КОРПУС УСТРОЙСТВА КРЕПЛЕНИЯ КАБЕЛЯ К КОЛОННЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне насосно-компрессорных труб.
Из уровня техники известно устройство, состоящее из двух шарнирно соединенных С-образных элементов, на внутренней поверхности одного из которых выполнен паз с упругой вставкой для укладки кабеля (патент GB 2101655, 1983 г.). В этом устройстве свободные концы элементов снабжены петлями с совмещаемыми прорезями, в которые вставляется клин для фиксации устройства в замкнутом положении. Недостатком ее является то, что конструкция недостаточно удобна в работе, поскольку фиксатором служит отдельная, не соединенная с устройством деталь.
Известно также устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб (свидетельство РФ на полезную модель №49564, опубл. 27.11.2005), которое содержит удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, крайние участки которого выполнены отогнутыми по радиусу внутрь корпуса с возможностью контактирования с упомянутым кабелем, кроме этого, корпус выполнен с защитными экранами, расположенными с возможностью охватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, и содержит две зажимные скобы, шарнирно соединенные с корпусом и расположены по обе стороны от защитных экранов с возможностью охватывания труб и фиксации их посредством зажимных скоб, связанных с корпусом посредством замковых механизмов.
Техническая проблема, которая стоит перед полезной моделью, заключается в расширении арсенала средств определенного назначения, которая решается путем реализации полезной моделью указанного назначения. Решаемой полезной моделью проблемой, является повышение надежности фиксации протектора на колонне насосно-компрессорных труб и обеспечение надежного прижатия к ней электрического кабеля за счет обеспечения повышенной жесткости фиксирующего выступа, выполненного с радиусной кривизной, что позволяет многократно использовать корпус протектор.
Для решения поставленной проблемы корпус устройства крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб выполнен удлиненным трубообразной формы частично открытый с боковой стороны с продольным углублением для размещения кабеля и с защитными экранами в средней части, а также с двумя зажимными скобами, которые с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, а с другой стороны связаны с корпусом посредством разъемных замковых узлов с возможностью крепления к колонне насосно-компрессорных труб, при этом каждый из упомянутых узлов выполнен в виде фиксирующего выступа прямоугольной формы, изогнутого по дуге в поперечной плоскости с выпуклой наружу формой и расположенного на корпусе с возможностью взаимодействия в рабочем положении устройства крепления со сквозным пазом прямоугольной формы, расположенным на зажимной скобе.
Целесообразно, чтобы торец фиксирующего выступа был бы выполнен выпуклым по дуге.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, касающегося повышения надежности и долговечности деталей устройства и обеспечение качественного прижатия к колонне электрического кабеля за счет выполнения фиксирующего выступа повышенной жесткости, обусловленной формой выступа с радиусной кривизной.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - общий вид устройства сбоку;
на фиг. 2 - вид устройства сбоку;
на фиг. 3-разрез А-А на фиг. 2;
на фиг. 4 - вид спереди на фиксирующий выступ;
на фиг. 5 - вид сверху на фиксирующий выступ;
на фиг. 6 - вид сбоку на фиксирующий выступ.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
На представленных чертежах устройство имеет следующие обозначения конструктивных элементов:
поз. 1 - корпус;
поз. 2 - продольное углубление для размещения электрического кабеля;
поз. 3 - защитный экран, расположенный в средней части корпуса;
поз. 4 - зажимные скобы;
поз. 5 - шарнирное соединение для связи зажимной скобы с корпусом;
поз. 6 - фиксирующий выступ разъемного замкового узла, расположенный на корпусе с возможностью взаимодействия со сквозным пазом, причем выступ выполнен в поперечной плоскости выпуклым наружу;
поз. 7 - сквозной паз разъемного замкового узла.
Согласно полезной модели пружинный протектор содержит удлиненный корпус 1 (фиг. 1, 2, 3) трубообразной формы открытый с боковой стороны и торцов и выполнен с продольным углублением 2 во всю длину корпуса 1 для укладки электрического кабеля 3. Корпус 1 имеет зажимные скобы 4, которые связаны посредством шарнирных соединений 5 с соответствующими частями корпуса 1 с возможностью охватывания колонны насосно-компрессорных труб. Для плотного обжатия труб зажимными скобами 4 на них выполнены пружинные элементы в виде дугообразно отогнутых внутрь корпуса 1 язычков 8, которые врезаются в поверхность труб и фиксируют в корпусе 1 при закреплении протектора при помощи разъемных замковых узлов.
