СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СТЫКОВ МОДУЛЕЙ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
METHOD AND DEVICE FOR SEALING OF JOINTS OF DRILLING RIG MODULES

Изобретение относится к способу и устройству для герметизации стыков, которые могут быть использованы при соединении укрытий модулей буровой установки для кустового бурения разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
Известен способ для герметизации стыков облицовочных плит, заключающийся в предварительном изготовлении корпуса устройства из листового материала в виде корытообразного профиля с боковыми стенками, последующем креплении корпуса на стыке с помощью крепежных узлов (см. описание на полезную модель Российской Федерации к патенту №125217, Е04В 1/38, опубл. 27.02.2013).
Известный способ предназначен только для герметизации стыков стеновых панелей, находящихся в стационарном положении, и практически непригоден для герметизации стыков металлоконструкций, подверженных перемещению, которое сопровождается изменением положения стоек смежных модулей в вертикальной и горизонтальной плоскостях и изменением размера стыка по ширине.
Известный способ ненадежен, так как для обеспечения герметичности в известном способе используют накладку, которую вставляют в корытообразный профиль, где она фиксируется с помощью полок, выполненных с отгибами. Такое соединение не предусматривает многократный монтаж-демонтаж.
Известен способ для герметизации стыков, принятый в качестве прототипа, заключающийся в предварительном изготовлении корпуса устройства из листового материала в виде корытообразного профиля с боковыми стенками, установке с внутренней стороны профиля упругой прокладки для взаимодействия с поверхностью герметизируемого стыка и последующем креплении корпуса на стыке с помощью крепежных узлов (см. описание на изобретение СССР к авторскому свидетельству №1231159, Е04В 1/60, Е04В 1/38, Е04В 1/68, опубл. 15.05.1986).
Известный способ предназначен только для герметизации стыков стеновых панелей, находящихся в стационарном положении, и непригоден для герметизации стыков металлоконструкций, подверженных перемещению, которое сопровождается изменением положения стоек смежных модулей в вертикальной и горизонтальной плоскостях и изменением размера стыка по ширине.
Известный способ ненадежен, так как упругие прокладки размещают по обе стороны от стыка и фиксируют герметиком, обеспечивая одновременно герметичность стыка и компенсируя неровность стенок образующих стык. Такое соединение не предусматривает многократный монтаж-демонтаж.
Накладку вставляют в корытообразный профиль, где она не фиксируется и не обеспечивает достаточной герметичности стыка.
Технической задачей предлагаемого способа является обеспечение надежной герметизации стыков металлоконструкций, а именно модулей буровой установки, перемещение эшелона которой сопровождается изменением положения стоек смежных модулей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также обеспечение возможности многократного монтажа-демонтажа.
Техническая задача решается тем, что способ для герметизации стыков модулей заключается в предварительном изготовлении корпуса устройства из листового материала в виде корытообразного профиля с боковыми стенками, установке с внутренней стороны профиля упругой прокладки для взаимодействия с поверхностью герметизируемого стыка и последующем креплении корпуса с помощью крепежных узлов на стыке, образованном стойками модулей, при этом образуют воздушный карман в средней части профиля для снижения теплопроводности на всю ширину герметизируемого стыка креплением упругой прокладки в средней части профиля и воздушные карманы по обе стороны стыка креплением вдоль стоек модулей направляющих, которые выступают над поверхностью стыка и взаимодействуют с упругой прокладкой, на концы боковых стенок надевают уплотнительные элементы для взаимодействия с наружной поверхностью стыка, при этом крепежные узлы изготавливают в виде шарниров, которые обеспечивают надежное прилегание профиля при деформации стыка, возникающей за счет перекоса стоек при перемещении смежных модулей. Направляющие оснащают упругими элементами.
Предлагаемый способ обеспечивает надежную герметизацию стыков модулей при перемещении их по направляющим, которое сопровождается перекосом стоек одного модуля относительно стоек другого модуля в вертикальной и горизонтальной плоскостях, возникающим за счет неровностей площадки для установки направляющих для перемещения буровой установки при кустовом бурении и смещения модулей.
