УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ НАРЕЗНЫХ ТРУБ НЕФТЯНОГО СОРТАМЕНТА

Полезная модель относится к устройствам для испытания труб на прочность и герметичность и может быть использована для испытания внутренним гидростатическим давлением насосно-компрессорных, обсадных и бурильных труб с навинченными муфтами.
Известен стенд для гидравлического испытания труб, содержащий подвижный в продольном направлении герметизирующий узел с приводом, фиксируемый герметизирующий узел и механизм загрузки и фиксации трубы в процессе испытания (патент РФ №728009, G 01 M 3/02).
Известен также стенд для гидравлического испытания труб, содержащий раму, подвижный в продольном направлении и неподвижный герметизирующие узлы, привод подвижного узла, механизм загрузки и фиксации трубы в процессе испытания и зажимное устройство в виде подвижного в продольном направлении корпуса и механизма зажима, снабженного губками с приводом зажима и разжима (патент РФ №2097725, G 01 M 3/02).
К недостаткам указанных устройств следует отнести их большую металлоемкость, обусловленную выбранной схемой замыкания на раму больших продольных усилий, возникающих в полости трубы в процессе гидравлических испытаний.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели является устройство для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб, содержащее раму со стойкой и опорами, механизмы поперечной загрузки и выгрузки труб с приемно-опорными роликами, сменную технологическую пару соосных герметизирующих узлов для открытых концов трубы,
включающую подвижный герметизирующий узел, установленный на перемещаемой по направляющим вдоль рамы каретке,, и установленный встречно неподвижный в продольном направлении герметизирующий узел, связанный с системой подачи опрессовочной жидкости и создания испытательного давления (патент РФ №2192627, G 01 M 3/08). Данное устройство обеспечивает имитацию воздействия на испытуемую трубу реальных продольно-растягивающих гидравлических нагрузок. Однако, наличие большого количества узлов и механизмов, необходимых для совершения полного цикла испытаний, а также конструкция герметизирующих узлов, предусматривающая их навинчивание на открытые концы трубы, приводит к снижению надежности, эксплуатационного ресурса, производительности этого устройства.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности, эксплуатационного ресурса, обеспечение необходимой производительности в условиях трубных баз при оптимальном сочетании качества и стоимости установки.
Поставленная задача решается путем того, что в установке для гидравлического испытания нарезных труб нефтяного сортамента, содержащей раму с опорами, механизмы поперечной загрузки и выгрузки труб, сменную технологическую пару соосных герметизирующих узлов для открытых концов трубы, включающую опрессовочную заглушку для ниппельного конца трубы, размещенную на перемещаемой по направляющим каретке, и установленную встречно неподвижную опрессовочную головку для муфтового конца трубы, связанную с системой подачи опрессовочной жидкости и создания испытательного давления, в отличие от прототипа опрессовочная заглушка включает подвижный в осевом направлении корпус, размещенные в нем эластичную манжету, герметизирующую внутреннюю полость испытуемой трубы, и разжимные кулачки, резьбовая поверхность которых, контактирующая с внешней поверхностью трубы, выполнена соответствующей резьбе ниппеля, а опрессовочная головка содержит два соединенных между собой фланца, в
которых установлены узел уплотнения для герметизации по наружному диаметру муфты и узел фиксации в виде раздвижных захватов с приводом. При этом узел уплотнения опрессовочной головки может быть снабжен набором эластичных манжет V-образного сечения и коррозионностойких стальных колец. Кроме того, система подачи опрессовочной жидкости и создания испытательного давления может содержать насос низкого давления и мультипликатор, выполненный в виде гидроцилиндра и гидроусилителя, шток которого соединен с поршнем гидроцилиндра.
Технический результат, обеспечиваемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в реализации самоуравновешивающейся силовой схемы нагружения испытуемой трубы без навинчивания уплотнительных элементов на ее открытые концы, что позволяет имитировать воздействие на трубу реальных нагрузок без увеличения металлоемкости установки, а с другой стороны способствует увеличению ресурса работы герметизирующих узлов и установки в целом. Выполнение предложенным образом системы подачи опрессовочной жидкости и создания испытательного давления также способствует увеличению эксплуатационного ресурса установки и снижению ее стоимости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид установки, на фиг.2 - вид А фиг.1, на фиг.3 - вид Б фиг.1, на фиг.4 - подвижный герметизирующий узел, на фиг.5 - неподвижный герметизирующий узел, на фиг.6 - система подачи опрессовочной жидкости и создания испытательного давления.
Установка для гидравлического испытания нарезных труб нефтяного сортамента содержит раму 1 с опорами 2, механизм 3 загрузки и механизм 4 выгрузки труб, опрессовочную заглушку 5, опрессовочную головку 6, систему 7 подачи опрессовочной жидкости и создания испытательного давления. Заглушка 5 установлена на каретке 8, перемещаемой по направляющим 9, и содержит подвижный в осевом направлении корпус 10, эластичную манжету
11, разжимные кулачки 12, поверхность которых, контактирующая с испытуемой трубой 13, выполнена соответствующей резьбе ниппельного конца трубы. Опрессовочная головка 6 включает соединенные шпильками с гайками фланцы 14, 15, узел уплотнения 16 с пакетом уплотнения 17 в виде набора эластичных V-образных манжет и коррозионностойких стальных колец и узел фиксации в виде раздвижных захватов 18 с приводом 19. Система 7 включает насос 20 низкого давления и мультипликатор 21, состоящий из гидроцилиндра 22 и гидроусилителя 23. Испытательная жидкость из системы 7 подается в трубу 13 через штуцер 24.
Установка работает следующим образом. Испытуемая труба 13 поступает с участка подготовки в зону механизма 3 загрузки, который перекладывает ее в рабочую зону. После этого со стороны ниппельного конца трубы подводится каретка 8 с опрессовочной заглушкой 5 и перемещает трубу до тех пор, пока муфтовый конец трубы не войдет в опрессовочную головку 6. После чего производится захват и фиксация муфтового и ниппельного концов трубы с их уплотнением. В исходном состоянии корпус 10 заглушки 5 сдвинут в крайне правое положение и кулачки 12 разжаты. В этом состоянии заглушка 5 надвигается на ниппельный конец трубы и эластичная манжета 11 плотно входит во внутреннюю часть трубы и герметизирует ее. После этого корпус 10 сдвигается влево и своим конусом сжимает кулачки 12, которые входят в зацепление с резьбой ниппеля, надежно удерживая заглушку 5 на ниппельном конце трубы. Муфтовый конец трубы входит до упора в узел уплотнения 16 головки 6, который герметизирует внутреннюю полость трубы по наружному диаметру муфты. Привод 19 сводит захваты 18 за задним торцом муфты, они обхватывают трубу и блокируются в сведенном положении. После этого труба через штуцер 24 заполняется опрессовочной жидкостью. Затем с помощью мультипликатора 21 в трубе создается высокое давление - производится выдержка трубы под давлением в течение заданного времени и контроль результатов испытания. После
сброса давления и слива испытательной жидкости открываются захваты 18 опрессовочной головки 6, а опрессовочная заглушка 5, удерживая ниппельный конец трубы и перемещаясь в обратном направлении, вытаскивает муфтовый конец трубы из головки 6. Кулачки 12 разжимаются, труба освобождается, а заглушка 5 вместе с кареткой 8 возвращаются в исходное положение. Механизм 4 выгрузки перекладывает трубу на удаляющий рольганг.