УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РЕЗЬБЫ ТРУБ И МУФТ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к устройствам для защиты наружной и внутренней резьбы изделий и предназначено, в частности, для защиты резьбы, фосок и торцов обсадных труб и муфт от механических повреждений при транспортировке, складировании и хранении, в том числе при низких температурах.
Известен протектор для защиты концов труб, содержащий ниппель и кольцо, выполненные в виде корпусов трубчатой формы и предназначенные для насадки на трубу до упорного бурта, при этом корпус ниппеля и кольца выполнены со стенками из полимерного материала и образуют внутреннюю полость. Возможно выполнение поверхности корпуса ниппеля и кольца с резьбой, а также с закрытым с одного конца торцом (РФ, патент на полезную модель №43903 от 21.05.2004 г., МПК B 65 D 59/06, Е 21 В 17/10, дата публикации 10.02.2005 г. «Протектор для защиты концов труб»).
Выполнение ниппеля и кольца из полимерного материала не позволяет использовать их при ударных нагрузках и в условиях низких температур, так как при ударных нагрузках, возникающих в процессе транспортировки, а также при хранении труб и муфт в условиях низких температур происходит разрушение протектора из полимерного материала, что приводит к повреждению резьбы и торцевых поверхностей труб.
Известно устройство для предохранения резьбы обсадных труб и муфт (варианты), содержащее пластмассовую резьбовую деталь, изготовленную из термостойкого полипропилена. Пластмассовая резьбовая деталь по первому и второму вариантам выполнена в виде кольца и стакана с внутренней резьбой и армирована снаружи металлической обечайкой, концевая часть которой образует полутор над внешним плоским торцем резьбовой детали, при этом в полуторе металлической обечайки выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных отверстия под ключ. По третьему и четвертому вариантам пластмассовая резьбовая деталь, выполненная в виде кольца и стакана с наружной резьбой, армирована изнутри металлической обечайкой. (РФ, свидетельство на полезную модель №31375 от 07.05.2003 г., МПКИ B 65 D 59/00, B 65 D 59/06, B 21 D 41/04, F 16 L 57/00, дата публикации 10.08.2003 г. «Устройство для предохранения резьбы обсадных труб и муфт»).
Армирование пластмассовой резьбовой детали снаружи металлической обечайкой укрепляет устройство для предохранения резьбы обсадных труб и муфт, но увеличивает вес всего устройства, что утяжеляет работу персонала с ним.
Недостатком известного устройства является также то, что из-за различных коэффициентов объемного и линейного расширения пластмассовой резьбовой детали и
металлической обечайки происходит разрушение пластмассовой резьбовой детали в процессе откручивания при высоких температурах и ее самопроизвольное скручивание при низких температурах.
Кроме того, армирование пластмассовой резьбовой детали металлической обечайкой снаружи не позволяет компенсировать радиальные удары при транспортировке труб, что приводит к повреждению резьбы.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является предохранительная деталь для защиты резьбы труб, содержащая выполненный из эластичного материала (полимерный состав) кольцеобразный элемент с нарезным участком и металлический (стальной) ободок. Кольцеобразный элемент из эластичного материала оснащен дном и армирован стальным ободком. Стальной ободок выполнен перфорированным, размещен в теле кольцеобразного элемента между его нарезным участком и противоположной стороной. Отверстия перфорированного ободка заполнены полимерной композицией. (Патент Украины №45281, дата подачи заявки 29.10.2001 г., дата вступления в силу 15.07.2004 г., МПК B 65 D 59/06, дата публикации патента 15.03.2002 г. «Предохранительная деталь для защиты резьбы труб»).
Недостатком данной предохранительной детали для защиты резьбы труб является то, что армирование стальным перфорированным ободком только кольцеобразного элемента не обеспечивает прочности всей предохранительной детали при ударных нагрузках, так как незащищенными от ударных нагрузок остаются торцевые поверхности труб и муфт, а также дно детали в случае изготовления предохранительной детали с дном.
Кроме того, при хранении и транспортировке в условиях низких температур (-50°) из-за разных коэффициентов объемного и линейного расширения перфорированного металлического ободка и кольцеобразного элемента из полимерного материала происходит расслоение предохранительной детали, что приводит к ее разрушению и повреждению поверхности резьбы.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении надежности защиты резьбы и торцевых поверхностей труб и муфт при транспортировке и хранении в условиях низких температур за счет повышения прочности устройства для защиты резьбы труб и муфт при кольцевых и радиальных ударах.
Указанный технический результат по 1-ому варианту достигается тем, что в устройстве для защиты резьбы труб и муфт, содержащем термостойкую полимерную деталь в виде кольцеобразного элемента, снабженного резьбовым участком, причем кольцеобразный элемент армирован размещенным в его теле металлическим слоем, согласно изобретению, металлический слой выполнен в виде металлической сетки, а
кольцеобразный элемент выполнен с буртом, расположенным с торца кольцеобразного элемента, причем в теле бурта также размещена металлическая сетка.
Форма размещенной в теле бурта металлической сетки повторяет его конфигурацию.
В бурте термостойкой пластмассовой резьбовой детали выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных гнезда под ключ.
Указанный технический результат по 2-ому варианту достигается тем, что в устройстве для защиты резьбы труб и муфт, содержащем термостойкую полимерную деталь в виде кольцеобразного элемента, снабженного резьбовым участком, причем кольцеобразный элемент армирован размещенным в его теле металлическим слоем и оснащен дном, согласно изобретению, металлический слой выполнен в виде металлической сетки, а кольцеобразный элемент выполнен с буртом, расположенным с торца кольцеобразного элемента, причем в теле бурта и дна также размещена металлическая сетка.
