практическая работа. 2 методичка. Гидроиспытание труб нормы испытаний
 Скачать 0.52 Mb.
|
|
ГИДРОИСПЫТАНИЕ ТРУБ 1. НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ Испытание труб внутренним гидростатическим давлением является в настоящее время единственным объективным методом оценки их прочности и герметичности. Исходя из всего этого все трубы нефтяного сортамента подвергаются гидравлическим испытаниям на различных стадиях изготовления и эксплуатации. 1.1 Обсадные трубы Обсадные трубы подвергаются гидравлическим испытаниям на заводах- изготовителях и повторно в буровых предприятиях. На заводах трубы, изготавливающиеся по ГОСТ 632-80, испытываются с навинченными и закрепленными на них муфтами. Испытанию подвергаются все трубы диаметром до 219 мм и 50% труб диаметром более 219 мм. Величину расчетного испытательного гидравлического давления р определяют по формуле: 𝑝 = 200 SR D , кГ/см 2 (1.1) где S - номинальная толщина стенки, мм; D - наружный диаметр трубы, мм; R - допускаемое напряжение, кГ/мм 2 Для труб с наружным диаметром до 219 мм допускаемое напряжение R принимают равным 0,8 от предела текучести, а для труб с наружным диаметром более 219 мм - равным 0,6 от предела текучести. Продолжительность выдержки при испытании гидравлическим давлением должна быть не менее 10 секунд, в течении которых трубы обстукивают вблизи муфты. При испытаниях в теле и резьбовых соединениях не должно обнаруживаться утечек и потения. При их обнаружении трубы бракуются. Если негерметичность наблюдается в резьбовом соединении, обнаруженные утечки устраняются и труба повторно испытывается. В буровых предприятиях обсадные трубы испытываются внутренним гидростатическим давлением на специально оборудованных стационарных участках в трубных базах или непосредственно на мостках буровой при помощи передвижных агрегатов. Испытаниям должны подвергаться трубы всех типоразмеров. Величины испытательных давлений устанавливаются руководством буровых предприятий. Исходными предпосылками для установления этих величин являются максимальные ожидаемые давления, которым будут подвергаться трубы обсадной колонны в скважинах. Испытательные давления принимаются обычно на 10-15% выше предполагаемых максимальных. При этом величины принятых давлений не должны вызывать в теле испытуемых труб напряжений, превышающих 80% минимального предела текучести дли труб с наружным диаметром до 219 мм и не более 60% для труб с наружным диаметром более 219 мм. Испытания продолжаются 10 секунд, в течении которых трубы обстукиваются вблизи соединительных деталей. Если в теле труб обнаружится пропуски или даже потение, такие трубы окончательно бракуются, При обнаружении утечек в резьбовых соединениях муфты отвинчиваются, резьбы трубы и муфты подвергаются осмотру и проверке гладкими и резьбовыми калибрами. При удовлетворительных результатах проверки наносится свежая смазка, муфты навинчиваются на муфтонаверточном станке с затяжкой нормированным крутящим моментом, после чего трубы вторично испытываются. 1.2 Бурильные трубы Бурильные трубы на заводах-изготовителях гидроиспытаниям не подвергаются. В буровых предприятиях гидравлическим испытаниям подвергаются нарезанные трубы после навинчивания на них соединительных деталей (муфт и ниппелей). В тех случаях, когда соединительные детали навинчиваются в горячем виде и качество сборки гарантируется неуклонным соблюдением установленною технологического процесса, гидравлическое испытание для новых труб необязательно. Трубы бурильной колонны любых конструкций после окончания бурения каждой скважины подвергаются обязательному контролю гидравлическим испытанием на трубных базах или непосредственно в буровых. Помимо этого, и ответственных скважинах для