СТЕНД ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к устройствам для испытания насосно-компрессорных труб различного диаметра и длины на прочность и герметичность и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.
Известен стенд для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб, содержащий раму со стойкой и опорами; механизмы поперечной загрузки и выгрузки труб с приемно-опорными роликами, установленными на раме в зоне загрузки и выгрузки труб; сменную технологическую пару соосных герметизирующих узлов для открытых концов труб, образующих вместе опрессовочную зону: подвижный герметизирующий узел, установленный на перемещаемой по направляющим вдоль рамы каретке, с механизмом фиксации концов труб, и установленный
МКИ GQ} МЗ/02
встречно - другой, неподвижный в продольном направлении герметизирующий узел, установленный на стойке и связанный с системой подачи опрессовочной жидкости и механизмы захвата и фиксации труб от изгиба по длине и осевого проворота, каждый со своим приводом патент РФ № 728009, G 01 М 3/02, приор. 16.03.78г., опубл. 15.04.80г., бюлл. № 14. Недостатком известного стенда для гидравлического испытания труб является ненадёжность его работы при автоматической разгрузке испытываемых труб, невысокая производительность и большая металлоёмкость, обусловленные выбранной схемой замыкания на раму больших продольных усилий, возникающих в полости трубы в процессе гидравлических испытаний.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является стенд для гидравлического испытания труб, содержащий раму со стойкой и опорами; механизмы поперечной загрузки и выгрузки труб с приемно-опорными роликами, установленными на раме в зоне загрузки и выгрузки труб; сменную технологическую пару соосных герметизирующих узлов для открытых концов труб, образующих вместе опрессовочную зону: подвижный герметизирующий узел, установленный на перемещаемой по направляющим вдоль рамы каретке, с механизмом фиксации концов труб, и установленный встречно - другой, неподвилсный в продольном направлении герметизирующий узел, установленный на стойке и связанный с системой подачи опрессовочной жидкости и механизмы захвата и фиксации труб от изгиба по длине и осевого проворота, каждый со своим приводом (патент РФ .Ко 2097725, G 01 М 3/02, приор. 03.07.95г., опубл. 27.11.97г. в бюлл. № 33).
Недостатком этого наиболее близкого к предлагаемой полезной модели стенда для гидравлического испытания труб является его низкая производительность, из-за последовательного выполнения операций загрузки, опрессовки и выгрузки труб в одной рабочей зоне, а также его
большая металлоемкость, обусловленная выбранной схемой замыкания на раму больших продольных усилий, возникаюших в полости трубы в процессе гидравлических испытаний.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в повышении производительности стенда и снижении его металлоемкости.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, состоит в создании на стенде трёх конструктивно разнесённых технологических зон: загрузки, опрессовки и разгрузки, обеспечивающих одновременность выполнения всех технологических операций: загрузки труб, их опрессовки и разгрузки, а также в снятии опрессовочных усилий с рамы и повышении устойчивости самой испытываемой трубы при опрессовке.
Это достигается тем, что в стенде для гидравлического испытания труб, который как и наиболее близкий к нему, содержащем раму со стойкой и опорами; механизмы поперечной загрузки и выгрузки труб с приемно-опорными роликами, установленными на раме в зоне загрузки и выгрузки труб; сменную технологическую пару соосных герметизирующих узлов для открытых концов труб, образующих вместе опрессовочную зону: подвижный герметизирующий узел, установленный на перемещаемой по направляющим вдоль рамы каретке, с механизмом фиксации концов труб, и установленный встречно - другой, неподвижный в продольном направлении герметизирующий узел, установленный на стойке и связанный с системой подачи опрессовочной жидкости, и механизмы захвата и фиксации концов труб от изгиба по длине и осевого проворота, каждый со своим приводом, дополнительно введены опирающийся на стойку и опоры приводной вал с установленными на нём между стойкой и опорами разнесёнными крестовинами, концы которых включают механизмы захвата и фиксации труб от изгиба по длине и осевого проворота и соответствуют определённым конструктивноразнесённым технологическим зонам одновременной обработки труб:
3fc
загрузки, их опрессовки и разгрузки, при этом на другом конце вала, противоположном от крестовин, в каждой технологической зоне установлена своя с герметизирующим узлом резьбовых концов труб каретка с закрепленными между опор на валу направляющими, образующими вместе с валом и крестовинами единый роторный агрегат, вал которого связан с приводом пози11ионного фиксирования технологических зон обработки труб, причём неподвижный в продольном направлении герметизирующий узел выполнен с механизмами фиксации муфтовых концов труб, а приёмно-опорные ролики - с приводами их вращения и установлены с возможностью выхода из зоны перемещения кареток.
