Установка для гідропіскоструминного різання металоконструкцій

Реферат: Установка для гідропіскоструминного різання металоконструкцій містить раму, стовбур і механізми горизонтального та вертикального переміщення стовбура з їх приводами з дистанційним керуванням, стовбур виконаний у вигляді труби, обладнаний розподільними рукавами, які закріплені на стовбурі, і внутрішні канали яких сполучені з внутрішнім каналом стовбура, розподільні рукави містять різальні насадки, які розміщені на кінцях розподільних рукавів, розподільні рукави виконані із радіусними вигинами, місця з'єднань складових частин розподільних рукавів споряджені компенсаційними кільцями, розподільні рукави споряджені корпусами, в яких розміщені різальні насадки, різальні насадки споряджені захисними втулками. Різальні насадки розміщені під кутом альфа, з яких виходять високонапірні водно-піщані струмені, які за рахунок розміщення насадок під кутом альфа, не перетинаються між собою та ріжуть на максимально можливу довжину як свою половину деталі, так і дорізають у випадку недорізання протилежну половину деталі. UA 110572 U (12) UA 110572 U UA 110572 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазової промисловості, зокрема до установок для ліквідації аварій на нафтових та газових свердловинах. Найбільш близьким по суті до запропонованої установки для гідропіскоструминного різання металоконструкцій, а тому прийнятий нами за прототип, є установка для гідропіскоструминного різання металоконструкцій, яка містить раму, стовбур і механізми горизонтального та вертикального переміщення стовбура з їх приводами з дистанційним керуванням, стовбур виконаний у вигляді труби, обладнаний розподільними рукавами, які закріплені на стовбурі, і внутрішні канали яких сполучені з внутрішнім каналом стовбура, розподільні рукави містять різальні насадки, які розміщені на кінцях розподільних рукавів, які виконані із радіусними вигинами, місця з'єднань складових частин розподільних рукавів оснащені компенсаційними кільцями, розподільні рукави оснащені корпусами, в яких розміщені різальні насадки, різальні насадки оснащені захисними втулками (Пат. 15700 Україна, МПК Е21В 33/00. УСТАНОВКА ДЛЯ ГІДРОПІСКОСТРУМИННОГО РІЗАННЯ МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ / Рибчич Ілля Йосипович (UA) та ін.; заявник і патентовласник: ДОЧІРНЄ ПІДПРИЄМСТВО "ВОЄНІЗОВАНА АВАРІЙНОРЯТУВАЛЬНА (ГАЗОРЯТУВАЛЬНА) СЛУЖБА "ЛІКВО" НАФТОГАЗОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ" (UA ) - № u200600112; заявл. 03.01.2006; опубл. 17.07.2006, бюл. № 7). До недоліків прототипу можна віднести виконання різальних насадок, які розміщені в одній площині, внаслідок чого, водно-піщані струмені, що виходять з насадок, перетинаються між собою та втрачають свою ріжучу здатність в місці їх пересічення, і як в наслідок чого, зменшується ріжуча відстань кожного водно-піщаного струменя до місця їх пересічення та знижується ефективність різання деталі в цілому. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення установки для гідропіскоструминного різання металоконструкцій шляхом: наявності різальних насадок розміщених під кутом альфа, з яких виходять високонапірні водно-піщані струмені, які за рахунок розміщення насадок під кутом альфа не перетинаються між собою та ріжуть на максимально можливу довжину, як свою половину деталі, так і дорізають у випадку недорізу протилежну половину деталі, за рахунок чого досягається ефективність в роботі установки для гідропіскоструминного різання металоконструкцій, зокрема збільшення ріжучої відстані кожного водно-піщаного струменя, за рахунок додаткового пересічного дорізання протилежної половини деталі. Технічним результатом є удосконалення установки для гідропіскоструминного різання металоконструкцій, підвищення ефективності процесу різання металоконструкцій, збільшення ріжучої відстані кожного водно-піщаного струменя до максимальної ріжучої здатності кожного водно-піщаного струменя окремо. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для гідропіскоструминного різання металоконструкцій, яка містить раму, стовбур і механізми горизонтального та вертикального переміщення стовбура з їх приводами з дистанційним керуванням, стовбур виконаний у вигляді труби, обладнаний розподільними рукавами, які закріплені на стовбурі, і внутрішні канали яких сполучені з внутрішнім каналом стовбура, розподільні рукави містять різальні насадки, які розміщені на кінцях розподільних рукавів, розподільні рукави виконані із радіусними вигинами, місця з'єднань складових частин розподільних рукавів оснащені компенсаційними кільцями, розподільні рукави оснащені корпусами, в яких розміщені різальні насадки, різальні насадки