предупреждения аварий трубы бурильной колонны должны периодически подвергаться гидравлическим испытаниям непосредственно в буровых в процессе бурения. Целью испытаний является проверка герметичности и целостности колонны. Сроки и порядок испытаний устанавливаются руководством конторы бурения. Величины испытательных давлений для бурильных труб определяются исходя из условий работы бурильной колонны. Если исключить случаи осложнений, то целостность и герметичность бурильной колонны может быть нарушена в результате возникновения разности гидростатических давлений жидкости внутри колонны ив затрубном пространстве. Наибольшая ее величина определяется максимальным давлением на выкиде, которое развивают буровые насосы. Следовательно, исходным для установления величии испытательных давлений будут тс максимальные давления, при которых ведется бурение. Испытуемые трубы выдерживаются давлением не менее 15 секунд, при этом они должны обстукиваться вблизи соединительных деталей. 1.3. Насосно-компрессорные трубы Эти трубы подвергаются испытаниям внутренним гидростатическим делением им трубопрокатных заводах с навинченными на один конец муфтами. Продолжительность испытаний, методы контроля и отбраковки такие же, как и для обсадных труб. Величины испытательных давлений для насосно-компрессорных труб» изготавливаемых по ГОСТ' 633-80, должны отвечать приведенным в таблице 2. Таблица 2. Величины испытательных гидравлических давлений труб Условный диаметр трубы, мм Толщина стенки, мм Давление для труб из стали групп прочности, кгс/см 2 Д К Е Л М Р Исп. 1 Исп. 2 27 3,0 685 675 890 1000 - - - 33 3,5 655 645 850 955 - - - 42 3,5 515 505 665 750 - - - 48 4,0 515 505 665 750 - - - 60 5,0 515 505 665 750 890 985 1250 73 5,5 465 460 605 680 805 890 1145 7,0 590 585 765 865 1025 1130 1250 89 6,5 450 445 585 660 780 860 1110 8,0 555 545 720 810 960 1060 1250 102 6,5 395 390 510 575 680 750 970 114 7,0 380 375 490 555 655 725 930 По требованию потребителя величина испытательного давления для всех размером труб групп прочности Л и М может быть повышена до 500 кГ/cм 2 На промыслах насосно-компрессорные трубы подвергаются испытаниям гидравлическим давлением при обнаружении утечек в колонне в процессе ее эксплуатации, а также в тех случаях, когда трубы поджинались ремонту. Величины испытательных давлений определяются теми давлениями, которым будут подвергаться трубы а процессе эксплуатации. 2. СХЕМЫ ГИДРОИСЛЫТАНИЙ Испытание труб в трубных базах производится в стационарных условиях на специально оборудованных участках. Процесс испытаний осуществляется поштучно или группами по несколько труб одновременно. [1] 2.1. Испытание обсадных труб Стенд гидроиспытания труб поштучно На рис. 2.1. показана схема гидравлических испытаний обсадных труб поштучно. Труба по стеллажу 1 подкатывается в нужное положение. Первый оператор ввинчивает в муфту трубы о прессовочную головку 3 и рукавом 9 соединяет ее с линией высокого давления, идущей от насоса 8. Второй оператор навинчивает на другой конец трубы о прессовочную заглушку 2 и при помощи рукава 7 соединяет ее с линией низкого давления. Трубы заполняются водой при низком давлении от центробежного насоса 4 или непосредственно из линии 5, как показано на схеме. При необходимости заполнение может вестись и из емкости 6. Исходя из местных условий емкость 6 может быть выключена из схемы. При заполнении трубы водой из нее вытесняется воздух, который удаляется через открытый вентиль в опрессовочной головке. При появлении из вентиля воды, указывающей. Что труба заполнена, оператор перекрывает его, заканчивая этим подготовку к испытанию. После этого оба оператора удаляются в свои помещения или безопасное укрытие. Первый оператор включает насос 