Охоронна деталь для захисту різі труб

Охоронна деталь для захисту різі труб, яка включає металеву обичайку і виконаний з еластичного матеріалу кільцеподібний елемент із нарізною ділянкою, профіль якої має можливість сполучення з захищуваною різзю, яка відрізняється тим, що кільцеподібний елемент з еластичного матеріалу оснащений дном і армований сталевою обичайкою, що виконана перфорованою і розміщена в ТІЛІ кільцеподібного елемента між нарізною ділянкою і протилежною його стороною, при цьому еластичний матеріал кільцеподібного елемента являє собою полімерну композицію, коефіцієнт термічного розширення якої складає 0,3-1,0x104 град 1, а отвори перфорованої обичайки заповнені полімерною композицією, і їх сумарна площа відноситься до іншої площі її поверхні, як коефіцієнти ЛІНІЙНОГО термічного розширення сталі обичайки і полімерної композиції, причому ширина вершини профілю двох останніх витків нарізної ділянки кільцеподібного елемента більше на 18-20 % ширини вершини профілю попередніх витків Винахід відноситься до жорстких елементів для захисту окремих виробів і може бути використаний для захисту різьби труб нафтового сортаменту від механічних ушкоджень і корозійного руйнування в процесі їхнього транспортування і збереження Транспортування труб нафтового сортаменту здійснюється, як правило, у відкритих вагонах по залізниці Під час руху або при вантажнорозвантажувальних роботах відбувається зіткнення труб друг об друга і стінки вагона, що приводить до зминання і руйнування різьби Атмосферні ж опади викликають корозійне руйнування різьби Це ж відбувається й у період тривалого збереження труб на відкритому повітрі Причому опади, затікаючи усередину незахищеної труби, викликають корозію і на внутрішній її поверхні Такі труби не можна використовувати для складання трубопроводів і колон, тому що це може привести до передчасного виходу їх з ладу і створенню аварійної обстановки (В А Ткаченко, А А Шевченко, В И Стрижак, Ю С Пикинер Труби для нефтяной промишленности Изд "Металургия" 1986г, стр 229) Використання таких деталей приводить до великої витрати металу, при цьому ці деталі не досить добре захищають різьбу труб від корозії, тому що металева охоронна деталь нещільно прилягає до різьби труб із за своєї жорсткості, що і приводить до затікання під неї атмосферних опадів і вимиванню мастила - викликаючи корозію різьби труби і охоронної деталі Відома також охоронна деталь для захисту різі труб виготовлена з еластичного матеріалу (пластмаси, гума) у виді кільцеподібного елемента з різьбовою ділянкою (В А Ткаченко, А А Шевченко, В И Стрижак, Ю С Пикинер Труби для нефтяной промишленности Изд "Металургия" 1986г, стр 228) Такі деталі більш якісно захищають профіль різьби від корозії, тому що щільно охоплюють різьбу унаслідок своїх пружних властивостей і самі не кородують, однак вони недостатньо МІЦНІ - легко розбиваються при зіткненні труб, згвинчуються при переміщенні труб і підвищенні і зниженні температури навколишнього середовища Відома також охоронна деталь для захисту різі Відома охоронна деталь для захисту різі зовнішньої і внутрішньої поверхні труб, що виготовляють з ВІДХОДІВ виробництва труб нафтового сортаменту чи зі спеціально виготовлених тонкостінних труб, як безшовних, так і зварених 00 ю 45281 труб, що включає металеву обичайку і виконаний з еластичного матеріалу кільцеподібний елемент із різьбовою ділянкою, профіль якої має можливість сполучення з різьбою, що захищається При цьому металева обичайка виконана з закатаним торцем, а кільцеподібний елемент постачений упором і на його поверхні, що сполучається з нерізьбовою поверхнею труби, виконані ущільнювальні фрагменти, розташовані в шаховому порядку, причому ущільнювальні фрагменти