УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, СПОСОБ ЕГО МОНТАЖА И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ТРУБОПРОВОДОВ К СОЕДИНЕНИЮ
DEVICE FOR CONNECTING OF CAPILARY PIPELINES, METHOD OF ITS ERECTION AND TOOL FOR PREPARATION OF PIPELINES FOR CONNECTION

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения капиллярных трубопроводов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для соединения капиллярных трубопроводов, выполненное в виде штуцера (см. патент RU №2286504, опубл. 10.05.2006).
Недостатком его является ненадежность соединения, сложность конструкции, уменьшение проходного сечения в месте соединения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое устройство, является упрощение соединения, его изготовления и сборки, повышение надежности соединения и сохранение проходного сечения в месте соединения.
Для решения поставленной технической задачи устройство для соединения капиллярных трубопроводов выполнено в виде штуцера, при этом устройство дополнительно содержит две металлические втулки, в каждой из которых внутреннее отверстие выполнено с возможностью подвижного сопряжения с внешней поверхностью капиллярного трубопровода, средняя часть штуцера выполнена в виде шестигранника под ключ, внутреннее отверстие штуцера выполнено диаметром, равным диаметру отверстий трубопроводов, а концы штуцера по внешней поверхности выполнены с трапецеидальной резьбой, причем внутренний диаметр наружной резьбы равен 1,4÷1,5 диаметра отверстия трубопровода, а наружный диаметр наружной резьбы равен 1,8÷1,9 диаметра отверстия трубопровода, причем резьба по концам штуцера выполнена на участке на длину, равную 7÷10 внутренних диаметров трубопроводов в противоположных направлениях с заходным конусным участком, кроме того, каждая втулка выполнена с канавками на внутренней поверхности с шагом трапецеидальной резьбы штуцера.
Отличительной особенностью предлагаемого решения является то, что устройство дополнительно содержит две металлические втулки, в каждой из которых внутреннее отверстие выполнено с возможностью подвижного сопряжения с внешней поверхностью капиллярного трубопровода, средняя часть штуцера выполнена в виде шестигранника под ключ, внутреннее отверстие штуцера выполнено диаметром, равным диаметру отверстий трубопроводов, а концы штуцера по внешней поверхности выполнены с трапецеидальной резьбой, причем внутренний диаметр наружной резьбы равен 1,4÷1,5 диаметра отверстия трубопровода, а наружный диаметр наружной резьбы равен 1,8÷1,9 диаметра отверстия трубопровода, причем резьба по концам штуцера выполнена на участке на длину, равную 7÷10 внутренних диаметров трубопроводов в противоположных направлениях с заходным конусным участком, кроме того, каждая втулка выполнена с канавками на внутренней поверхности с шагом трапецеидальной резьбы штуцера. Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу монтажа соединения является способ монтажа соединения двух капиллярных трубопроводов, заключающийся в введении штуцера в оба канала трубопроводов (см. патент RU №2286504, опубл. 10.05.2006). Недостатком его является ненадежность соединения, трудоемкость монтажа, уменьшение проходного сечения в месте соединения и невозможность соединения в полевых условиях. Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ монтажа, является повышение надежности соединения, снижение трудоемкости монтажа, сохранение проходного сечения трубопровода в месте соединения, повышение удобства пользования, возможность соединения в полевых условиях.
Для решения поставленной технической задачи монтаж соединения двух капиллярных трубопроводов заключается в введении штуцера в оба канала трубопроводов, при этом сначала насаживают на соединяемые концы капиллярных трубопроводов металлические втулки, затем предварительно формируют в концах соединяемых трубопроводов со стороны поверхностей отверстий канавок по винтовой линии в соответствии с рельефом трапецеидальной резьбы штуцера на длину 0,8÷0,9 длины резьбового участка штуцера с уменьшением размеров рельефа от концов трубопроводов, причем в соединяемых концах трубопроводов канавки формируют в разных направлениях вращения с углом конусности 0,8÷1,2°, затем заворачивают штуцер для соединения в оба трубопровода одновременно, придавая ему вращение и одновременно подавая навстречу друг другу концы трубопроводов. Отличительной особенностью предлагаемого способа монтажа соединения является то, что сначала насаживают на соединяемые концы капиллярных трубопроводов металлические втулки, затем предварительно формируют в концах соединяемых трубопроводов со стороны поверхностей отверстий канавок по винтовой линии в соответствии с рельефом трапецеидальной резьбы штуцера на длину 0,8÷0,9 длины резьбового участка штуцера с уменьшением размеров рельефа от концов трубопроводов, причем в соединяемых концах трубопроводов канавки формируют в разных направлениях вращения с углом конусности 0,8÷1,2°, затем заворачивают штуцер для соединения в оба трубопровода одновременно, придавая ему вращение и одновременно подавая навстречу друг другу концы трубопроводов.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому инструменту для подготовки капиллярных трубопроводов к соединению является инструмент для подготовки к соединению (см. патент на полезную модель №55918, опубл.27.08.2006). Недостатком его является невозможность соединения капиллярных трубопроводов с сохранением проходного соединения трубопровода в месте соединения трубопроводов, необеспечение надежности соединения, невозможность соединения в полевых условиях.
Задачей, на решение которой направлен заявляемый инструмент для подготовки трубопроводов для соединения, является обеспечение надежности соединения, снижение трудоемкости монтажа, сохранение проходного сечения трубопровода в месте соединения, повышение универсальности инструмента и возможность соединения в полевых условиях.