8 и поднимает давление в трубе до заданного, по достижении которого электроконтактный манометр 11 автоматически отключает электродвигатель насоса 8. Второй оператор включает электромагнитные ударники 12, обстукивающие трубу, находящуюся под давлением. О качестве испытаний операторы судят по результатам визуального осмотра трубы и постоянству давления в системе, которое регистрируется рабочим манометром 11 и контрольным манометром 10. Выдержав трубу под давлением в течении 15 секунд, оператор снимает давление в системе открытием вентиля разрядной линии 13. На трубы, выдержавшие испытание, наносится клеймо светлой краской с указанием даты испытаний и величины испытательного давления. На резьбовые концы навинчиваются предохранительные кольца, после чего трубы складируются передаются по назначению. Трубы, не выдержавшие испытаний, бракуются или передаются на ремонт. Стенд группового гидроиспытания труб На рис. 2.2. приведена схема испытания обсадных труб группами по 5 штук одновременно. Трубы разгружаются на стеллаж, имеющий уклон, благодаря чему они скатываются до упора в дозатор. При помощи дозатора, управляемого с наружного пульта, оператор перекидывает одну трубу на рольганг, по которому она подается до упора в ограничитель продольного перемещения. Используя тот же дозатор, оператор сбрасывает трубу с рольганга на продолжение наклонного стеллажа, по последнему она скатывается, автоматически устанавливаясь в заданное положение над канавой при помощи трех специальных механизмов размещения, вмонтированных в стеллаж. Такими же приемами оператор устанавливает над канавой остальные четыре трубы, управляя всеми операциями с наружного пульта управления. После этого первый оператор ввинчивает в муфты опрессовочные головки и при помощи быстрозажимных соединений сопрягает головки с напорными линиями, идущими от коллектора. Одновременно второй оператор навинчивает на противоположные концы труб опрессовочные заглушки. К коллектору подведены трубопроводы от центробежного насоса и насоса высокого давления. Первый служит для заполнения труб водой при низком давлении, при помощи второго в трубах поднимается давление до заданного. Насосы заливаются из емкости, установленной над бассейном, куда откачивается отработанная вода из канавы при помощи центробежного насоса. Согласно требованиям ГОСТ трубы в процессе испытаний подвергаются обстукиванию при помощи электромагнитных ударников, имеющих дистанционное управление. По окончании испытаний давление в линии снимается при помощи вентиля разрядки, находящегося в помещении первого оператора. 2.2 Испытания бурильных труб На рис. 2.4. показана схема гидроиспытаний бурильных труб в буровой. Схема предусматривает испытание труб свечами в процессе спуска их в скважину. Для испытания свечей на пол буровой, между ротором и подсвечником, устанавливается приспособление, состоящее из плиты 1 с приваренным к ней стаканом 2, в который вварены патрубок 3, предназначенный для присоединения к источнику давления; патрубок 4 для слива отработанной воды после испытаний и патрубок 5, через который вода поступает в свечу. Свеча подвешивается на элеваторе. На ниппель свечи навинчивается сменная головка 6, герметизирующая ее снизу; в муфту ввинчивается сменная заглушка 7, герметизирующая свечу сверху. По мере заполнения свечи водой воздух из нее вытесняется через клапан 8 в кольцевое пространство между штоком клапана 9 и седлом 10. В конце заполнения свечи вода поднимает чашу 11, шток 9 садится в седло 10 и перекрывает выход воде. Давление в свече поднимается до заданной величины, после чего дается выдержка. В качестве источника давления используется насосный агрегат подходящей характеристики. Величина испытательного давления