ОГОЛОВОК ДЛЯ ПОГРУЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к трубопроводному оборудованию для водоснабжения и к нефтегазовой промышленности, а именно к вспомогательному оборудованию погружных насосов.
Оголовок предназначен для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем.
Известен оголовок для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем, содержащий соосно установленные на обсадной трубе скважины крышку с конической поверхностью и центральным осевым отверстием и прижимной фланец с центральным осевым отверстием, уплотнительное резиновое кольцо, расположенное между конической поверхностью крышки и фланцем, комплект стяжных болтов с гайками, установленных в соосных отверстиях крышки и фланца (SU №1105581).
Недостатком известного оголовка является то, что уплотнительное резиновое кольцо и комплект стяжных болтов с гайками расположены с внутренней стороны обсадной трубы, что приводит к увеличению диаметра обсадной трубы и уменьшению ее полезно используемого проходного сечения.
Известен также оголовок для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем, содержащий соосно установленные на обсадной трубе скважины крышку с конической поверхностью и центральным осевым отверстием и прижимной фланец с центральным осевым отверстием, уплотнительное резиновое кольцо, расположенное между конической поверхностью крышки и фланцем, комплект стяжных болтов с гайками, установленных в соосных отверстиях крышки и фланца, причем на торце крышки, обращенном к фланцу, по его периферии выполнен кольцевой бурт с внутренней конической поверхностью, вершина конуса которого обращена в сторону, противоположную фланцу, а прижимной фланец и уплотнительное резиновое кольцо установлены с наружной стороны обсадной трубы, при этом соосные отверстия в крышке и фланце также выполнены с наружной стороны обсадной трубы (RU №76033, прототип).
Недостатком известного устройства являются низкая надежность и долговечность, не обеспечивающие многократного использования изделия, обусловленные возможностью врезания края отверстия фланца в резиновое кольцо и недостаточным прижимом последнего к обсадной трубе.
Технической задачей заявленной полезной модели является создание эффективного оголовка для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем. И расширение арсенала оголовков для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи заключается в увеличении надежности и долговечности с обеспечением многократного использования изделия, обусловленные исключением возможности врезания края отверстия фланца в резиновое кольцо благодаря гарантированному смещению края отверстия фланца от поверхности контакта фланца с резиновым кольцом, и увеличенным прижимом последнего к обсадной трубе за счет приближения направления прижима кольца к трубе к радиальному.
Сущность полезной модели состоит в том, что оголовок содержит крышку с центральным отверстием и с кольцевым буртом, выполненным с конической внутренней поверхностью, сужающейся в сторону центрального отверстия, а также прижимной фланец с центральным отверстием, резиновое кольцо для установки на обсадную трубу между конической поверхностью бурта крышки и плоской стороной фланца, и стяжные резьбовые элементы для фиксации резинового кольца между крышкой и фланцем, при этом центральное отверстие прижимного фланца выполнено с диаметром, меньшим среднего диаметра резинового кольца, а меньший диаметр конической поверхности бурта крышки - превышающим средний диаметр резинового кольца.
В частных случаях реализации крышка и фланец выполнены из металла, причем фланец выполнен с цилиндрическим буртом со стороны, противоположной стороне установки резинового кольца.
В других частных случаях реализации крышка и фланец выполнены из пластмассы, причем фланец выполнен с цилиндрическими и прямолинейными радиальными ребрами жесткости со стороны, противоположной стороне установки резинового кольца, а крышка выполнена с цилиндрическими и прямолинейными радиальными ребрами жесткости со стороны установки резинового кольца.
Предпочтительно, крышка снабжена установленным в ее центральном осевом отверстии цанговым зажимом для напорной трубы насоса, крышка снабжена, по меньшей мере, одним кабельным вводом, крышка снабжена верхними и нижним рым-болтами, причем все рым-болты расположены в одной диаметральной плоскости.
На фиг.1 показан общий вид разобранного оголовка скважинного для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем, на фиг.2 - вид с разрезом установки оголовка из чугуна на обсадную трубу, на фиг.3 - вид с разрезом установки оголовка из пластмассы на обсадную трубу.
1
ср
2
ср
Оголовок скважинный для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем содержит крышку 2 с центральным осевым отверстием 4 для прохождения напорной трубы 22 и с кольцевым буртом 10, выполненным с цилиндрической наружной поверхностью и с конической внутренней поверхностью 3, сужающейся в сторону центрального отверстия 4, а также цилиндрический прижимной фланец 5 с центральным отверстием 17, уплотнительное резиновое кольцо 6 круглого сечения для установки на обсадную трубу 1 между конической поверхностью 3 бурта 10 крышки 2 и плоской стороной 18 фланца 5. Стяжные резьбовые элементы - болты 7 с гайками 8 установлены в соосных отверстиях 9 крышки 2 и фланца 5 для фиксации резинового кольца 6 внутренним диаметром на наружной стороне трубы 1 между крышкой 2 и фланцем 5. Центральное отверстие 17 прижимного фланца 5 выполнено с диаметром Д, меньшим среднего диаметра Д резинового кольца 6, а меньший диаметр Д конической поверхности 3 бурта 10 крышки 2 - превышающим средний диаметр Д, который равен полусумме наружного и внутреннего диаметров резинового кольца 6.