наступного ряду перекривають зазори між ущільнювальними фрагментами попереднього ряду (патент РФ №2038276, В65Д59/06, В08В17/04) Така охоронна деталь має ряд переваг у порівнянні з вище приведеними Різьбова ділянка, виготовлена з еластичного матеріалу, щільно охоплює різьбу труби, завдяки своїм пружним властивостям, не кородує, не засмічуючи при цьому різі труби продуктами корозії, а наявність металевої обичайки додає їй МІЦНІСТЬ Однак ці деталі не можуть надійно захищати різьбу на трубах через те, що кільцевий елемент з еластичного матеріалу утримується в обичайці тільки за рахунок зачеплення з закатаним торцем і може прокручуватись при наверненні охоронної деталі на різьбу труби, а при ЗМІНІ температури випадати з зачеплення і легко згвинчуватися з різьби труби Але навіть при нагвинченій охоронній деталі атмосферні опади мають можливість попадати в незахищену порожнину труби і на и торець, викликаючи корозію різьби труби Крім того, ці деталі одноразового використання через погане зчеплення з металевою обичайкою - вже в процесі транспортування еластичні вкладиші згвинчуються з труби і роз'єднуються з обичайкою, розбиваються і стають непридатними для подальшого використання В основі пропонованого винаходу лежить рішення задачі по удосконаленню охоронної деталі для захисту різі труб шляхом вибору матеріалу деталі, зміни конфігурації и частин і їхнього розміщення, у результаті чого забезпечується підвищення надійності захисту різі труб як від впливу агресивних середовищ, так і від механічних ушкоджень при одночасному підвищенні МІЦНОСТІ самої деталі і можливості и кількаразового використання Поставлена задача вирішена тим, що в охоронній деталі для захисту різі труб, що включає металеву обичайку і виконаний з еластичного матеріалу кільцеподібний елемент із різьбовою ділянкою, профіль якої має можливість сполучення з різьбою, що захищається, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, кільцеподібний елемент з еластичного матеріалу постачений дном і армований сталевою обичайкою, що виконана перфорованою і розміщена в ТІЛІ кільцеподібного елемента між різьбовою ділянкою і протилежною його стороною, при цьому еластичний матеріал кільцеподібного елемента являє собою полімерну композицію коефіцієнт термічного розширення якої складає 0,3 - 1,0x10 4 град \ а отвори перфорованої обичайки заповнені полімерною композицією і їх сумарна площа відноситься до іншої площі її поверхні, як коефіцієнти ЛІНІЙНОГО термічного розширення сталі обичайки і полімерної композиції, причому ширина вершини профілю двох останніх витків різьбової ділянки кільцеподібного елемента більше на 18 - 20% ширини вершини профілю попередніх витків Заявлені параметри деталі отримані дослідним шляхом ВІДМІННОСТІ пропонованої деталі від найбільш близького з аналогів полягають утім, що кільцеподібний елемент постачений дном і армований сталевою перфорованою обичайкою, встановленою в його ТІЛІ зазначеним образом, а також у використанні полімерної композиції з коефіцієнтом термічного розширення рівним 0,3 - 1,0х104град 1 як матеріал, з якого виконаний кільцеподібний елемент і заповнені отвори обичайки при дотриманні співвідношення, що заявляється, між сумарною площею отворів обичайки і остатньою площею її поверхні, а також приведене збільшення ширини вершини профілю двох останніх витків різьбової ділянки кільцеподібного елемента щодо ширини вершини профілю попередніх витків на кільцеподібному елементі Технічним результатом від використання пропонованої охоронної деталі є підвищення надійності захисту різьби труб як від впливу агресивних середовищ, так і від механічних ушкоджень при одночасному підвищенні МІЦНОСТІ самої деталі і забезпечення можливості її кількаразового