фиксируется по манометру, смонтированному на напорном трубопроводе. В герметичности резьбовых соединений и в целостности тела трубы убеждаются визуальным осмотром и по постоянству давления в гидросистеме. Трубы, у которых обнаружатся пропуски в резьбовых соединениях или в теле, бракуются. Рис. 2.1. Схема гидроиспытаний труб поштучно 1 - стеллаж; 2 - опрессовочная заглушка; 3 - опрессовочная головка; 4 - центробежный насос; 5 - трубопровод; 6 - емкость; 7 - гибкий рукав; 8 - насос высокого давления; 9 -рукав; 10, 11 - манометры; 12 - электромагнитные ударники; 13 — вентиль разрядной линии. Рис. 2.2. Схема группового гидроиспытания труб 1 - пульт управления; 2 - ограничитель продольного перемещения; 3 - механизм перемещения; 4 - дозатор; 5 - рольганг; 6 - заглушка опрессовочная; 7 - электромагнитный ударник; 8 - опрессовочная головка; 9 - разрядка; 10 - центробежный насос; 11 - насос высокого давления. Рис. 2.3. Гидравлическая схема метода группового гидроиспытания труб. 1 - насос высокого давления; 2 - центробежный насос; 3 - емкость; 4 - подводящий трубопровод; 5 - бассейн; 6 - напорный коллектор; 7 - пульт управления; 8 - опрессовочная головка; 9 - сливная линия; 10 - опрессовочная заглушка. Рис. 2.4. Схема гидроиспытаний бурильных труб в буровой 1 - плита; 2 - стакан; 3,4,5 - патрубки; 6- головка; 7 - заглушка; 8 - клапан; 9 - шток клапана; 10 - седло клапана; 11 - чаша. 2.3. Испытание насосно-компрессорных труб Стенд испытания труб на гидростатическое давление и растяжение На рис 2.5. приведена следующая схема испытания труб. Партия насосно-компрессорных труб на специальной тележке 1 при помощи реверсивной лебедки 2 затаскивается в отделение испытания. При помощи подъёмника (подвесной край, тельфер и т.п.) трубы укладываются на наклонные стеллажи 4, снабженные механизмом для поштучной передачи их со стеллажей па приводные ролики рольганга 5, по которым они перемещаются к стенду 6 для навинчивания удлинителей. Удлинители представляют собой отрезки насосно-компрессорных труб разной длины с навинченными с двух сторон муфтами и служат для наращивания испытуемой трубы до длины 9 - 9,5 м. Одновременно удлинители позволяют захватить трубы с обеих кондов для создания растягивающею усилия. Величина растягивающею усилия, внутреннего давления и коэффициенты запаса прочности должны быть оговорены в технических условиях на реставрацию насосно-компрессорных труб. Для примера в таблице 3 приведены величины давлений опрессовки и растягивающих усилий. Таблица 3 Параметры Трубы легированные Трубы углеродистые Условный диаметр трубы, мм 60 73 89 60 73 89 Давление опрессовки, кГ/см 2 150 150 100 150 150 100 Растягивающее усилие, кГ 15000 20000 25000 10000 15000 18000 По показаниям манометра судят о величине растягивающего усилия. В таблице 4 приведен перевод показаний манометра в величину растягивающего усилия. Таблица 4 Показание манометра, кГ/см 2 Растягивающее усилие, кГ Показание манометра, кГ/см 2 Растягивающее усилие, кГ 20 10000 36 18000 25 12500 40 20000 30 15000 50 25000 Испытуемая труба с навинченным удлинителем реверсивным вращением приводных роликов рольганга 5 перемещается и упирается в концевой упор 7, а затем при помощи механизма подачи труб 8 по скатам 9 передается на стенд испытания труб. После испытания труба скатывается по стеллажу 10 на ролики рольганга 11 и далее к стенду для отвинчивания удлинителей 12. После того как отвинчен удлинитель и навинчено предохранительно кольцо» оператор подает трубу по роликам рольганга до упора 13 и сбрасывает трубу при помощи пневматического устройства 14 в корзину-накопитель. Удлинители передаются к стенду 6 для повторного их использования. Накопленные в корзине годные к эксплуатации трубы краном 