оснащені захисними втулками, новим є те, що різальні насадки розміщені під кутом альфа, що забезпечує виключення пересічення водно-піщаних струменів, що виходять із насадок, між собою, за рахунок чого збільшується дальність ріжучої відстані кожного водно-піщаного струменя до максимальної ріжучої здатності кожного водно-піщаного струменя окремо та діє на дві половини деталі, завдяки чому підвищується ефективність різання елементів гирлового обладнання нафтогазових свердловин великого перерізу (трубні головки, превентори, перехідні котушки) в цілому. Надалі корисна модель пояснюється прикладом її здійснення з посиланнями на прикладені креслення. На Фіг. 1 зображена установка, що пропонується, загальний вигляд, змонтована на крані типу КП-25 і розташована біля нафтогазової експлуатаційної свердловини. На Фіг. 2-6 представлений виносний елемент А по Фіг. 1 місця розміщення упора і стовбура з вилкою і розподільними рукавами і з різальними насадками, розміщеними під кутом альфа на елементі гирлового обладнання свердловини. На Фіг. 7 представлений виносний елемент Б по Фіг. 1, на якому зображений гвинтовий привід осьової подачі стовбура. На Фіг. 8 представлений виносний елемент В по Фіг. 1, на якому зображений гвинтовий механізм осьової подачі упора і механізм повертання рами установки в горизонтальній площині. 1 UA 110572 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Установка для гідропіскоструминного різання металоконструкцій (далі за текстом установка) містить складену секційну раму 1, яка шарнірно закріплена заднім краєм за нижню горизонтальну трубну перемичку 2 (далі за текстом - патрубок 2) стріли крана 3 типу КП-25 за допомогою хомутів 4, що закріплені на верхній (у робочому положенні) трубі 5 рами 1. Хомути 4 містять механізм повертання рами 1 в горизонтальній площині, який складається із ролика 6 і ручки 7. Ролик 6 установлений на опорах, що зв'язані з хомутами 4, має профіль рівчака, що відповідає перерізу патрубка 2 і спирається на останній. Середня секція рами 1 зачеплена за гак крана 3. Таким чином, рама 1 установки змонтована на крані 3 з можливістю переміщення вздовж патрубка 2 стріли крана 3 - при обертанні ролика 6 за допомогою ручки 7, що дає змогу здійснювати повертання рами 1 в горизонтальній площині навколо точки її підвішування за гак крана 3, а також з можливістю повертання рами 1 навколо осі патрубка 2, що дає змогу здійснювати підйом або опускання переднього краю рами 1 - при підйомі або опусканні гака крана 3. Установка містить упор 8, який містить трубну тягу 9 і центруючу призму 10, яка жорстко зв'язана з тягою 9. Центруюча призма 10 виконана змінною в залежності від розміру та розміщення (горизонтальне або вертикальне) елемента гирлового обладнання свердловини, який ріжуть. Тяга 9 установлена у внутрішній порожнині труби 5 рами 1 з можливістю осьового переміщення за допомогою гвинтового механізму з ручним приводом, який складається з гвинта 11, який з'єднаний з тягою 9, і гайки 12. Установка містить стовбур 13, який виконаний у вигляді труби, встановлений на (між) опорах кочення 14 з можливістю осьового переміщення і повороту навколо своєї осі. Опори кочення виконані у вигляді роликів 14, які установлені на осях між вухами, які жорстко закріплені на трубі 5 рами 1. Осьове переміщення стовбура 13 здійснюється за допомогою гвинтового механізму з ручним приводом, який складається з гвинта 15, ходової гайки 16, редуктора 17 з штурвалом 18. Гвинт 15 встановлений на опорах, які жорстко закріплені на трубі 5 рами 1. Ходова гайка 16 містить планку 19, яка з'єднана з вилкою 20, яка закріплена на стовбурі 13. Задній кінець стовбура 13 містить нарізку швидкорознімного з'єднання для приєднання цементувального агрегату. На передньому кінці стовбура 13 за допомогою нарізки закріплена вилка 21 із розподільними рукавами 22 з потрібним рознесенням між ними, які охоплюють шийку елемента обладнання свердловини, яке ріжуть. На кінці кожного рукава 22 закріплений корпус 23, в якому встановлені різальні насадки 24 з твердого матеріалу, які виконані під кутом альфа. Внутрішні канали рукавів 22 сполучені з каналом стовбура 13. Розподільні рукави 22 виконані із радіусними вигинами. Різальні насадки 24 оснащені захисними втулками 25, які встановлені у внутрішньому каналі корпусів 23 перед різальними насадками 24, мають конічний центральний отвір, що забезпечує повільну зміну перерізу прохідного каналу. Місця з'єднання складових частин розподільних рукавів 22 оснащені компенсаційними кільцями 26, які виконані з пластичного матеріалу і встановлені в зазорах між торцями складових частин розподільних рукавів 22, що запобігає різкій зміні перерізу прохідного каналу розподільних