Форма размещенной в теле бурта металлической сетки повторяет его конфигурацию.
В бурте термостойкой пластмассовой резьбовой детали выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных гнезда под ключ.
Выполнение в термостойкой полимерной детали (по 1-ому и 2-ому вариантам) армирующего металлического слоя в виде металлической сетки, размещенной в теле кольцеобразного элемента и бурта, позволяет увеличить сцепление слоев полимерного материала между собой благодаря его проникновению в отверстия, образованные металлической сеткой, что обеспечивает повышение прочности всего устройства.
В случае хранения и транспортировки труб и муфт в условиях низких температур, выполнение металлического слоя в виде металлической сетки и проникновение в отверстия сетки полимерного материала, повышает сцепление его слоев и исключает отслоение полимерного материала от металлической сетки, что повышает прочность устройства.
Кроме того, металлическая сетка, обладающая высокими показателями пластичности, позволяет скоррелировать коэффициенты объемного и линейного расширения полимерного материала и металлической сетки, что обеспечивает повышение прочности заявляемого устройства при перепадах температур и ударных нагрузках, и, следовательно, повышение надежности защиты резьбы и торцевых поверхностей труб или муфт.
Выполнение кольцеобразного элемента с буртом, расположенным с торца кольцеобразного элемента, а также размещение металлической сетки в теле бурта повышает надежность защиты от ударов фасок и торцевой поверхности труб и муфт, наиболее подверженных ударным нагрузкам.
Выполнение формы металлической сетки, повторяющей конфигурацию бурта, усиливает поверхность бурта.
Выполнение в бурте кольцеобразного элемента термостойкой пластмассовой резьбовой детали, по крайней мере, двух диаметрально расположенных гнезд под ключ позволяет облегчить установку устройства для защиты резьбы на трубу и муфту, а также снятие его с этих изделий.
Размещение (по 2-ому варианту) металлической сетки в теле дна кольцеобразного элемента также позволяет обеспечить прочность дна и защиту трубы и муфты от радиальных ударов.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».
Существенные признаки заявляемого изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники» что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения устройства для защиты резьбы труб и муфт.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображено устройство для защиты наружной резьбы труб в разрезе (1-й вариант);
на фиг.2 изображено устройство для защиты внутренней резьбы муфт в разрезе (1-й вариант);
на фиг.3 изображено устройство с дном для защиты наружной резьбы труб в разрезе (2-й вариант);
на фиг.4 изображено устройство с дном для защиты внутренней резьбы муфт в разрезе (2-й вариант).
Устройство для защиты резьбы труб (по 1-ому варианту) на фиг.1 содержит термостойкую полимерную деталь в виде кольцеобразного элемента 1, который снабжен внутренним резьбовым участком 2. Кольцеобразный элемент 1 армирован размещенной в его теле металлической сеткой 3, выполненной из металлической проволоки.
Кольцеобразный элемент 1 выполнен с буртом 4, расположенным с торца кольцеобразного элемента 1, причем металлическая сетка 3 размещена в теле бурта 4.
Форма размещенной в теле бурта 4 металлической сетки 3 повторяет его конфигурацию.
В бурте 4 кольцеобразного элемента 1 выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных гнезда 5 под ключ.
Устройство для защиты резьбы муфт (по 1-ому варианту) на фиг.2 содержит термостойкую полимерную деталь в виде кольцеобразного элемента 1, который снабжен наружным резьбовым участком 2. Кольцеобразный элемент 1 армирован размещенной в его теле металлической сеткой 3, выполненной из металлической проволоки.
Кольцеобразный элемент 1 выполнен с буртом 4, расположенным с торца кольцеобразного элемента 1, причем металлическая сетка 3 размещена в теле бурта 4.
В бурте 4 кольцеобразного элемента 1 выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных гнезда 5 под ключ.
Устройство для защиты резьбы труб (по 2-ому варианту) на фиг.3 содержит термостойкую полимерную деталь в виде кольцеобразного элемента 1, который снабжен внутренним резьбовым участком 2. Кольцеобразный элемент 1 армирован размещенной в его теле металлической сеткой 3, выполненной из металлической проволоки.
Кольцеобразный элемент 1 выполнен с буртом 4, расположенным с торца кольцеобразного элемента 1, и оснащен дном 5, причем металлическая сетка 3 размещена в теле бурта 4 и дна 5.
В бурте 4 кольцеобразного элемента 1 выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных гнезда 6 под ключ.
Устройство для защиты резьбы труб (по 2-ому варианту) на фиг.4 содержит термостойкую полимерную деталь в виде кольцеобразного элемента 1, который снабжен наружным резьбовым участком 2. Кольцеобразный элемент 1 армирован размещенной в его теле металлической сеткой 3, выполненной из металлической проволоки.
Кольцеобразный элемент 1 выполнен с буртом 4, расположенным с торца кольцеобразного элемента 1, и оснащен дном 5, причем металлическая сетка 3 размещена в теле бурта 4 и дна 5.
Форма размещенной в теле бурта 4 металлической сетки 3 повторяет его конфигурацию.
В бурте 4 кольцеобразного элемента 1 выполнены, по крайней мере, два диаметрально расположенных гнезда 6 под ключ.
Устройство для защиты резьбы труб и муфт устанавливают следующим образом.
При хранении и транспортировке обсадных труб с одного конца обсадной трубы устанавливают муфту (на чертеже не показана), а затем при помощи ключа (на чертеже не показан), установленного в гнезда 5 (фиг.1, 2) или 6 (фиг.3, 4), навинчивают устройство для защиты резьбы труб и муфт на резьбовой участок трубы и муфты (на чертеже не показано) до упора бурта 4 в торцевую поверхность трубы и муфты.