3 грузятся в тележку 1 и вывозятся из отделения. Трубы, не выдержавшие испытания, бракуются и передаются на специально отведенные стеллажи для бракованных труб. Трубы на стенде испытывает старший оператор с пульта управления 15. При испытании труб на стенде выполняются следующие операции: − уплотнение трубы по наружной поверхности муфты; − фиксация трубы с обоих концов за заплечики муфт; − заполнение трубы водой низкого давления с одновременным выпуском воздуха; − растяжение и опрессовка трубы с выдержкой и обстукиванием; снятие давления и растягивающего усилия; − открепление трубы с опорожнением ее; − снятие трубы со стенда. Рабочие места обслуживающего персонала для безопасности ограждаются специальными экранами. Рис. 2.5 Отделение испытания насосно-компрессорных труб 1 - тележка; 2 - лебедка; 3 - кран; 4 стеллажи; 5 - рольганги; 6 - стенд навинчивания удлинителей; 7 - концевой упор; 8 - механизм подачи труб; 9 - скат; 10 - стеллаж; 11 - рольганги; 12 - стенд отвинчивания удлинителей; 13 - упор; 14 - пневмо-сбрасыватель. На рис. 2.6 показан стенд для испытания насосно-компрессорных труб. Стенд состоит из станины 1, которая кроме своего основного назначения, служит водяным корытом. В передней части его смонтирован цилиндр движения 2, который компенсирует разную длину испытуемых труб в пределах до 1 м и создаст растягивающее усилие. На конец штока цилиндра движения монтируется передняя головка 3. Голоока уплотняет трубу по наружной поверхности муфты при помощи манжеты, фиксирует трубу за заплечики муфты клиньями для передачи растягивающего усилия, позволяет выпускать воздух из испытуемой трубы по мере заполнения се водой. Передняя головка покоится на тележке 4, которая перемещается по направляющим, установленным на станине. Тележка предназначена для снятия поперечных усилий со штока цилиндра движения. Неподвижно установленная задняя головка 8 предназначается для уплотнения и фиксации трубы, а также ля заполнения трубы водой и передачи давления во время испытания. На передней и задней головках смонтированы по два пиевмоцилиндра 5, на штоках которых посажены клинья для захвата и освобождения испытуемой трубы. Стенд снабжен четырьмя приводными роликами 7, па которых при испытании лежит труба, а также четырьмя пнсвмосбрасына гелями 6 для удаления испытанных труб. Ролики установлены на пружинных амортизаторах и регулируются по высоте. Для обстукивания при испытании служат электромагнитные ударники. Наладка стенда на заданный размер труб осуществляется заменой клиньев, манжетодсржатсля, а также регулировкой роликов по высоте для совмещения оси трубы с осью головки. Растягивающее усилие и внутреннее давление в трубе создастся двумя насосами типа ГБ-351. Величина необходимого давления, развиваемого этими насосами, устанавливается на электро контактных манометрах. Для заполнения трубы и перемещения передней головки используется центробежный насос тина 2К-6. Управление стендом дистанционное с пневматической и электрической передачей команд. На пульте управления смонтированы восьмиполюсной и четырехходовой краны, кнопки управления электродвигателями насосов и электромагнитным ударником, электроконтактные и показывающие манометры. Техническая характеристика стенда Максимальное усилие растяжения, кГ 2500 Максимальное давление опрессовки, кГ/см 3 200 Размеры испытуемых труб, мм 60-102 Управление дистанционное (электрическое и пневматическое) Давление сжатого воздуха, кГ/см 3 2 Рабочий агент вода Габаритные размеры, мм: длина 12300 ширина 1000 высота 1400 Насосы Тип гидропоршневой ГБ-351 Производительность, л/мин 30 Давление, кГ/см 2 200 Электродвигатель привода насоса A-7I-6, мощность, кВт 14 Габаритные размеры, мм: длина 1840 ширина 690 высота 640 Вес насоса, кг 395 Тип центробежный одноступенчатый 2К-6 Производительность, м 3 /ч 10 - 30 Напор, мм вод.