PL189931B1

PL189931B1 - Method of and apparatus for jointing together and regenerating casing pipes used in deep geological exploration and mining bore-holes

Info

Publication number: PL189931B1
Application number: PL99337477A
Authority: PL
Inventors: Janusz Krala; Tomasz Krala
Original assignee: Janusz Krala; Tomasz Krala
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2005-10-31
Also published as: PL337477A1

Abstract

1. A method of joining and regeneration of drill casing pipes used in deep geological drillings and in mines. It is characterised in that firstly, a pipe fracture and its vicinity are cleaned inside the pipe by known mechanical means. Then, a longitudinal slit with regular shape is made along the fracture by known method, by means of a soldering iron tip. An electrode with the same shape and dimensions as the opening is cut out of a plate (generally-accessible on the market) of the same material as the pipe. The electrode is welded with hot air between the edges of the prepared longitudinal slit by means of the pipe joining device described in the patent claim. Then, the slit filled in this manner is covered with an electrode in the shape of a band, which is three time wider than the slit width. The band is welded along its entire length and width into the fractured pipe, so as to cover the filled-in slit. After such welding of the casing pipes form their inside, the same set of technological operations in the same order is carried out to weld the fracture on the external side of casing pipes.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do łączenia i regeneracji okładzinowych rur wiertniczych, wykonanych korzystnie z tworzyw sztucznych, na przykład z polipropylenu (pp), polietylenu, itp.The subject of the invention is a method and a device for joining and regenerating casing drill pipes, preferably made of plastics, e.g. polypropylene (pp), polyethylene, etc.

Z wcześniejszego stanu techniki, jak np. z polskiego opisu patentowego nr 120 508 znany jest sposób łączenia rur z tworzyw sztucznych np. za pomocą klejenia i spawania.A method of joining plastic pipes, e.g. by gluing and welding, is known from the prior art, e.g. from the Polish patent description No. 120 508.

189 931189 931

Sposób ten sprowadza się jedynie do ogólnego sformułowania, że rury z tworzywa sztucznego łączy się za pomocą klejenia lub spawania, a nie informuje o rozwiązaniu ciągłego procesu łączenia.This method amounts to a general formulation that plastic pipes are joined by gluing or welding, and does not provide information on the solution of a continuous joining process.

Natomiast z polskiego opisu patentowego nr 138 766 znana jest spawarka informująca ogólnie, że jest przeznaczona do spawania tworzyw sztucznych.On the other hand, from the Polish patent description No. 138 766 a welder is known which generally informs that it is intended for welding plastics.

Są to niedogodności występujące w technice łączenia i regeneracji rur wiertniczych, które wyeliminowano poprzez rozwiązanie przedmiotowego wynalazku.These are the disadvantages of the drill pipe joining and regeneration technique, which have been overcome by the implementation of the present invention.

Istota łączenia i regeneracji według wynalazku polega na tym, że najpierw znanymi środkami mechanicznymi oczyszcza się od wewnątrz okolice i miejsce pęknięcia rury, następnie wzdłuż pęknięcia, znanymi sposobami, za pomocą grota lutownicy wytapia się szczelinę wzdłużną o regularnym kształcie, po czym wycina się z płyty ogólnodostępnej w sprzedaży, z tego samego tworzywa, z którego wykonana jest rura, elektrodę o wymiarach i kształcie równych wytopionej szczelinie i za pomocą urządzenia do łączenia rur wtapia się za pomocą gorącego powietrza elektrodę wstępną między krawędzie przygotowanej wzdłużnej szczeliny, następnie na tak wypełnioną szczelinę nakłada się następną elektrodę w kształcie pasa o szerokości trzykrotnie większej od szerokości szczeliny, po czym gorącym powietrzem wtapia się ją po całej długości i szerokości w pękniętą rurę obejmując przy tym wypełnioną uprzednio szczelinę.The essence of the joining and regeneration according to the invention consists in cleaning the inside of the area and the place of the pipe breakage with known mechanical means, then along the crack, using known methods, with a soldering iron tip, a longitudinal slot of a regular shape is melted, and then the board is cut out of the plate. commercially available, the same material as the pipe is made of, an electrode with dimensions and shape equal to the melted gap, and by means of a pipe joining device the preliminary electrode is fused between the edges of the prepared longitudinal gap, then it is placed over the filled gap Another strip-shaped electrode is three times wider than the width of the slot, and hot air is then melted along its entire length and width into the broken tube, embracing the previously filled slot.

W wyżej opisany sposób łączy się po zewnętrznej stronie pęknięte rury okładzinowe. Tak połączone rury okładzinowe jednocześnie po wewnętrznej stronie i po zewnętrznej stronie pozwalają uzyskać trwałe zespolenie się łączonych krawędzi powstałych w wyniku pęknięcia.The broken casing pipes are joined on the outside as described above. The casing pipes connected in this way simultaneously on the inside and on the outside make it possible to obtain a permanent bond of the joined edges resulting from the crack.

