RU2217269C1 - Apparatus for drilling pressurized equipment - Google Patents
Apparatus for drilling pressurized equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2217269C1 RU2217269C1 RU2002118288A RU2002118288A RU2217269C1 RU 2217269 C1 RU2217269 C1 RU 2217269C1 RU 2002118288 A RU2002118288 A RU 2002118288A RU 2002118288 A RU2002118288 A RU 2002118288A RU 2217269 C1 RU2217269 C1 RU 2217269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spindle
- cavity
- drilled
- housing
- drill
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геолого-разведочной отраслям промышленности и предназначено для сверления стенок технологического оборудования, находящегося под давлением, с целью сообщения с внутренней полостью для проведения специальных работ по ликвидации аварийных ситуаций или открытых газонефтяных фонтанов. The invention relates to the oil and gas and geological exploration industries and is intended for drilling the walls of technological equipment under pressure in order to communicate with the internal cavity for special work to eliminate emergencies or open gas and oil fountains.
Согласно Справочнику. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. - М. : Недра. 1996, с.184 -186) известна конструкция устройства, предназначенного для сверления стенок труб нефтяного сортамента, находящихся под давлением, с целью создания каналов сообщения с их внутренней полостью для проведения технологических операций. Привод органов управления - ручной. According to the Directory. Equipment and tools for the prevention and elimination of fountains. - M.: bowels. 1996, p.184 -186) there is a known design of a device designed for drilling the walls of oil assortment pipes under pressure in order to create communication channels with their internal cavity for carrying out technological operations. Drive controls - manual.
Известное устройство состоит из трех основных частей: хомута, затвора и инструмента. The known device consists of three main parts: a clamp, a shutter and a tool.
Устройство позволяет производить следующие виды работ:
- сверление стенок труб круглого сечения, а также квадратного профиля (ведущие бурильные трубы);
- сверление шиберов задвижек;
- сверление стенок корпусов и элементов изделий, находящихся под давлением;
- Постоянный контроль давления во вскрытой сверлением полости;
- Закачку во внутреннюю полость просверленного оборудования технологической жидкости.The device allows the following types of work:
- drilling the walls of pipes of circular cross section, as well as a square profile (lead drill pipes);
- drilling gate valves;
- drilling the walls of the housings and elements of products under pressure;
- Constant pressure control in the cavity opened by drilling;
- Injection into the internal cavity of the drilled equipment of the process fluid.
Однако известная конструкция устройства для сверления обладает следующими существенными недостатками:
- конструктивное исполнение рассчитано на применение в работе при давлениях не более 35 МПа, так как предельное рабочее давление для использованных в устройстве уплотнительных элементов согласно ГОСТу 9833-73 не допускает превышения указанного давления;
- замена типа уплотнения на работоспособное при более высоких рабочих давлениях, а также увеличение прочностных характеристик конструкции не позволяет применить устройство для работы при высоких давлениях, так как возникающая после вскрытия стенок оборудования выталкивающая сила, воздействующая на шпиндель устройства, становится непреодолимой при ручном приводе вращения штурвала подачи инструмента.However, the known design of the drilling device has the following significant disadvantages:
- the design is designed for use in work at pressures not exceeding 35 MPa, since the maximum working pressure for the sealing elements used in the device according to GOST 9833-73 does not allow the specified pressure to be exceeded;
- replacing the type of seal with a working one at higher working pressures, as well as an increase in the strength characteristics of the structure, does not allow the device to be used for working at high pressures, since the buoyant force arising after opening the walls of the equipment acting on the device’s spindle becomes insurmountable when the helm rotates manually tool feed.
Основной задачей предлагаемого технического решения является обеспечение процесса сверления оборудования, находящегося под высоким (более 35 МПа) давлением. The main objective of the proposed technical solution is to ensure the drilling process of equipment under high (more than 35 MPa) pressure.
Достигнутый при этом технический результат - компенсация действующих на шпиндель выталкивающих сил, возникающих после вскрытия полости просверливаемого оборудования. The technical result achieved in this case is the compensation of the buoyant forces acting on the spindle arising after opening the cavity of the drilled equipment.
Поставленная задача решается следующим образом. The problem is solved as follows.