ст 34 - 24 Электродвигатель привода насоса А-41-2, мощность, кВт 2,8 Габаритные размеры, мм: длина 790 ширина 350 высота 320 Вес насоса, кг 81 Рис. 2.6. Стенд для испытания насосно- компрессорных труб 1 - станина; 2 - цилиндр; 3 - передняя головка; 4 - тележка; 5 - пневмоцилиндр; 6 - пневмосбрасыватель; 7 - ролики; 8 - задняя головка. Принцип работы стенда На рис. 2.7. приведена схема стенда для испытания насосно-компрессорных труб. Весь процесс испытания труб на прочность я герметичность происходит за восемь переключений крана управления. Последовательность работы стенд а следующая. Испытуемая труба уложена на роликах стенда. Передняя головка ПГ находится в крайнем левом, а пневмосбрасыватели ПС в крайних нижних положениях. Захватывающие клинья с помощью пневмоцилнндров ПЦ разведены, УКС-1 и У КС-2 открыты. Центробежный насос ЦН пущен в ход. Регулирующие вентили ВР-1 и ВР-2 сообщают выкид центробежного насоса с задней полостью цилиндра движения ЦД, в результате чего передняя головка находит на трубу, толкая ее перед собой до ввода в заднюю головку ЗГ. Труба захватывается клиньями в задней головке, вентиль ВР-2 сообщает выкид центробежного насоса с приемом насоса № 1, а вентиль ВР-1 сообщает заднюю полость цилиндра движения с атмосферой, разобщая ее с выкидом центробежного насоса. Насос № 1 запускается и труба заполняется водой. Труба захватывается клиньями в передней головке. Включается насос №2. Закрывается УКС-1, сообщавший ранее выкид насоса №2 с атмосферой. Начинается движение передней головки в обратном направлении. Труба полностью заполнена водой, что видно по истечению воды через клапан УКС-2 в станину-корыто. Клапан УКС-2 закрывается. Давление в трубе и в передней полости цилиндра движения возрастает. Когда давления достигают заданной величины, электроконтактные манометры отключают насосы №1 и №2. Дается выдержка, в процессе которой испытуемая труба обстукивается электромагнитным ударником, управляемым с пульта. Клапан УКС-2 открывается; давление внутри трубы сбрасывается. Клинья задней головки разводятся, освобождая трубу. Включается насос №1, передняя головка, перемещая трубу, выводит ее из задней головки. Клинья передней головки разводятся, труба освобождается, а цилиндр движения, продолжая перемещаться, занимает крайнее левое положение. Насос №2 автоматически отключается. На этом процесс испытания заканчивается. Труба, выдержавшая испытание, с помощью пневмосбрасывателей, удаляется со стенда. Рис. 2.7 Технологическая схема стенда для испытания насосно-компрессорных труб. 1 - удлинитель; 2 - испытуемая труба; 3 - восьмиполюсной кран; 4 - четырехходовой кран; ЦД-цилиндр управления; ПГ, ЗГ - соответственно передняя и задняя стенки; ПЦ - пневмо- цилиндр; ПС - пневмосбрасыватель; Р - ролики; 1 - водопровод низкого давления; II - водопровод высокого давления; III - воздухопровод; IV - вентиль; V - регулятор давления; IV - электроконтакный манометр. 3. ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА При испытаниях труб внутренним гидростатическим давлением они должны быть загерметизированы с обоих торцов. Осуществляется это при помощи специальных приспособлений, получивших название опрессовочная головка и опрессовочная заглушка. Опрессовочная головка ввинчивается в муфту и выполняет следующие функции: герметизирует трубу со стороны муфтового конца, позволяет заполнять ее водой низкого и высокого давления и удалять воздух из полости трубы по мере заполнения ее водой. Опрессовочная заглушка навинчивается на противоположный конец испытуемой трубы и предназначается в большинстве случаев только для герметизации