Крышка 2 снабжена установленным в ее центральном осевом отверстии 4 цанговым зажимом 11 для напорной трубы 22. Крышка 2 снабжена также кабельным вводом 12.
В частных случаях реализации крышка 2 и фланец 5 могут быть выполнены из металла - чугуна, причем фланец 5 выполнен с цилиндрическим буртом 19 со стороны, противоположной стороне установки резинового кольца 6, а отверстие 4 выполнено с резьбой для цангового зажима 11.
В других частных случаях реализации крышка 2 и фланец 5 могут быть выполнены из пластмассы. В этом случае цанговый зажим 11 может быть выполнен частично (неподвижной частью) заодно с крышкой 2, причем отверстие 4 (для трубы 22) крышки 2 является одновременно отверстием выполненной заодно с ней неподвижной части цангового зажима 11. При этом фланец 5 выполнен сотовой конструкции, т.е. с цилиндрическими и прямолинейными радиальными ребрами 21 жесткости со стороны, противоположной стороне установки резинового кольца 6, а крышка 2 также выполнена сотовой конструкции, т.е. с цилиндрическими и прямолинейными радиальными ребрами 20 жесткости вокруг бурта 10, со стороны установки резинового кольца 6.
В любом случае крышка 2 снабжена верхними рым-болтами 13 и нижним рым-болтом 14 с колпачковой герметизирующей контргайкой 15 и подвешиваемым карабином 16 для крепления троса подвешивания погружного насоса (не изображен). Все рым-болты 13, 14 расположены в одной диаметральной плоскости, в которой лежит вертикальная ось крышки и фланца.
Соосные отверстия 9 в крышке 2 и фланце 5 выполнены вокруг бурта 10 и, следовательно, с наружной стороны обсадной трубы 1.
Оголовок скважинный для подвешивания погружного насоса с напорной трубой и кабелем эксплуатируется следующим образом.
Для ввода в эксплуатацию, перед подвешиванием погружного насоса с напорной трубой и кабелем необходимо тщательно обрезать обсадную трубу 1 перпендикулярно ее оси, что достаточно сложно в полевых условиях. Удалить заусенцы в месте среза, зачистить обсадную трубу 1 снаружи, грунтовать и покрасить антикоррозийной краской. Подготовить погружной насос к погружению согласно инструкции к насосу, в том числе: присоединить к штуцеру насоса пластиковую трубу, прикрепить к корпусу насоса трос необходимой длины, нарастить кабель управления.
Затем свободная часть троса прикрепляется к карабину 16. Карабин 16 зацепляется за нижний рым болт 14, предварительно продев напорную пластиковую трубу через цанговый зажим 11 и кабели сквозь кабельные вводы 12 крышки 2. Фланец 5 надевается плоской стороной (плоскостью) 18 вверх совместно с резиновым кольцом 6 на обсадную трубу 1. Насос опускается, после чего крышка 2 надевается на обсадную трубу 1. Затем кольцо 6 резиновое и фланец 5 приподнимаются до контакта кольца 6 с конической поверхностью 3 крышки 2. Болтами 7 и гайками 8 стягиваются между собой фланец 5 и крышка 2, сжимая при этом кольцо 6 резиновое, находящееся между ними.
Герметизация насоса в трубе 1 осуществляется за счет затягивания болтов 7, сжимающих уплотнительное резиновое кольцо 6, которое расположено между крышкой 2 и прижимным фланцем 5. Коническая поверхность 3 при стягивании болтами 7 крышки 2 с фланцем 5 осуществляет обжатие резинового кольца 6 вокруг трубы 1. Чтобы напорная труба насоса не провисала, она подтягивается и зажимается цанговым зажимом 11.
При этом монтаж не требует выполнения сварочных работ, погружение насоса осуществляется лебедкой, краном и другими грузоподъемными механизмами за верхние рым-болты 13, установленные в крышке 2.
1
ср
Так как центральное отверстие 17 прижимного фланца 5 выполнено с диаметром Д, гарантированно меньшим среднего диаметра Д резинового кольца 6, исключена возможность врезания края отверстия 17 фланца 5 в резиновое кольцо 6 благодаря гарантированному смещению края отверстия 17 фланца 5 к трубе 1 от поверхности контакта фланца 5 с резиновым кольцом 6 и увеличению площади контакта последнего со стороной 18 фланца 5.
2
ср
Поскольку меньший диаметр Д конической поверхности 3 бурта 10 крышки 2 выполнен гарантированно превышающим средний диаметр Д резинового кольца 6, гарантированно увеличивается сила прижима последнего к трубе 1 за счет приближения направления прижима кольца к трубе 1 к радиальному и, следовательно, увеличению составляющей, нормальной поверхностям трубы 1 кольца 6 и увеличению площади контакта последних, обеспечивающей герметичность и надежность соединения. Одновременно обеспечивается увеличение надежности и долговечности, обусловленные исключением возможности врезания края отверстия фланца в резиновое кольцо благодаря гарантированному смещению края отверстия фланца от поверхности контакта фланца с резиновым кольцом.
В соответствии со своим назначением данная конструкция надежно предохраняет трубу и погружной насос от попадания поверхностных грунтовых вод и посторонних предметов, защищает насос и трубу от несанкционированного доступа, увеличивает надежность и долговечность изделия, обеспечивает многоразовое использование резинового кольца.