В устройстве для сверления оборудования, находящегося под давлением и состоящего из корпуса, шпинделя со сверлом, ходового винта, присоединительного фланца с узлом контроля давления, штурвалов поступательного и вращательного движения сверла, шпиндель имеет в сечении шестигранную форму и установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в корпусе, внутренняя полость которого в нижней части имеет шестигранное сечение, обеспечивающее передачу шпинделю вращательного движения, при этом в стенке шпинделя, снабженного по всей длине полостью для пропуска ходового винта, просверлены два отверстия для перепуска давления рабочей среды из внутренней полости просверливаемого оборудования во внутреннюю полость устройства, обеспечивая выравнивание величин давления рабочей среды во внутренней полости корпуса и полости просверливаемого оборудования и снятие выталкивающего усилия со шпинделя. In a device for drilling equipment under pressure and consisting of a housing, a spindle with a drill, a threaded spindle, a connecting flange with a pressure control unit, steering wheels for the translational and rotational movements of the drill, the spindle has a hexagonal section and is installed with the possibility of reciprocating motion in case, the inner cavity of which in the lower part has a hexagonal cross-section, which ensures the rotation of the spindle with rotational motion, while in the wall of the spindle, provided throughout without a cavity for passing the lead screw, two holes were drilled for transferring the pressure of the working medium from the internal cavity of the drilled equipment into the internal cavity of the device, ensuring equalization of the pressure of the working medium in the internal cavity of the housing and the cavity of the drilled equipment and removing the buoyancy force from the spindle.
Конструкция предлагаемого устройства для сверления оборудования, находящегося под давлением (далее по тексту - устройство), приводится на чертеже. The design of the proposed device for drilling equipment under pressure (hereinafter referred to as the device) is shown in the drawing.
Устройство состоит из полого корпуса 1, концентрично расположенного в нем полого шпинделя 2 с закрепленным на его нижнем конце сверлом 3, ходового винта 4 с наружной трапецеидальной левой резьбой, присоединительного фланца 5 с узлом контроля величины давления в полости устройства 6 и расположенным внутри него уплотнительным узлом 7, накидной гайки 8 с фиксирующими eе на фланце четырьмя болтами 9; в верхней части корпуса располагается уплотнительный узел 10, а на его резьбовую часть навинчена гайка 11 с фиксирующими ее на корпусе четырьмя болтами 12. Корпус 1 приводится во вращение вручную штурвалом 13 в подшипниковом узле 14, а ходовой винт 4 приводится во вращение штурвалом 15 в подшипниковом узле 16. Внутренняя полость корпуса 1 по всей длине выполнена цилиндрической формы за исключением его нижней части, выполненной шестигранной формы. Наружная поверхность шпинделя 2 по всей длине изготавливается шестигранной, входящей в шестиугольное отверстие в корпусе 1 (сечение А-А). The device consists of a hollow body 1, a hollow spindle 2 concentrically located in it with a drill 3 fixed on its lower end, a lead screw 4 with an external trapezoidal left thread, a connecting flange 5 with a pressure control unit in the cavity of the device 6 and a sealing assembly located inside it 7, a union nut 8 with four bolts 9 fixing it on the flange; in the upper part of the housing there is a sealing assembly 10, and a nut 11 is screwed onto its threaded part with four bolts 12 fixing it on the housing. The housing 1 is manually rotated by the helm 13 in the bearing assembly 14, and the lead screw 4 is rotated by the helm 15 in the bearing node 16. The internal cavity of the housing 1 along the entire length is made of cylindrical shape with the exception of its lower part, made of a hexagonal shape. The outer surface of the spindle 2 along the entire length is made hexagonal, included in the hexagonal hole in the housing 1 (section AA).
Внутренняя полость шпинделя цилиндрическая, верхняя ее часть выполнена в виде гайки с резьбой, сопрягаемой с резьбой ходового винта 4. В стенках шпинделя просверлены отверстия 17 и 18 для перепуска давления рабочей среды "Р" из полости оборудования в полость устройства. Устройство к просверливаемому оборудованию крепится посредством задвижки 19, являющейся отсекающим от давления рабочей среды Т" узлом при его монтаже-демонтаже. The inner cavity of the spindle is cylindrical, its upper part is made in the form of a nut with a thread mating with the thread of the screw 4. In the walls of the spindle, holes 17 and 18 are drilled to transfer the pressure of the working fluid "P" from the cavity of the equipment into the cavity of the device. The device is attached to the equipment to be drilled by means of a valve 19, which is a T-unit that cuts off the pressure of the working medium during its assembly and disassembly.