При этом каждый из упомянутых замковых узлов выполнен в виде фиксирующего выступа 6 прямоугольной формы, изогнутого по дуге (фиг. 3, 4, 5, 6) в поперечной плоскости и расположенного на корпусе 1 с возможностью взаимодействия в рабочем положении устройства крепления со сквозным пазом 7 соответствующей формы, выполненным на зажимной скобе 4, при этом вогнутая поверхность фиксирующего выступа 6 обращена внутрь корпуса 1, а выпуклая - наружу. В определенных эксплуатационных условиях целесообразно выполнение торца фиксирующего выступа 6 выпуклым по дуге для более жесткого врезания в стенку паза 7 зажимной скобы 4 (фиг. 1).
Кроме этого, зажимные скобы 4 связаны с корпусом 1 посредством разъемных замковых узлов, имеющих выполненные на корпусе 1 фиксирующие выступы 6, а на зажимных скобах - соответствующие выступам 6 - фиксирующие пазы 7.
В средней части корпуса 1 между зажимными скобами 4 расположены защитные экраны 3, выполненные с возможностью охватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения и представляющие собой изогнутые пластины, выполненные заодно целое с корпусом 1.
Каждое шарнирное соединение 5 представляет собой ось, расположенную в осевом направлении в проушинах зажимной скобы 4 (фиг. 3), причем последние расположены на небольшом расстоянии по обе стороны от защитных экранов 3. На фиг. 1 изображен вариант выполнения шарнирного соединения 5.
На корпусе 1 крайние участки продольного углубления 2, отогнуты внутрь корпуса 1 с возможностью формирования выступов для взаимодействия с упомянутым кабелем. Внешние размеры защитных экранов 3 превышают соответствующие размеры зажимных скоб 4 и участков корпуса 1 с возможностью максимального перекрытия размеров муфты, соединяющей насосно-компрессорные трубы.
Монтаж протектора на колонну насосно-компрессорных труб, расположенных в процессе нефтедобычи в вертикальном положении, производят следующим образом.
В продольное углубление 2 корпуса 1 укладывают электрический кабель. Затем протектором охватывают муфту, соединяющую насосно-компрессорные трубы в колонне, и закрепляют ее зажимными скобами 4 выше и ниже муфты. Пружинные элементы в виде язычков 7, выполненные на зажимных скобах 4, врезаются в поверхность труб и плотно сжимают их при помощи зажимных скоб 4, а защитные экраны 3 при этом охватывают муфту и выполняют защитную функцию. При этом главную роль играют разъемные замковые узлы, обеспечивающие надежную фиксацию в сжатом рабочем состоянии зажимных скоб 4 на корпусе 1. Это обеспечивается выполнением упомянутых узлов, а именно расположением фиксирующих выступов 6 в пазах 7 под натягом, а поскольку упомянутые выступы 6 имеют выпуклую наружу форму, определяющую его повышенную жесткость, исключающую какую-либо деформацию выступа 6 в пространстве при работе в сложных эксплуатационных условиях, в частности при повышенной температуре, порядка 250 и выше градусов в абразивной среде, исключается непроизвольный выход выступа 6 из контакта со стенками паза 7 замкового узла и раскрытия последнего.
Поскольку диаметр муфт превышает диаметр соединяемых ею насосно-компрессорных труб в колонне, корпус 1 имеет максимальные размеры в радиальном направлении на участке защитных экранов 3, то последние воспринимают на себя все ударные нагрузки.
Пружинные протекторы для крепления кабеля устанавливают по длине колонны труб в местах их соединения муфтами. Все элементы натяжения и фиксации находятся в защищенной зоне выше и ниже муфты и не касаются стенок обсадных труб, что обеспечивает надежное крепление и защиту кабеля от механических воздействий во время эксплуатации.
Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей за счет обеспечения надежного крепления электрического кабеля при одновременном исключении его перемещения относительно корпуса протектора, а также увеличивает надежность и долговечность деталей пружинного протектора, функционирующего в сложных условиях.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.