Urządzenie do łączenia i regeneracji okładzinowych rur wiertniczych zbudowane jest z uchwytu o przekroju cylindrycznym, przez który przechodzą: przewód powietrza i przewód elektryczny połączony z wyłącznikiem i z regulatorem mocy zasilania grzałki. Uchwyt wykonany jest z materiału termoizolacyjnego, a od strony obudowy elementu grzejnego zakończony jest kołnierzem. Do kołnierza uchwytu rozłącznie za pomocą wkrętów zamocowana jest chromowana obudowa elementu grzejnego w kształcie rurowym, a na styku kołnierza uchwytu i kołnierza obudowy elementu grzejnego zastosowano uszczelkę azbestową. Ścianki obudowy od wewnętrznej strony są pokryte warstwą izolacyjną, korzystnie pianką azbestową.The device for connecting and regenerating casing drill pipes is made of a handle with a cylindrical cross-section through which: an air conduit and an electric conduit connected with the switch and with the heater power regulator are passed. The handle is made of heat-insulating material and ends with a flange on the side of the heating element housing. The chrome-plated tubular-shaped heating element casing is separately attached to the handle flange with screws, and an asbestos gasket is used at the junction of the handle flange and the heating element housing flange. The housing walls are covered on the inside with an insulating layer, preferably asbestos foam.

Warstwa izolacyjna znakomicie spełnia rolę zabezpieczenia elementu grzejnego z ewentualnym zetknięciem się elementu grzejnego z metalową, chromowaną obudową tegoż elementu oraz chroni obudowę przed nadmiernym nagrzaniem się.The insulating layer perfectly protects the heating element against possible contact of the heating element with the metal, chrome casing of that element and protects the casing from excessive heating.

Wewnątrz rurowej obudowy wmontowany jest element grzejny w postaci trzpienia szamotowego, na który nawinięta jest spirala grzejna, przy czym spirala grzejna dodatkowo odizolowana jest kilkuwarstwowym płaszczem izolacyjnym.Inside the tubular housing, a heating element in the form of a fireclay pin is mounted, on which a heating spiral is wound, while the heating coil is additionally insulated with a multi-layer insulating jacket.

Od strony wylotu gorącego powietrza na obudowę elementu grzejnego nałożona jest na wcisk dysza wylotu gorącego powietrza.From the hot air outlet side, a hot air outlet nozzle is pressed onto the heating element housing.

Natomiast od strony wlotu powietrza element grzejny jest połączony przewodem elektrycznym z regulatorem mocy w celu uzyskania płynnej regulacji wartości prądu, co wpływa na uzyskanie oczekiwanej temperatury wylatującej z dyszy wylotowej gorącego powietrza.On the side of the air inlet, the heating element is connected by an electric wire to the power regulator in order to smoothly adjust the current value, which influences the expected temperature leaving the hot air outlet nozzle.

Urządzenie według wynalazku zilustrowano na załączonym rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia całość urządzenia w przekroju bocznym, fig. 2 przedstawia połączenie kołnierzowe uchwytu z obudową elementu grzejnego, fig. 3 przedstawia dyszę wylotu gorącego powietrza, fig. 4 przedstawia uchwyt, przez który doprowadza się przewód powietrzny oraz elektryczny, fig. 5 przedstawia regulator mocy do zasilania elementu grzejnego, fig. 6 przedstawia schemat elektryczny regulatora mocy zilustrowanego na fig. 5.The device according to the invention is illustrated in the attached drawing, in which: fig. 1 shows the whole device in side section, fig. 2 shows the flange connection of the handle to the housing of the heating element, fig. 3 shows the hot air outlet nozzle, fig. 4 shows the handle through which an air and electrical conduit are fed, Fig. 5 shows a power regulator for feeding a heating element, Fig. 6 shows an electrical diagram of the power regulator illustrated in Fig. 5.

Urządzenie do łączenia i regeneracji okładzinowych rur wiertniczych składa się z uchwytu 1 n nr7pl^rnin ην1ίηΗΓνί'·7ην^ nr7P7 Vtńrv nrT^rhnAvi nrwiwńH 2a d^^TO Wadzai HC V DOWlStrZS “ 1--------J- ~J------J —J—’ sr---„ -----J J,,..The device for connecting and regenerating casing drill pipes consists of a holder 1 n nr7pl ^ rnin ην1ίηΗΓνί '· 7ην ^ nr7P7 Vtnrv nrT ^ rhnAvi nrwiwńH 2a d ^^ TO Wadzai HC V DOWlStrZS “1 -------- J- ~ J ------ J —J— 'sr --- "----- JJ ,, ..

