Система монтажа и ремонта труб
PIPE INSTALLATION AND REPAIR SYSTEM

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к оборудованию, предназначенному для строительно-монтажных работ, сооружений промысловых металлопластмассовых трубопроводов (далее МПТК) и трубопроводов с металлизационным покрытием концевых участков (далее МПк), а также для проведения ремонта трубопроводов в полевых условиях.
Известен патент США US 2009285925 от 19.11.2009, в котором раскрыто устройство для подготовки концов труб перед их соединением с помощью вставленной плотно прилегающей катушки и внешней плотно прилегающей втулки состоит из плоской цилиндрической оправки, приспособленной для надежного закрепления по центру внутри концевой зоны отверстие трубы так, чтобы выступать из конца трубы, гидравлический цилиндр, приспособленный для съемной установки соосно на выступающем конце оправки, и поршень в цилиндре скользящий по оправке и приспособленный для установки сменного кольцевого инструмента, в результате чего инструмент можно принудительно вводить в осевом направлении вдоль оправки в трубу для изменения ее отверстия.
Недостатком данного устройства является невозможность закрепления внутри трубы оправок.
Благодаря предлагаемой системе значительно снижаются затраты и повышается скорость строительства (врезка, завершение трубопровода), ремонта трубопроводов МПТК, МПк за счет выполнения работ по установке (защемлению) наконечников МПТК, втулок МПк на месте монтажа. Нет необходимости заказывать мерной длины патрубки, заказывать дополнительный транспорт и ожидать сроков изготовления.
Технический результат - уменьшение затрат и ускорение монтажа и ремонта труб.
Технический результат достигается тем, что система монтажа и ремонта труб выполняется в виде пресса, гидрораспределителя и гидростанции. При этом пресс содержит один или два гидроцилиндра, установленные между передней и задней плитой, упорное кольцо, закрепленное с внешней стороны на передней плите, траверсы, закрепленной на конце штока одного или двух гидроцилиндров, сменной тяги, закрепленной на траверсе пальцем и проходящей через отверстия передней и задней плит и дорн, закрепленный на свободном конце сменной тяги. Гидростанция содержит двигатель, насос, подающий жидкость на гидрораспределитель, а также гидробак и фильтр, связанные с насосом.
Дорн может закрепляться на свободном конце сменной тяги посредством резьбового соединения или сухаря.
Также желательно чтобы гидрораспределитель закреплялся посредством кронштейна, установленного на гидроцилиндре.
Гидробак, как правило, включает заливную горловину с сапуном и указатель уровня жидкости.
Кроме того, на выходе гидрораспределителя может быть установлен клапан регулирующий давление штоков гидроцилиндров на траверсу.
Сущность заявленного технического решения поясняется Фиг. 1-3, где
на фиг. 1 показан общий вид пресса универсального,
на фиг. 2 показан общий вид гидростанции,
на фиг. 3 схематично показана установка (фиксация) наконечника МПТК или втулки МПк.
На фигурах позициями обозначены следующие детали.
1 - гидроцилиндры,
2 - передняя плита,
3 - задняя плита,
4 - траверса,
5 - шток,
6 - дорн,
7 - упорное кольцо,
8 - сухарь,
9,10 - штуцер,
11 - ручка,
12 - палец,
13 - кронштейн гидрораспределителя,
14 - двигатель,
15 - насос,
16 - гидробак,
17 - заливная горловина с сапуном,
18 - наконечник.
Оборудование для монтажа, сооружения и ремонта труб МПТК, МПк в полевых условиях состоит из:
- пресса универсального (см. фиг. 1), состоящего из одного или двух гидроцилиндров 1, установленных между передней 2 и задней плитами 3, траверсы 4 закрепленной на конце штока одного или двух гидроцилиндров, выходящих из задней плиты 3, сменной тяги 5, закрепленной на траверсе 4 пальцем 12 и проходящей через отверстия передней 2 и задней 3 плит и сменной оснастки, закрепленной на свободном конце сменной тяги 5 (дорн 6, сухарь 8 или резьбовое соединения для крепления дорна);
- гидрораспределителя, закрепляемого посредством кронштейна 13 на гидроцилиндре;
- гидростанции (см. фиг. 2), состоящей из двигателя 14, насоса 15, гидробака 16, заливной горловины с сапуном 17, указателя уровня жидкости (не показан), фильтра и ящика,
Принцип работы
Гидростанция (см. фиг. 2) работает следующим образом: при включении двигателя 14 рабочая жидкость из гидробака 16 поступает в насос 15 (при этом кран должен быть открыт) далее через гидрораспределитель и фильтр жидкость поступает через штуцеры 10 на один или два гидроцилиндра 1.