використання Це зв'язано з тим, що армування кільцеподібного елемента обичайкою з заповненими обраною полімерною композицією отворами перфорації з урахуванням виведеної залежності між співвідношенням сумарної площі отворів перфорації обичайки і іншої площі як співвідношення, що заявляється, між коефіцієнтами ЛІНІЙНОГО термічного розширення сталі і матеріалу кільцеподібного елемента, дозволяє максимально зміцнити деталь і виключити зміну конфігурації різьби охоронної деталі при ЗМІНІ температури навколишнього середовища, що запобігає згвинчуванню деталі Дійсно, вибір матеріалу з коефіцієнтом ЛІНІЙНОГО термічного розширення максимально близьким до сталі, забезпечує розширення і звуження кільцеподібного елемента в обмежених межах, при збереженні еластичних властивостей елемента не властивих стали А збільшення ширини вершини профілю різьби двох останніх витків дозволяє збільшити натяг різьби охоронної деталі, що додатково виключає и згвинчування і, при наявності дна, зміцнює деталь конструктивно, запобігаючи затікання атмосферних опадів на різьбу (а також у внутрішню порожнину труби), що в цілому підвищує надійність захисту різьби труб Крім того, пропоновану деталь можна використовувати неодноразово, у зв'язку з тим, що згвинчування в процесі транспортування відсутнє і заявлена охоронна деталь не ушкоджується На фіг 1 зображена пропонована охоронна деталь для захисту різьби на ЗОВНІШНІЙ поверхні труб, на фіг 2 - пропонована охоронна деталь для захисту різьби на внутрішній поверхні труб На фіг 3 представлений профіль різьбової ділянки кільцеподібного елемента для захисту зовнішнього різьби труб На фіг 4 представлений профіль різьбової ділянки кільцеподібного елемента для захисту внутрішнього різьби труб На фіг 5 представлене розверстка сталевої обичайки Пропонована охоронна деталь для захисту 45281 різьби труб включає сталеву перфоровану обисумарна площа отворів Si складала 47см , що чайку 1 і виконаний з полімерної композиції, коестосовно остатньої не перфорованої поверхні 2 фіцієнт ЛІНІЙНОГО термічного розширення якої площею S2 = 193см склало 1 складає 0,3 - 1,0x10 град , кільцеподібний елемент 2, постачений дном 3 і різьбовою ділянкою 4, 2 профіль якої має можливість сполучення з різьS2 19Ъсм бою, що захищається При цьому кільцеподібний що відповідає співвідношенню ЛІНІЙНИХ термічних елемент 2 армований перфорованою обичайкою коефіцієнтів розширення сталі і полімерної компо1, що розміщена в ТІЛІ кільцеподібного елемента 2 зиції між різьбовою ділянкою 4 і протилежною його стороною 5 Отвори 6 перфорованої обичайки 1 запо1 a, _ 0,1 їхЮ^граа" внені еластичним матеріалом у виді полімерної 0,24 4 4 композиції і їхня сумарна площа Si відноситься до а2 0,45x1 (Г град іншої площі її поверхні S2, як коефіцієнт ЛІНІЙНОГО Далі смугу звертали в кільце, закріплювали за термічного розширення стали обичайки ои і полідопомогою точкового зварювання Полімерну коммерної композиції аг Причому ширина Ьі вершини позицію завантажували в термопластавтомат У профілю двох останніх витків 7 різьбової ділянки 4 прес-форму вкладали сталеву перфоровану обикільцеподібного елемента 2 більше на 18 - 20% чайку і, ввівши полімерну композицію, відливали ширини Ьг вершини профілю попередніх витків охоронну деталь Охоронні деталі були виготовлені за наступВикористовують пропоновану деталь таким ними розмірами чином Деталь вручну чи механічно наживляють на Довжина різьбу і загвинчують до двох останніх витків різьЗОВНІШНІЙ ді- Внутрішній Висота, різьбової бової ділянки кільцеподібного елемента 2 аметр, мм діаметр, мм мм ДІЛЯНКИ, ММ Далі за допомогою важеля з деяким зусиллям 243 214,9 135 65 (натягом) охоронну деталь накручують на останні два витки 7 зі збільшеною Ьі шириною вершини