Крепление профиля шарнирными узлами компенсирует возникающий при перемещении модулей перекос стоек, обеспечивая надежное прилегание профиля и герметичность.
Крепление упругой прокладки в средней части профиля образует воздушный карман в средней части профиля, а крепление на стойках направляющих, выступающих над поверхностью стыка модулей, увеличивает усилие прижатия нащельника к поверхности стыка и обеспечивает образование замкнутых воздушных карманов между уплотнительными элементами на боковых стенках и направляющими по обе стороны от стыка.
Предлагаемый способ позволяет обеспечить температурный режим внутри укрытий модулей за счет воздушных карманов, образованных на всю ширину герметизируемого стыка и имеющих низкий коэффициент теплопроводности, сохраняя тем самым перепад температуры внутри модулей по сравнению с температурой вне модулей.
Установка уплотнительных элементов на концах стенок основания, кроме того, исключает деформацию поверхности облицовочных плит (сэндвич-панелей).
Для реализации способа герметизации стыков применяют устройства для герметизации.
Известно устройство для стыка облицовочных плит, состоящее из выполненного из листового материала корытообразного профиля с боковыми стенками, и крепежных узлов для крепления на стыке (см. описание на полезную модель Российской Федерации к патенту №125217, Е04В 1/38, опубл. 27.02.2013).
Известное устройство можно использовать в качестве закрывающего элемента только для стыков стеновых панелей, находящихся в стационарном положении, и практически невозможно использовать для соединений облицовочных плит, закрепленных на стыке металлоконструкции, подверженной перемещению, которое сопровождается изменением размера стыка по ширине при перемещении модулей.
Профиль и накладка выполнены из листового материала с подгибами концов стенок, при этом накладка удерживается только за счет упругих сил, что не обеспечивает возможности многократного монтажа-демонтажа.
Известно устройство для герметизации стыка, принятое в качестве прототипа, состоящее из выполненного из листового материала корытообразного профиля с боковыми стенками и упругой прокладкой с внутренней стороны профиля для взаимодействия с поверхностью герметизируемого стыка и крепежных узлов для крепления на стыке (см. описание на изобретение СССР к авторскому свидетельству №1231159, Е04В 1/60, Е04В 1/38, Е04В 1/68, опубл. 15.05.1986).
Упругие прокладки в известном устройстве размещены по обе стороны от стыка и зафиксированы герметиком. Такое соединение не предусматривает многократный монтаж-демонтаж.
Накладку вставляют в корытообразный профиль, где она не фиксируется и не обеспечивает достаточной герметичности стыка.
Известное устройство можно использовать в качестве закрывающего элемента только для стыков стеновых панелей, находящихся в стационарном положении, и практически невозможно использовать для соединений облицовочных плит, закрепленных на стыке металлоконструкции, подверженной перемещению, которое сопровождается изменением размера стыка по ширине.
Технической задачей предлагаемого способа является обеспечение надежной герметизации стыков металлоконструкций, а именно модулей буровой установки, перемещение эшелона которой сопровождается изменением положения стоек смежных модулей в вертикальной плоскости, а также обеспечение возможности многократного монтажа-демонтажа.
Техническая задача решается тем, что устройство для герметизации стыков модулей буровой установки состоит из выполненного из листового материала корытообразного профиля с боковыми стенками и упругой прокладкой с внутренней стороны профиля для взаимодействия с поверхностью герметизируемого стыка и крепежных узлов для крепления на стыке, образованном стойками модулей, при этом упругая прокладка выполнена в виде листа и закреплена с помощью опоры  с возможностью образования воздушного кармана в средней части профиля, боковые стенки дополнительно содержат уплотнительные элементы для взаимодействия с наружной поверхностью стыка, концы профиля выполнены с торцовыми стенками для фиксации относительно стоек модулей, при этом одна из стенок оснащена ручкой для транспортирования и монтажа, а крепежные узлы в виде шарнирных узлов оснащены тягой, съемным упором, взаимодействующим со стойками модулей, и гайкой, фиксирующей упор на тяге относительно стоек. Упругая прокладка выполнена из резины. Тяга выполнена в виде болта. Шарнирный узел выполнен из двух П-образных элементов, соединенных с  возможностью поворота относительно друг друга и относительно профиля.