Кроме того, для наилучщей реализации устройства, а именно, упрощения фиксации открытых концов труб механизмы фиксации труб технологической пары соосных подвижных и неподвижных герметизирующих узлов для открытых концов труб выполнены с возможностью поворота вокруг своей оси от индивидуального привода.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
Фиг. 1 - общий вид стенда для гидроиспытаний насосно - компрессорных труб;
Фиг. 2 - разрез А - А на фиг. I;
Фиг. 3 - вырыв 1
Фиг. 4 - вид - Б на фиг. 1;
Фиг. 5 - разрез В - В на фиг.4.
Предлагаемый стенд для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб (фиг. 1) содержит неподвижную раму 1 со стойкой 2 и опорами 3 и 4; установленные на ней механизм поперечной загрузки труб 5 со своими приёмно-опорными роликами 6 и механизм поперечной выгрузки труб 7 со своими приёмно-опорными роликами 8 (фиг 2) Часть приёмно-опорных роликов 6 и 8, расположенных между опорами 3 и 4 выполнены с возможностью выхода их из зоны загрузки труб I и
их выгрузки II. Все приёмно-опорные ролики 6 и 8 связаны с приводами для продольного перемещения труб 9.
Стенд также содержит приводной вал 10, опирающийся на стойку 2 и опоры 3 и 4. На одном конце приводного вала 10 между стойкой 2 и опорой 3 установлены разнесённые между собой крестовины 11 и 12, концы которых соответствуют определённым конструктивно-разнесённым технологическим зонам одновременной обработки труб: загрузки I, опрессовки П и разгрузки III. На концах крестовин 11 и 12 расположены механизмы захвата и фиксации труб от изгиба по длине и осевого проворота 13 ( фиг. 1)
На другом конце приводного вала 10, противоположном от крестовин И и 12, в каждой технологической зоне обработки труб I, II и III установлена своя каретка 14 с возможностью перемещения вдоль рамы 1 между опорами 3 и 4 по своим направляющим 15, закреплённым на приводном валу 10 (фиг.З)
Приводной вал 10 вместе с закреплёнными на нём крестовинами 11 и 12 и направляющими 15 с перемещаемыми по ним каретками 14 образуют единый роторный агрегат 16, связанный своим приводным валом 10 с приводом позиционного фиксирования технологических зон обработки труб 17, расположенным на стойке 2.
На каждой каретке 14 (фиг. 3) установлен подвижный сменный герметизирующий узел 18, выполненный в виде опрессовочной заглушки и механизмом фиксации резьбовых концов труб 19, связанным со своим приводом 20, установленным на стойке 4 (фиг. 1).
Неподвижный герметизирующий узел 21 (фиг. 4,5 ) установлен на стойке 2 в зоне опрессовки II связан с системой подачи опрессовочной жидкости и содержит поворотный захват 22 с приводом 23, опрессовочную головку 24 и механизм фиксации муфтовых концов труб 25 с приводом 26.
зоны служат наклонные направляющие 27 и 28, установленные в соответствующих зонах, и упор 29, расположенный на стойке 2 (фиг. 2).
Стенд работает следующий образом.
