Стальные бурильные трубы с приваренными замками

⇐ ПредыдущаяСтр 71 из 97Следующая ⇒

Отечественные трубы изготовляются по ГОСТ Р 50278-92 на Синар-ском и Таганрогском трубопрокатных заводах. После изготовления трубы и обработки ее концов производится обработка сварного шва: удаление грата, термообработка, испытание прочности шва на изгиб. После выполнения всех операций производится ультразвуковая дефектоскопия труб. Эти трубы по качеству не уступают зарубежным аналогам. Бурильные замки изготовляются по ГОСТ 27834-88.

Конструкция труб с приваренными замками приведена на рис. 6.1, а их основные размеры и наиболее важные расчетные геометрические ха-рактеристики – в табл. 6.3.

Таблица 6.3 Геометрические характеристики труб с приваренными замками

Площадь сечения

S ⋅10

, м

Толщина стенкиtмм,

Обозначениетипоразмера

НаружныйD,ммдиаметр

Внутреннийd,ммдиаметр

по проходно-муканалу

ОсевоймоментIинерции·10

по телу

м,

ОсевоймоментсопротивленияW·10

102×8

101,6

8,4

84,8

2,4595

5,6478

2,6922

0,5300

114×9

114,3

8,6

97,1

2,8558

7,4050

4,0147

0,7025

114×11

114,3

10,9

92,5

3,5408

6,7201

4,7846

0,8372

127×9

127,0

9,2

108,6

3,4047

9,2630

5,9419

0,9357

127×13

127,0

12,7

101,6

4,5604

8,1073

7,5393

1,1873

140×9

139,7

9,2

121,3

3,7718

11,5561

8,0692

1,1552

140×11

139,7

10,5

118,7

4,2619

11,0660

8,9515

1,2815

Трубы различаются формой высадки и опорного уступа под элеватор. Выпускаются трубы следующих типов:

ПВ – трубы с внутренней высадкой (рис. 6.2 а);

ПН – трубы с наружной высадкой (рис. 6.2 б);

ПК – трубы с комбинированной высадкой (рис. 6.2 в).

В настоящее время основную массу составляют трубы с прямоугольным опорным уступом под элеватор на муфте.

По длине трубы делятся на три группы:

5,9…6,3 м;

8…8,6 м;

11,9…12,5 м.

Длина трубы определяется как расстояние между упорными торцами ниппеля и муфты.

Условное обозначение труб. В официальных документах обязатель-но применение условных обозначений.

Рис. 6.2. Бурильные трубы с приваренными замками:

a – с наружной высадкой; б – с внутренней высадкой; в – с комбинированной высадкой; 1 – замковая муфта; 2 – гладкая часть трубы; 3 – замковый ниппель; 4 – место маркировки трубы; 5 – сварной шов

Например: « Труба ПК114×9 – Д3 ГОСТ Р 50278-92». Это означает: труба бурильная типа ПК, условный диаметр 114 мм, толщина стенки 8,6 мм, изготовлена из стали группы прочности Д, третьей группы длины.

Правильное условное обозначение трубы гарантирует, что не возник-нет путаницы при их приобретении или ремонте.

Для труб с левой резьбой: « Труба ЛПК11×9 – ДЗ ГОСТ Р 50278-92». Для труб с коническим упорным уступом под элеватор перед обозначени-ем ставится буква « К»: «Труба КПК114×9 – ДЗ ГОСТ Р 50278-92». Соот-ветственно, труба с левой резьбой и коническим упорным уступом будет иметь обозначение: «Труба ЛКПК114×9 – ДЗ ГОСТ Р 50278-92».

Сортамент бурильных труб по ГОСТ Р 50278 – 92 приведен в прило-жении (табл. П1). Там же приведены условное обозначение, толщина стен-ки и фактический наружный диаметр трубы, внутренний диаметр сварного

шва, масса погонного метра в зависимости от группы по длине, прочности стали, типу замка и резьбы.

Маркировка труб с приваренными замками производится клеймени-ем на наружной поверхности цилиндрической части высадки у ниппеля замка. Она содержит: номер трубы, группу прочности, условный диаметр трубы ( мм), толщину стенки ( мм), товарный знак завода-изготовителя. Кроме того, светлой краской обозначаются тип трубы, условный диаметр, условная толщина стенки (мм), группа прочности, длина трубы (см), масса трубы с ниппелем и муфтой замка (кг), исполнение упорного уступа под элеватор ( А или Б), товарный знак завода-изготовителя, месяц и год изготовления.

Бурильные замки изготовляют по ГОСТ 27834-88, они состоят из замко-вого ниппеля (рис. 6.3 а) и замковой муфты (рис. 6.3 б), которые прикреп-ляются к противоположным концам трубы сваркой.

Рис. 6.3. Приварной бурильный замок:

а – замковый ниппель; б – замковая муфта

На противоположных концах муфты и ниппеля нарезается соответст-венно внутренняя и наружная замковые резьбы, посредством которых они соединяются между собой.

Замковая резьба ( рис. 6.4) характеризуется большой конусностью и крупным шагом, имеет треугольный профиль с углом при вершине 60^°, биссектриса угла перпендикулярна оси замка. Вершины витков резьбы срезаны, а впадины закруглены.

Конусность резьбы определяется как удвоенный тангенс угла наклона образующей конуса к оси трубы, а шаг – как расстояние по оси между двумя смежными нитками резьбы.

В зависимости от типа замка и диаметра трубы, для которой предна-значен замок, конусность замковой резьбы составляет 1:4 или 1:6, а число ниток на длине 25,4 мм ( один дюйм) равно 5 (шаг 5,08 мм) или 4 (шаг 6,35 мм). Все нитки замковой резьбы имеют одинаковый профиль.