oraz przewód elektryczny 2b. Uchwyt wykonany jest z materiału termoizolacyjnego i od strony elementu grzejnego 6 zakończony jest kołnierzem 3, do którego rozłącznie za pomocą wkrętów zamocowana jest obudowa 5 w kształcie rurowym elementu grzejnego 6 w postaci trzpienia szamotowego, natomiast pomiędzy kołnierzem 4 obudowy 5 oraz kołnierzem 3 uchwytu 1 umieszczono uszczelkę azbestową 4a. Ścianki obudowy 5 elementu grzejnego 6 od wewnętrznej strony pokryte są warstwą 5a izolacyjną, korzystnie pianką azbestową. Wewnątrz rurowej obudowy 5 wmontowany jest element 6 grzejny w postaci trzpienia szamotowego dodatkowo odizolowanego kilkuwarstwowym płaszczem 6a. Od strony wylotu gorącego po4and electric wire 2b. The handle is made of heat-insulating material and from the side of the heating element 6 it ends with a flange 3, to which the housing 5, in the form of a tubular heating element 6 in the form of a fireclay pin, is detachably attached with screws, while between the flange 4 of the housing 5 and the flange 3 of the handle 1 are asbestos seal 4a. The housing walls 5 of the heating element 6 are covered on the inside with an insulating layer 5a, preferably asbestos foam. Inside the tubular casing 5, a heating element 6 is mounted in the form of a fireclay pin, additionally insulated with a multi-layer jacket 6a. From the hot water outlet side 4

189 931 wietrzą na obudowę 5 elementu grzejnego nałożona jest na wcisk dysza 8 wylotu gorącego powietrza. Natomiast od strony przewodu 2a wlotu powietrza, element grzejny 6 połączony jest przewodem 2b elektrycznym z regulatorem 7 mocy w celu uzyskania płynnej regulacji wartości prądu, przy czym do przewodu 2b elektrycznego zamontowany jest wyłącznik 10.A nozzle 8 for the hot air outlet is pressed onto the housing 5 of the heating element. On the side of the air inlet conduit 2a, the heating element 6 is connected by an electric conduit 2b to the power regulator 7 in order to obtain a smooth adjustment of the current value, while a switch 10 is mounted to the electric conduit 2b.

W momencie przystąpienia do operacji naprawy lub łączenia rur należy do sieci elektrycznej włączyć regulator 7 mocy. Regulator 7 mocy ma wtyk 7b, do którego podłącza się przewód elektryczny 1 elementu grzejnego 6, który ogrzewa powietrze dopływające przewodem 2a. Ogrzane do wysokiej temperatury powietrze kierowane jest do dyszy wylotowej 8. Z dyszy wylotowej 8 strumień gorącego powietrza kierowany jest bezpośrednio na krawędzie łączonych elementów z tworzywa sztucznego.When starting the repair or connecting the pipes, turn on the power regulator 7. The power regulator 7 has a plug 7b to which the electric wire 1 of the heating element 6 is connected, which heats the incoming air through the wire 2a. The air heated to high temperature is directed to the outlet nozzle 8. From the outlet nozzle 8, the hot air stream is directed directly to the edges of the joined plastic elements.

Fig.2Fig.2

189 931189 931

Fig.4Fig.4

189 931189 931

Fig.6Fig. 6

981 189981 189

Fig. 1Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies. Price PLN 2.00.

Claims

Patent claims

The method of joining and regenerating casing drill pipes used in deep geological drilling and in mines, characterized in that, first by known mechanical means, the area and place of the pipe break are cleaned from the inside, then along the crack, using known methods, with a soldering iron tip a longitudinal slot with a regular shape, then cut from a commercially available plate, made of the same material as the pipe, an electrode with dimensions and shape equal to the melted gap, and with the use of a device according to the invention for connecting pipes, with hot air this preliminary electrode is placed between the edges of the prepared longitudinal slot, then another strip-shaped electrode with a width three times greater than the width of the slot is placed over the so-filled slot, and then it is fused along its entire length and width into the broken pipe, embracing the previously filled slot and after that when welding casing pipes from the inside, the same sequence of technological operation is used to weld the damage on the outside of casing pipes.

2. A device for connecting and regenerating casing drill pipes used in deep geological drilling and in mines, containing a cylindrical holder, characterized in that an air supply conduit (2a) and an electric conduit are led through the holder (1) with a cylindrical cross-section (2b), the handle (1), made of heat-insulating material, ends on the side of the heating element (6) with a flange (3), to which a housing (5) in the shape of a tubular heating element (6) is detachably fastened with screws. fireclay shank.

3. The device according to claim An asbestos gasket (4a) is placed between the flange (4) of the housing (5) and the flange (3) of the handle (1), the walls of the housing (5) of the heating element (6) being covered with a layer ( 5a) insulating, preferably asbestos foam, and additionally a multi-layer insulating jacket (6a).

4. The device according to claim A heating element (6) in the form of a fireclay mandrel is mounted inside the tubular housing (5).

5. The device according to claim 1 A hot air outlet nozzle (8) is pressed in on the housing (5) of the heating element on the side of the hot air outlet.

6. The device according to claim 1 A heating element as claimed in claim 2, characterized in that from the side of the air inlet conduit (2a) the heating element (6) is connected by an electric wire (2b) to the power regulator (7) in order to obtain a smooth regulation of the current value, and to the electric conduit (2b) between the regulator ( 7) and the switch (10) is mounted in the handle (1).