Способ и устройство для герметизации стыков модулей буровой установки иллюстрируются чертежами, где: на фиг. 1 изображено крепление нащельника на стыке длинной тягой; на фиг. 2 - то же, короткой тягой; на фиг. 3 изображен общий вид устройства в транспортном положении; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.
Корпус 1 устройства изготавливают из листового материала в виде корытообразного профиля с боковыми стенками 2 и упругой прокладкой 3 с внутренней стороны, которую крепят с помощью опоры 4 в средней части корпуса 1, образуя воздушный карман в средней части профиля.
Для увеличения герметичности стыка вдоль стоек 5 модулей жестко крепят направляющие 6, которые выступают над поверхностью стыка и взаимодействуют с упругой прокладкой 3 по обе стороны стыка. Направляющие 6 могут быть оснащены упругими элементами 7.
Упругую прокладку 3 изготавливают из резины в виде листа шириной не менее ширины стыка и длиной не менее длины корпуса 1 и крепят на опоре 4 с помощью зажимов 8 и удерживающей накладки 9 с внутренней стороны корпуса 1.
На концы боковых стенок 2 дополнительно надевают уплотнительные элементы 10, которые взаимодействуют с наружной поверхностью стыка, образуя воздушные карманы по обе стороны от направляющих 6 по обе стороны стыка.
На верхний и нижний конец корпуса 1 крепят торцовые стенки 11 и 12, обеспечивая возможность опоры стенкой 11 на торец стоек 5 и стенкой 12 на рамы модулей (рамы модулей на чертеже условно не показаны). На стенке 11 корпуса 1 жестко крепят ручку 13 для транспортирования и монтажа корпуса 1. Стенка 11 верхнего конца корпуса 1 предотвращает попадание осадков внутрь корпуса 1, обеспечивая герметичность стыка.
Крепежные узлы 14 изготавливают в виде шарнирных узлов для обеспечения гашения перекоса стоек перемещении модулей и обеспечения их поворота относительно корпуса 1 в транспортном положении. Крепежные узлы 14 крепят к опоре 4 корпуса 1 болтовым соединением (болтовое соединение на чертеже условно не показано).
Шарнирный узел состоит из двух П-образных элементов 15 и 16, соединенных осью 17 с возможностью поворота относительно друг друга, и тяги 18 в виде болта, съемного упора 19, взаимодействующего со стойками 5, и гайки 20, фиксирующей упор 19 на тяге 18.
Тяга 18 может быть короткой для установки внутрь профиля стоек при фиксации и длинной для установки при фиксации снаружи профиля стоек.
Крепят устройство на стыке следующим образом.
Корпус 1 за ручку 13 устанавливают на стык с наружной стороны модулей, предварительно сняв упоры 19 и гайки 20 и размещая тяги 18 крепежных узлов 14 в зазорах между стойками 5 смежных модулей. При этом стенка 11 корпуса 1 опирается на стойки 5, а стенка 12 - на рамы двух соседних модулей.
В зависимости от длины тяги 18 упор 19 устанавливают внутри профилей стоек 5 или снаружи, затем на каждую тягу 18 надевают упоры 19 и навинчивают гайки 20, тем самым фиксируют упоры 19 относительно стоек 5 модулей и соответственно корпуса 1 относительно стыка с внутренней его стороны.
При этом упругие уплотнительные элементы 10 взаимодействуют с наружной стенкой модулей по обе стороны стыка, а упругая прокладка 3 взаимодействует с направляющими 6, закрепленными на стойках 5, или с уплотнительными элементами 7 направляющих 6 при их наличии, образуя дополнительно воздушные карманы по обе стороны стыка.
Крепежные узлы 14 гасят возникающий при перемещении модулей перекос стоек 5 смежных модулей, обеспечивая надежное прилегание уплотнительных элементов 10 к поверхности облицовочных плит модулей и направляющих 6 к упругой прокладке 3. Кроме того, уплотнительные элементы 10 исключают деформацию поверхности облицовочных плит модулей.