При цьому ширина вершини профілю двох профілю Завдяки еластичним властивостям маостанніх витків різьбової ділянки кільцеподібного теріалу, профіль різьби останніх двох витків трохи елемента склала Ъ\=2 72 мы, тоді як вершини інстискується під впливом зусилля, прикладеного до ших витків дорівнювали b-z = 2,29мм (Ьі > b-z на важеля, а потім щільно облягає різьбу труби не 18,77%) дозволяючи охоронної деталі згвинчуватися під час транспортування труби При ЗМІНІ температури Охоронні деталі навертали на різьбу обсадних навколишнього середовища при транспортуванні труб діаметром 219мм спочатку вручну, а потім за труб армируюча обичайка 1, крім зміцнюючого допомогою важеля так, щоб останні два витки завпливу відіграє роль демпфера, заважаючи охойшли в зачеплення з профілем різьби труби ронній деталі занадто розширюватися або стискуТруби з охоронними деталями завантажували ватися стосовно тіла труби і профілю різьби на ній у вагони і транспортували по залізниці протягом 1 під впливом температур, тому що сама ця обичаймісяця і далі перевантажували і протягом 3-х МІка розширюється і звужується аналогічно повоСЯЦІВ зберігали на відкритому повітрі Усі охоронні дженню сталевої труби, різьбу якої захищає оходеталі не були (навіть частково) зруйновані, СЛІДІВ ронна деталь, через те, що коефіцієнти ЛІНІЙНОГО корозії на різьбі труб не спостерігалося Після термічного розширення труби й обичайки приблизгвинчування охоронні деталі були придатні для зно однакові Збереженню конфігурації різьби охонаступного використання ронної деталі сприяє і пропоноване співвідношенІспитами також установлено, що при виході за ня площі отворів перфорації Si і остатньої площі параметри конструкції деталі, що заявляються, її S2 обичайки, рівне співвідношенню коефіцієнтів МІЦНІСТЬ при нагруженні під кутом 45° стосовно осі ЛІНІЙНОГО термічного розширення сталі і матеріалу охоронної деталі (що характерно для напрямку охоронної деталі У цілому така конструкція охозусиль, що працюють на зняття охоронної деталі з ронної деталі не дозволяє їй згвинчуватися з різьтруби під час транспортування) зменшувалася на би труби в процесі транспортування і характеризу25% у порівнянні з МІЦНІСТЮ при параметрах, що ється підвищеною МІЦНІСТЮ заявляються, рівної 200кг Зазначене приводить до зниження надійності У заводських умовах була виготовленаохорозахисту різьби як від механічних ушкоджень, так і на деталь з полімерної композиції з коефіцієнтом від агресивних середовищ ЛІНІЙНОГО термічного розширення рівним 0,45 х 10 4 Охоронна деталь, виконана ВІДПОВІДНО ДО град 1 для захисту різьби обсадних труб діаметознак найбільш близького аналога при ІСПИТІ вже ром 219мм за ДСТ 632 - 80, виготовлених зі сталі при навантаженні 100кг розшаровувалась на обимарки стЗ пс за ДСТ 380, коефіцієнт ЛІНІЙНОГО терчайку і вкладиш, що приводило до виходу з ладу мічного розширення якої дорівнює всієї охоронної деталі і її використання для захис0,11 х10 4 град 1 ту зазначених труб привело до руйнування і згвинДля виготовлення армируючої обичайки стачування в аналогічних умовах транспортування і леву смугу площею 240см2 зі сталі марки стЗ пс за збереження 23% охоронних деталей і, як резульДСТ 380 товщиною 1,5мм, коефіцієнт ЛІНІЙНОГО тат, до ушкодження різьби, що захищається термічного розширення якої дорівнює 0,11 х 10 4 Таким чином, застосування пропонованої охоград 1 перфорували круглими отворами діаметронної деталі забезпечує надійний захист різьби ром 10мм рівномірно по всій поверхні, причому 7 45281 8 труб від впливу як агресивних середовищ, так і від щенні МІЦНОСТІ самої деталі і можливості її кількамеханічних ушкоджень при одночасному під виразового використання ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90