая меньшую длину, пропускается между канатами, траверсой 9 и корпусом центратора. Отходящие от корпуса концы петель каната, таким образом, оказываются уложенными на различные ролики 3, разделенные прокладкой

4. Каждая ветвь каната 7 касается только одного из фиксирующих колец

5, свободно поворачивающихся при перемещении каната.

После подготовки каждой следующей привариваемой трубы колонны центратор поднимают до совпадения с линией стыка и натяжением каната, например, об безопасной катушки буровой лебедки сжимаются сегментные захваты 1, удерживающие жестко в зафиксированном положении концы свариваемых труб.

Канаты 7 при натяжении перемещаются по поверхности роликов 3. Равенство усилий натяжения в петлях каната обеспечивается наличием траверс

8 и 9 при различных действительных диаметрах свариваемых концов труб.

Работоспособность наружного центратора для сборки труб под сварку при различных (в пределах допуска) диаметрах стыкуемых труб обеспечивается следующим образом.

Сегментные захваты 1 между собой жестко не связаны. Свободно надетые на них фиксирующие кольца 5 и петли канатов 7 позволяют сегментам несI колько перекашиваться (до 4 мм на диаметре, например, 219 мм), обеспечивается независимое зажатие концов обеих соединяемых труб. Одинаковость усилий прижатия обеспечивается тем, что петли канатов 7 соединены траверсами 8 и 9, обеспечивающими одинаковое натяжение канатов, и, следовательно, одинаковое усилие давления каната на роли— ки 3 в верхней и нижней частях центратора.

После приложения сил к траверсам

8 и 9 (фиг.4) диаметры петель начи— нают уменьшаться и канаты 7 надав— ливают на опорные ролики 3 (фиг.6) Через опорные ролики 3 усилие от канатов передается на оси 2 (фиг.6)

В свою очередь оси 2 надавливают на секторные захваты 1 и прижимают

12 О<1 ??>ч

ЯЬг 2 их к поверхностям свариваемых труб (фиг.7).

На поверхностях, помеченных на фиг.б и 7 стрелками, осуществля— ется плотный контакт с прижатием деталей под давлением. Концы сва— риваемых труб оказываются зафикси— рованными, кромки их сближены, как этого требуют условия приварки, а оси труб совпадают с осью центратора (фиг.1).

При перемещении секторных захватов по радиусу к центру (до прижатия к поверхностям труб) захваты отходят от фиксирующих колец.

Между ними образуется зазор,равный свободному радиальному ходу секторного захвата (фиг.7). Численно зазор равен разности между внутренним диаметром фиксирующего кольца 5 и крайними размерами секторных захватов (в месте установки этих колец, т.е. диаметром огибающей окружающей окружности по поверхностям осей 2 в сжатом сос— тоянии).

Зафиксировав в нужном положении концы соединяемых труб, производят первоначальную приварку-при— хватку очередной подсоединяемой трубы колонны. После этого натяжение в канате снимают. При снятии натяжения в канате диаметры петель увеличиваются, захваты расходятся до упора осей 2 в фиксирующие кольца 5 и центратор под собственным весом опускается на поверхность стола ротора.

Центратор готов к работе по сборке следующего стыка.

После окончания сборки, сварки и спуска в скважину всей колонны ! центратор снимается с верхнего конца свободной последней трубы, удер5 * живаемой клиновым захв атом на столе ротора буровой установки.

Наружный центратор для сборки труб под сварку обеспечивает точное центрирование свариваемых труб с

10 лучшим совпадением осей и с более точным прилеганием сварных кромок на большей части окружности трубы благодаря наличию трех сегментных захватов, расточенных по номинальному диаметру трубы.

Кроме того, конструкция центратора обеспечивает жесткое соединение подлежащих сварке труб колонны вследствие закрепления труб по трем

20 участкам притиводействуя веTpoBbIM нагрузкам и раскачиванию верхней трубы вместе с подъемной системой буровой установки.

Для приведения центратора в дей—

25 стние может быть использована имеющаяся безопасная катушка буровой лебедки или другое простое устройство и не требуются компрессор и гадводящие шланги высокого давления .

Предлагаемый центратор благода— ря своим конструктивным особенностям обеспечивает вращение колонны свариваемых труб после фиксации и во время работ по приварке очередной трубы, что очень важно в сложных геологических условиях, когда возможен прихват колонны обс.адных труб, оставленных в скважине оез движения.! 209 З99

Фиг. 4

QU8 6

47uz. 7

Р!!ИИП!! Заказ 365/ !8 Тираж 1009 Подписное Ьчi, а i ЧПП "Патент™, г.Ужгород, ул.Проектная, 4