Предварительно настраивают стенд под определённый диаметр испытываемых труб, для чего меняют сменные, контактирующие с трубой, элементы герметизирующих узлов: неподвижного 21 и подвижного в продольном направлении 18. Поднастраивают по высоте приёмноопорные ролики 6 и 8, выдерживая соосность герметизирующих узлов 21 и 18. После этого механизм поперечной загрузки труб 5 подаёт испытываемую трубу на приёмно-опорные ролики 6 в зону загрузки I роторного агрегата 16. Первая труба захватывается приёмно-опорными роликами бис помощью их приводов продольного перемещения 9 подаётся в сторону каретки 14, расположенной в загрузочной зоне I. Безмуфтовый конец трубы входит внутрь расположенного на каретке 14 подвижного герметизирующего узла 18 в виде опрессовочной заглушки до упора с ним, и фиксируется и герметизируется в нём механизмом фиксации резьбовых концов труб 19, работающих от привода 20.
Далее труба вместе с кареткой 14 перемещается до упора 29 на стойке 2.
Механизмы фиксации труб от изгиба по длине и осевого проворота 13 крестовин 11 и 12 зажимают трубу. После этого автоматически включается привод позиционного фиксирования технологических зон циклической обработки труб 17 и испытываемая труба поступает в технологическую зону опрессовки труб П. В этой зоне муфтовый конец трубы устанавливается в неподвижном герметизирующем узле 21 с помощью поворотного захвата 22, работающего от привода 23, а затем приводом 26 через механизм фиксации 25 входит в плотный контакт с опрессовочной головкой 24. Таким образом, фиксация и герметизация муфтового конца трубы закончена.
нием опрессовочную жидкость и при достижении определённого давления дают выдержку, после чего производят контроль результатов испытания трубы на прочность.
Затем давление сбрасывают и механизмом фиксации 25 производят расфиксацию неподвижного герметизирующего узла 21 и слив опрессовочной жидкости.
После этого роторный агрегат 16 поворачивают на 90, труба из позиции опрессовки II, переходит в позицию выгрузки III и ложится на приемно - опорные ролики 8 механизма поперечной выгрузки труб 7, которые подают её вместе с кареткой 14 до контакта её механизма фиксации резьбовых концов труб 19 с приводом 20, который освобождает резьбовой конец трубы от механизма фиксации резьбовых концов труб 19. Затем приёмно-опорные ролики 8 при помощи приводов продольного перемещения труб 9 перемещают трубу к стойке 2 до упора 29. Механизм поперечной выгрузки 7 перегружает трубу с позиции III на наклонные направляющие 28.
Полный цикл опрессовки одной трубы закончен.
В это время на позиции II происходит опрессовка очередной трубы, а на позиции I - загрузка и подготовка следующей трубы.
Стенд работает в автоматическом режиме циклически, при этом приводной вал 10 роторного агрегата 16 с крестовинами И и 12 и каретками 14 поворачивается на 90 по циклической программе, меняя зону обработки каждой трубы последовательно от зоны загрузки I до зоны опрессовки II, а затем до зоны выгрузки III, и фиксируется в калсдой из них для производства операции обработки трубы, соответствующей каждой зоне.
Таким образом, предлагаемый стенд для гидроиспытаний насоснокомпрессорных труб позволяет повысить производительность процесса гидроиспытаний, за счёт одновременного выполнения подготовительных и технологических операций на роторном агрегате и возможности полной автоматизации процесса, а та1сже снизить металлоемкость стенда, за
счет замыкания на испытываемую трубу усилий, возникающих внутри трубы в процессе испытания.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретений, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналогов, характериз)аощихся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемой полезной модели.
Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому техническому результату, отличительных признаков, изложенных в формуле полезной модели. Поэтому, по нашему мнению, заявленная полезной модели «Стенд для гидравлического испытания насосно-компрессорных труб соответствует критерию «новизна.
Критерий полезной моделш «промышленная применимость подтверждается тем, что предлагаемая модель с ее новыми признаками успешно прошла заводские испытания.
Заявитель:
Генеральный директор научнон одщодственного
предприятия «ТЕХМА111К
// f.. - хххЯч//
. iih 1/ Авторы:
в.П. Скобелев
та  /  Усольцев М.И... Самсонов В.Г./,.//,/ Баранов Ю.И./ //