трубы. В отдельных конструкциях устройство для удаления воздуха из трубы монтируется не в опрессовочной головке, а в заглушке. Качество гидравлических испытаний и производительность процесса в значительной степени зависят от конструкций головок и заглушек. На их устройство оказывают влияние типоразмер труб, принятая схема гидроиспытаний, положение труб в процессе испытаний, величины испытательных давлений и другие факторы. [2] На рис. 3.1. показана о прессовочная головка для испытания обсадных труб диаметром 146 мм на давления до 320 кГ/см 2 . Головка состоит из двух самостоятельных узлов: узла 1, ввинчиваемого в муфту испытуемой трубы, и узла И, присоединяющегося к узлу I после ввинчивания последнего в муфту. Узел I ввинчивается своим корпусом 2 в муфту при помощи двух рукояток 1. При этом резьбовое кольцо 3 находится в крайнем заднем положении, что позволяет осуществить контакт между головкой и трубой на полную длину резьбы муфты. Уплотнительная манжета 4 входит в гладкую выточку муфты. Кольцо 3 навинчивается на корпус 2 до упора в торец муфты. Такая конструкция обеспечивает свинчивание головки с муфтой на всю длину резьбы и на полную высоту ниток несмотря на большой разбег в допусках резьбы. После того, как узел I ввинчен в муфту трубы, к нему присоединяется узел II при помощи баянетного затвора. В узле II смонтированы два рукава. Рукав 9 служит для заполнения трубы водой низкого давления, а рукав 5 - для нагнетания воды высокого давления. Два рукава введены в конструкцию из следующих соображений: промышленностью в настоящее время выпускаются рукава на давления 300 - 350 кГ/см 2 с небольшим диаметром внутреннего канал (6-8 мм). Заполнение труб при помощи такого рукава потребовало бы затрат значительного времени. Исходя из этого в разработанной конструкции трубы водой низкого давления заполняются через рукав 9 с диаметром отверстия 25 мм, а водой высокого давления - через рукав 5 с диаметром отверстия 6 мм. При закачивании воды низкого давления клапан 6 отжимается и пропускает воду в полость трубы. При закачивании воды высокого давления клапан 6 давлением воды уплотняет резиновое кольцо 7 и не позволяет воде перетекать из полости высокого давления в полость низкого давления. Вода высокого давления через отверстия 8 воздействует на уплотнительную манжету 4 и надежно герметизирует трубу со стороны муфты. На рис. 3.2. показана опрессовочная заглушка для испытания тех же труб. Корпус заглушки 1 навинчивается на резьбу трубы при помощи двух рукояток 2 на полную длину резьбы. При этом уплотнительное резиновое кольцо 3 упирается в торец испытуемой трубы. Контакт между уплотнительным кольцом и торцом трубы постоянно поддерживается при помощи пружины 4. Изогнутая трубка 5 служит для выпуска воздуха из полости трубы при заполнении ее водой низкого давления. Воздух удаляется по трубкам 5 и 6 при открытом вентиле 7. Чтобы в трубе осталось наименьшее количество воздуха, изогнутая трубка 5 устанавливается в положение, показанное на рисунке. Достигается это следующим образом. Когда заглушка навинчена на трубу до отказа, оператор поворачивает трубка 6 в нижнее положение, как показано на рисунке, что гарантирует заданное положение трубки 5. После заполнения трубы водой низкого давления, о котором сигнализирует вытекание ее из отверстия в трубке 6, оператор закрывает вентиль 7 и начинает нагнетание воды высокого давления через опрессовочную головку. Давлением воды уплотнительное кольцо 3 надежно поджимается к торцу испытуемой трубы и герметизирует ее. Рис. 3.1. Опрессовочная головка Рис. 3.2. Опрессовочная заглушка 4. РУКАВА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Для гидроиспытания труб появляется необходимость в применении резинотканевых рукавов высокого давления. Рукава вводятся как гибкие звенья в напорные трубопроводы для нагнетания воды высокого давления. Они позволяют компенсировать отклонения в положении испытуемых труб на стеллажах и освобождают исполнителей от тяжелого труда по установке труб в строго определенное положение.