рукавів 22. Крім вилки 21, на передньому кінці стовбура може бути закріплений наконечник з однією різальною насадкою 24 для гідропіскоструминного різання металоконструкцій гирлового обладнання нафтогазових свердловин невеликого перерізу (засувка, відвід). Працює установка наступним чином. Раму 1 установки, що пропонується, закріпляють заднім краєм до стріли крана 3 типу КП-25 за допомогою хомутів 4, які охоплюють верхню трубу 5 рами 1 і підтискають її до нижньої горизонтальної трубної перемички стріли крана 3 - патрубка 2. Знизу патрубок 2 охоплюється роликом 6, який зв'язаний з хомутами 4. Середню секцію рами 1 зачіплюють за гак крана 3 і підіймають раму 1 так, щоб її передній край став приблизно на рівні місця відрізання - шийки елемента гирлового обладнання свердловини (трубна головка, превентор, перехідна котушка). Задній кінець стовбура 13 приєднують до цементувального агрегату. Кран 3 із змонтованою установкою під'їжджає до палаючої свердловини і підводить передній край установки до місця відрізання як можна ближче і точніше. Потім проводять точне регулювання положення установки відносно місця відрізання. Підйом або опускання переднього краю рами 1 здійснюють підйомним механізмом крана 3. Переміщення вбік здійснюють за допомогою механізму повертання рами 1 в горизонтальній площині шляхом обертання ручки 7, при цьому ролик 6 котиться по патрубку 2 і тягне через хомути 4, трубу 5, раму 1 в потрібний бік, рама 1 повертається в горизонтальній площині навколо точки її підвішування за гак крана 3. Потім виводять стовбур 13 з вилкою 21 уперед шляхом обертання штурвала 18 механізму осьового переміщення стовбура 13. При обертанні штурвала 18 обертальний момент передається через редуктор 17 на гвинт 15. Ходова гайка 16 переміщується уперед і через планку 19 і вилку 20 штовхає стовбур 13 уперед, який при цьому котиться по роликах 14, розподільні рукави 22 вилки 21 заводять з двох протилежних боків шийки елемента гирлового обладнання, яку 2 UA 110572 U 5 10 15 20 планують перерізати. Після цього виводять упор 8 уперед. Для цього обертають гайку 12, яка переміщує уперед гвинт 11, який з'єднаний з тягою 9 упора 8. При переміщенні упора 8 уперед його центруюча призма 10 торкається спереду ближнього до площини різання фланця елемента гирлового обладнання, який перерізають, центрується, по і ньому відносно осі елемента сама і центрує раму 1 установки з стовбуром 13, розподільними рукавами 22 з різальними насадками 24 на кінцях. Крім фланця центруючим елементом може бути корпус, патрубок, або інша симетрична ділянка елемента, який перерізають. Підтискають упор 8 до свердловини для жорсткості рами 1 відносно гирлового обладнання. Включають цементувальний агрегат і подають в установку під тиском водно-піщану суміш, яка протікає по внутрішньому каналу стовбура 13, розподільних рукавів 22 із радіусними вигинами, які оснащені корпусами 23 з різальними насадками 24, захисними втулками 25 і компенсаційними кільцями 26, і з великою швидкістю вивергається із насадок 24, що викликає абразивну ерозію матеріалу елемента обладнання свердловини. Далі проводять повільне переміщення стовбура 13 з розподільними рукавами 22 з різальними насадками 24 назад, при цьому водно-піщаний струмінь перерізає шийку елемента гирлового обладнання палаючої свердловини, а розміщення різальних насадок 24, розміщених під кутом альфа, дозволяє водно-піщаному струменю проводити додаткове пересічне дорізання протилежної половини деталі, яка може бути недорізана. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Установка для гідропіскоструминного різання металоконструкцій, яка містить раму, стовбур і механізми горизонтального та вертикального переміщення стовбура з їх приводами з дистанційним керуванням, стовбур виконаний у вигляді труби, обладнаний розподільними рукавами, які закріплені на стовбурі і внутрішні канали яких сполучені з внутрішнім каналом стовбура, розподільні рукави містять різальні насадки, які розміщені на кінцях розподільних рукавів, розподільні рукави виконані із радіусними вигинами, місця з'єднань складових частин розподільних рукавів оснащені компенсаційними кільцями, розподільні рукави оснащені корпусами, в яких розміщені різальні насадки, різальні насадки оснащені захисними втулками, яка відрізняється тим, що різальні насадки розміщені під кутом альфа, з яких виходять високонапірні водно-піщані струмені, які за рахунок розміщення насадок під кутом альфа, не перетинаються між собою та ріжуть на максимально можливу довжину як свою половину деталі, так і дорізають у випадку недорізання протилежну половину деталі. 3 UA 110572 U 4 UA 110572 U 5 UA 110572 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6