При переводе рукоятки гидрораспределителя в положение «на себя» либо «от себя» происходит движение штока одного или обоих гидроцилиндров. При этом создается давление, определяемое нагрузкой и настройкой клапана (на фигурах не показан). Благодаря давлению штоков гидроцилиндров на траверсу, тяга 5 с закрепленной на ней оснасткой радиально раздает внутреннюю поверхность наконечников МПТК или втулок МПк к внутренней поверхности стальной трубы. После окончания прессования жидкость от гидрораспределителя по штуцерам 9 возвращает тягу 5 в исходное положение. Также на прессе предусмотрены четыре ручки 11, предназначенные для его переноса.
Для настройки и контроля рабочего давления на прессе может быть установлен манометр (на фигурах не показан). Для слива определения уровня рабочей жидкости в баке установлен указатель уровня.
Пример работы. Перед проведением операции защемления необходим подбор комплекта оснастки, наконечников МПТК (или втулок МПк) в соответствии с внутренним диаметром стальных труб.
Фиксация наконечника МПТК или втулки МПк на конце стальной трубы осуществляют с использованием пресса с гидроприводом и оснастки подобранной исходя из материалов и размеров трубы.
Последовательность фиксации наконечника МПТК или втулки МПк следующая:
1) для фиксации наконечника, при помощи шлифовальной машинки с установленной на нее фрезой произвести обрезку полиэтиленовой оболочки по периметру на расстоянии 200-220 мм от торца стальной трубы, вырезанный участок удалить; для фиксации втулки МПк, при помощи прямой шлифовальной машинки с установленной на нее лепестковым кругом произвести очистку полимерного покрытия по периметру на расстоянии 70 мм от торца стальной трубы;
2) измерить внутренний диаметр стальной трубы штангенциркулем и подобрать комплект оснастки для фиксации наконечника МПТК или втулки МПк. Подбор оснастки осуществляется по таблице разработанной по утвержденной методике;
3) подготовить внутреннюю поверхность стальной трубы: для труб МПТК с полиэтиленовой оболочкой продуть от остатков полиэтилена и смазать внутреннюю поверхность наконечника спец. составом для уменьшения трения; для труб с полимерным МПк покрытием обезжирить поверхность и нанести герметизирующий слой на расстоянии 70 мм от торца по всему периметру шириной 30 мм;
4) установить на тягу 5 пресса наконечник МПТК или втулку МПк и оснастку. Движением штока пресса прижать дорном наконечник или втулку МПк к упорному кольцу 7 плиты пресса. При этом торец наконечника МПТК или втулки МПк должен всем периметром равномерно касаться упорного кольца 7. Не допускается увеличение диаметра при прижатии наконечника, возникает риск невозможности сборки из-за расхождения внутреннего диаметра стальной трубы (с полиэтиленовой оболочкой) и наружного диаметра наконечника или втулки МПк;
4) сбоку осуществляют путем ввода собранной конструкции в трубу до соприкосновения торца стальной трубы с упорной плитой пресса (передней плитой 2) с помощью грузоподъемного механизма;
5) на весу движением тяги (штока) пресса с использованием специальной оснастки завести в торец стальной трубы до упорного кольца, произвести центровку с последующей фиксацией (радиальной раздачи) наконечника МПТК или втулки МПк к стальной трубе.
С выходом специализированной оснастки из наконечника МПТК или втулки МПк процесс фиксации завершен.
Схема фиксации наконечника МПТК показана на фиг. 3