[4] Номенклатура рукавов высокого давления, изготовляющихся по ГОСТ 6286-73, приведена в табл. 4.1. Рукава выпускаются трех конструктивных типов: 1 - рукава с одной металлической оплеткой, И - рукава с двумя металлическими оплетками. III с тремя металлическими оплетками, трех групп прочности: А - применение проволоки с разрывным усилием 147 Н, В - то же, 175 Н, В - то же, 200 II Пример условного обозначения рукава типа II с внутренним диаметром 25 мм: Таблица 4.1 рукав II - 25-75XJI ГОСТ 6286-78Е. Внутренний диаметр, мм Рабочее динамическое давление, МПа, для групп А Б В I II III I II III 1 II III 25 5,0 7,5 9,0 6,5 9,5 12,0 7,0 12,0 14,0 32 4,0 6,0 7,0 4,5 7,5 9,0 5,5 8,5 9,5 38 2,5 5,0 6,5 3,0 3,5 7,0 3,5 5,5 7,0 50 1,5 2,5 3,0 2,0 3,0 3,3 2,5 3,3 4,0 Рукава состоят из внутренней резиновой трубки, хлопчатобумажных и металлических оплеток, промежуточных и наружного резиновых слоев. Рукава поставляются длиной 10 м. Помимо ГОСТ 6286-73, рукава высокого давления выпускаются по специальным техническим условиям. По ТУ 38-105557-73 типоразмеры рукавов приведены в таблице 4.2. Таблица 4.2 Рукава оплеточные буровые типов I – III. ТУ 38-105557-73 Внутренний диаметр, мм Диаметр наружный, мм Давление динамическое, МПа I 11 III I II Ш 38 56,6 57,8 59,0 10 15 20 50 69,6 70,8 73,2 5 10 15 65 91,0 93,4 95,8 10 15 20 76 102,0 104,4 106,8 10 15 20 100 126,0 128,4 - 5 10 - 5. МЕХАНИЗМ ОБСТУКИВАНИЯ По требованию ГОСТ трубы в процессе испытаний внутренним гидростатическим давлением должны обстукиваться вблизи соединительных деталей (муфт, ниппелей) для лучшего обнаружения дефектов и нес плотностей в теле труб и неплотностей в резьбовых соединениях. Производить обстукивание труб, находясь в непосредственной близости к ним, не допускается по соображениям условий безопасного выполнения работ. Исходя из этого, обстукивание должно производиться механизмом с дистанционным управлением. Одним из таких механизмов является устройство, снабженное электромагнитом. При включении электроэнергии, поступающей в катушку электромагнита, сердечник притягивается вверх и через боек ударяет по трубе. Сила удара зависит от мощности катушки электромагнита. Удары повторяются в течении всего времени испытания трубы. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Где подвергаются гидроиспытаниям обсадные трубы, бурильные трубы, НКТ? 2. Нарисовать и объяснить принцип работы стенда гидроиспытания труб поштучно? группового гидроиспытания труб? 3. Нарисовать и объяснить схему гидроиспытании бурильных труб в условиях буровой? 4. Нарисовать и объяснить схему испытания НКТ на растяжение и гидростатическое давление? 5. Какие приспособления используются в качестве герметизирующих устройств? 6. Объяснить конструкцию опрессовочной головки? Опрессовочной заглушки? Их назначение? 7. В чем преимущества группового гидроиспытания труб? 8. Почему в стендах гидравлических испытаний используются два типа насосов, их назначение? 9. Назначение механизма обстукивания. 10. Назначение рукавов высокого давления. ЛИТЕРАТУРА 1. Пивоваров И.Ф. и др. Организация и механизация работ по ремонту труб и турбобуров на промысле М., Недра, 1969,208 с. 2. Пивоваров И.Ф. и др. Справочное руководство по нефтепромысловым трубам.- М., Недра, 1967. 3. Трубы нефтяного сортамента: Справочник/ Под общей ред. А.Е. Сарояна.- М., Недра, 1987,488 с. 4. Иогансен К.В. Спутник буровика: Справочник. - М., Недра, 1986, 264 с. |