Для этого инструмент для подготовки капиллярных трубопроводов к соединению содержит выполненный в виде загнутого под прямым углом прутка круглого сечения, по концам которого на участках длиной, равной 0,8÷0,9 длины резьбового участка штуцера, выполнена трапецеидальная резьба в разных направлениях, с одной стороны правая, а с другой левая, причем параметры резьбы выполнены равными параметрам резьбы штуцера с углом конусности к концам прутка 0,8÷1,2°.
Отличительной особенностью предлагаемого инструмента является то, что он выполнен в виде загнутого под прямым углом прутка круглого сечения, по концам которого на участках длиной, равной 0,8÷0,9 длины резьбового участка штуцера, выполнена трапецеидальная резьба в разных направлениях, с одной стороны правая, а с другой левая, причем параметры резьбы выполнены равными параметрам резьбы штуцера с углом конусности к концам прутка 0,8÷1,2°.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено соединение капиллярных трубопроводов в сборе, на фиг.2 - увеличенный фрагмент I фиг.1, на фиг.3 - инструмент для подготовки капиллярных трубопроводов к соединению.
Устройство для соединения капиллярных трубопроводов содержит штуцер 1 и две металлические втулки 2, 3, в каждой из которых внутреннее отверстие выполнено с возможностью подвижного сопряжения с внешней поверхностью капиллярных трубопроводов 4, 5. Средняя часть штуцера 1 выполнена в виде шестигранника 6 под ключ. Внутреннее отверстие 7 штуцера 1 выполнено диаметром, равным диаметру отверстий 8, 9 трубопроводов 4, 5. Концы штуцера 1 по внешней поверхности выполнены с трапецеидальной резьбой, причем внутренний диаметр наружной резьбы равен 1,4÷1,5 диаметра отверстий 8, 9 трубопроводов 4, 5, а наружный диаметр наружной резьбы равен 1,8÷1,9 диаметра отверстий 8, 9 трубопроводов 4, 5. Резьба по концам штуцера выполнена на участке на длину, равную 6÷10 диаметров отверстий 8, 9 трубопроводов 4, 5 в противоположных направлениях с заходными конусными участками 10, 11. Каждая втулка 2, 3 выполнена с канавками 12 на внутренней поверхность с шагом трапецеидальной резьбы штуцера 1.
Инструмент для подготовки капиллярных трубопроводов к соединению содержит выполненный в виде загнутого под прямым углом прутка 13 круглого сечения, по концам 14, 15 которого на участках длиной, равной 0,8÷0,9 длины резьбового участка штуцера 1, выполнена трапецеидальная резьба в разных направлениях, с одной стороны правая, а с другой левая, причем параметры резьбы равны параметрам резьбы штуцера с углом конусности к концам 14, 15 прутка 0,8÷1,2°.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Сначала металлические втулки 2, 3 насаживают на соединяемые концы капиллярных трубопроводов 4, 5. Затем с помощью инструмента 13 закручивают один из его 14 или 15 концов в отверстие капиллярного трубопровода 4 или 5 и этим предварительно формируют в концах соединяемых трубопроводов 4, 5 со стороны поверхностей отверстий 8, 9 канавки по винтовой линии в соответствии с рельефом трапецеидальной резьбы штуцера 1 на длину 0,8÷0,9 длины резьбового участка штуцера 1. В соединяемых концах трубопроводов 4, 5 канавки формируют в разных направлениях вращения с углом конусности 0,8÷1,2°. Затем заворачивают штуцер 1 для соединения в оба трубопровода 4, 5 одновременно, придавая ему вращение с помощью гайки 6 и одновременно подавая навстречу друг другу концы трубопроводов 4, 5.
Пример.
С помощью предлагаемого устройства были соединены капиллярные трубопроводы, которые были использованы в установке дозированной подачи реагента в нефтяную скважину УДР-01.00. Трубопроводы представляют собой полимерную, грузонесущую, армированную трубу высокого давления - шлангокабель ТГ 5/15-25 с внутренним диаметром 5 мм, наружным 15 мм и разрывным усилием 20 кН (ТУ 3585-008-241118545-2006). Инструмент для подготовки капиллярных трубопроводов к соединению был выполнен в виде загнутого под прямым углом прутка круглого сечения диаметром 10 мм, по концам которого на участках длиной, равной 34 мм, выполнена трапецеидальная резьба в разных направлениях, с одной стороны правая, а с другой левая, причем параметры резьбы выполнены равными параметрам резьбы штуцера с углом конусности 1°. Внутренний диаметр наружной резьбы штуцера был выполнен равным 7,2 мм, а наружный диаметр наружной резьбы равен 9 мм, причем резьба по концам штуцера выполнена на участке на длину 40 мм в противоположных направлениях с заходным конусным участком. Предварительно с помощью инструмента были сформированы в концах соединяемых трубопроводов со стороны поверхностей отверстий канавки по винтовой линии в соответствии с рельефом трапецеидальной резьбы штуцера на длину 34 мм.
Испытание соединения производилось в эксплуатационных условиях при давлении до 200 атм. Испытания показали, что предлагаемое устройство, способ и инструмент обеспечивают надежность соединения, легкость монтажа, удобство в работе и возможность использования в полевых условиях.