Большая конусность резьбы позволяет быстро свинчи-вать/развинчивать резьбовое соединение, поскольку еще до начала свин-чивания его ниппель входит в муфту, благодаря чему число оборотов до полного свинчивания резьбового соединения примерно в два раза меньше числа ниток резьбы.

Рис. 6.6. Замковая резьба

Крупная резьба обеспечивает больший металлоресурс и, соответст-венно, большую износостойкость, что особенно важно при многократных свинчиваниях/развинчиваниях при СПО. Кроме того, коническая резьба компенсирует в некоторой мере погрешности нарезки и обеспечивает взаимозаменяемость деталей.

Плотность контакта опорных торцов муфты и ниппеля замка (в общем случае – соединяемых деталей) и стойкость резьбового соединения к воз-можному самоотвинчиванию ( от действия динамических вибрационных моментных нагрузок) обеспечивается наличием натяга резьбы и машин-ным креплением замков с регламентированным крутящим моментом, при котором достигается упругое деформирование резьбы, а герметичность резьбового соединения достигается уплотнением резьбы консистентной смазкой.

Натяг резьбы определяется как расстояние между торцами муфты и ниппеля после их свинчивания вручную (еще до приварки их к трубам). Длина замка обеспечивает возможность ремонтной перенарезки резьбы.

Следует иметь в виду, что с увеличением конусности резьбы умень-шается ее несущая способность (предельная осевая нагрузка, при которой наступает «страгивание резьбы»).

Замки для труб диаметром свыше 114 мм поставляют из стали той же группы прочности, что и для труб, а для труб диаметром 114 мм и менее – обычно из стали следующей (в большую сторону) группы прочности.

Поверхности замков армируют твердым сплавом, резко повышающим их твердость и износостойкость.

Для повышения износостойкости резьбы фосфатируют.

С позиций величины гидравлических сопротивлений существенное значение имеет также внутренний диаметр высадки. Высадка внутрь соз-дает в 1,5…4 раза большие гидравлические потери в трубах по сравнению с высадкой наружу. Поэтому эти трубы рекомендуется применять при ро-торном бурении. Трубы с высадкой наружу имеют примерно равное про-ходное сечение и обеспечивают минимальные гидравлические потери в колонне, благодаря чему пригодны для бурения гидравлическими забой-ными двигателями. Трубы с комбинированной высадкой занимают проме-жуточное положение.

Сортамент приварных замков приведен в приложении (табл. П2). Бурильные трубы изготовляют из высококачественных углеродистых

(марки 45) или легированных сталей марок 38 ХНМ, 36Г2С,35Г2СВ и др.

Для обозначения материала труб принят термин «группа прочности». Группа прочности стали – это условный индекс, введенный для упро-

щения обозначения прочностных характеристик стали. Например, в сталь группы прочности Д входит примерно 0,48 % углерода, 0,17…0,37 % кремния, 0,65…0,90 % марганца. Строгий химический состав ГОСТом не регламентируется, однако ограничивается содержание вредных примесей – серы и фосфора (не более 0,045 % каждой), которые обусловливают соот-ветственно хладноломкость и красноломкость стали.

Всего принято выделять шесть групп прочности стали: Д, Е, Л, М, Р, Т. Трубы всех групп прочности, кроме Л, изготовляют из легированных ста-лей, подвергают нормализации с отпуском; а трубы группы Л – из углеро-дистой стали, их подвергают закалке с отпуском. Замки к ним изготовляют из сталей марок 40ХН или 45, или (если прочность материала трубы выше прочности сталей 40ХН или 45) из того же материала, что и трубы. В лю-бом случае прочность материала замка не должна уступать прочности ма-териала трубы.

Наиболее важные показатели механических свойств материалов труб приведены в табл. 6.6.

Таблица 6.6.

Механические свойства материалов труб с приварными

замками по ГОСТ Р 50278-92

	Предел	Предел		Относитель-	Относитель-	Ударная
Группа	текуче-	прочно-		Относитель-	Относитель-	Ударная
Группа	текуче-	прочно-		ное удлине-	ное сужение,	вязкость,
прочно-	сти	сти,		ное удлине-	ное сужение,	вязкость,
		сти,		ние, δ , %,	ξ , %,	кДж/м²,
		σ _в ,МПа	,	ние, δ , %,	ξ , %,	кДж/м²,
сти	σ _т ,МПа,	σ _в ,МПа	,	не менее	не менее	не менее
	не менее	не менее		не менее	не менее	не менее
	не менее	не менее
Д	378	655		16	50	690
Е	517	689		14	50	690
Л	655	724		14	50	690
М	724	792		12	45	690
Р	930	999		12	45	690
Т	1035	1104		11,5	40	690

Трубы с приваренными замками изготовляются также из материалов по стандарту Американского нефтяного института ( АНИ), механические характеристики которых приведены в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Механические свойства материалов труб по стандарту АНИ

Группа	Предел текучести		Предел прочно-	Относительное
прочности	σ _т _max ,МПа		сти,	удлинение, δ ,
стали			σ _в _min ,МПа ,	%,
стали	от	до	σ _в _min ,МПа ,	%,
D	379	–	665	14,3
E-75	516	723	689	13,0
X-95	665	892	723	12,0
G-105	723	930	792	11,5
S-135	921	1137	999	9,5

Для проверки качества труб материал подвергается испытанию на растяжение и ударную вязкость, а труба – на сплющивание.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1068; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 66 67 68 69 707172 73 74 75 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!