Для проведения операции сверления просверливаемое оборудование оснащается специальным герметичным узлом, имеющим присоединительный фланец того же типоразмера, что и фланец отсекающей задвижки. For the drilling operation, the equipment being drilled is equipped with a special sealed unit having a connecting flange of the same size as the flange of the shut-off valve.
Компенсация возникающей выталкивающей силы на шпиндель 2 осуществляется перепуском давления рабочей среды "Р" (через отверстие 17 - кольцевой зазор между стенками шпинделя 2 и ходового винта 4 - отверстие 18) во внутреннюю полость корпуса 1, герметичную по отношению к внешней среде за счет уплотнительных узлов 7 и 10. Compensation of the emerging buoyant force to the spindle 2 is carried out by transferring the pressure of the working fluid "P" (through the hole 17 - the annular gap between the walls of the spindle 2 and the screw 4 - the hole 18) into the internal cavity of the housing 1, which is sealed against the external environment due to the sealing units 7 and 10.
Порядок работы с устройством следующий. The procedure for working with the device is as follows.
Фланцем 5 устройство монтируется на закрытую задвижку 19, которая предварительно устанавливается на просверливаемое оборудование, оснащенное специальным герметичным узлом. Flange 5, the device is mounted on a closed gate valve 19, which is pre-installed on the drilled equipment, equipped with a special tight assembly.
После ее открытия штурвалом 15 приводится во вращение по часовой стрелке ходовой винт 4, в результате чего шпиндель 2 со сверлом 3 поступательно движется через открытую задвижку 19 в полость оборудования до упора сверлом в место сверления, после чего штурвалом 13 приводится во вращение по часовой стрелке корпус 1 и соответственно шпиндель со сверлом. After it is opened, the helical screw 4 is rotated clockwise by the steering wheel 15, as a result of which the spindle 2 with the drill 3 translationally moves through the open valve 19 into the equipment cavity until it stops with the drill at the drilling site, after which the housing rotates clockwise with the helm 13 1 and, accordingly, a spindle with a drill.
При одновременном вращении штурвалов 13 и 15 производится сверление. With the simultaneous rotation of the steering wheels 13 and 15 is drilling.
После вскрытия концом сверла внутренней полости просверливаемого оборудования давление среды проходит в полость устройства и, действуя на площадь поперечного сечения шпинделя, создает выталкивающую силу, препятствующую дальнейшему вводу шпинделя. Через просверленные в стенке шпинделя отверстия "17" и "18" давление рабочей среды передается в верхнюю часть внутренней полости корпуса 1 и тем самым компенсирует возникшую выталкивающую силу. Для дальнейшего сверления работающему персоналу необходимо преодолевать только усилия трения в подшипниковых и уплотнительных узлах, не затрачивая энергию на преодоление выталкивающей силы. After the end of the drill is opened, the internal cavity of the equipment being drilled, the pressure of the medium passes into the cavity of the device and, acting on the cross-sectional area of the spindle, creates a buoyancy force that prevents further input of the spindle. Through the holes "17" and "18" drilled in the spindle wall, the pressure of the working medium is transferred to the upper part of the internal cavity of the housing 1 and thereby compensates for the buoyant force. For further drilling, operating personnel need to overcome only the friction forces in the bearing and sealing units, without spending energy to overcome the buoyancy force.
После окончания процесса сверления шпиндель вращением штурвала 15 против часовой стрелки выводится из полости оборудования, запорная (отсекающая) задвижка закрывается, узлом 6 давление из внутренней полости устройства стравливается в атмосферу и устройство демонтируется. After the drilling process is completed, the spindle is rotated counter-clockwise by turning the steering wheel 15 from the equipment cavity, the shut-off (shut-off) valve is closed, by unit 6 the pressure from the internal cavity of the device is vented to the atmosphere and the device is dismantled.
Устройство может быть использовано и в других отраслях промышленности: нефтехимической, химической и пр. The device can be used in other industries: petrochemical, chemical, etc.
Объектами сверления также могут быть трубы, запорная арматура, сосуды под давлением и др. Pipes, stop valves, pressure vessels, etc. can also be objects of drilling.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002118288A RU2217269C1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Apparatus for drilling pressurized equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002118288A RU2217269C1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Apparatus for drilling pressurized equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2217269C1 true RU2217269C1 (en) | 2003-11-27 |
RU2002118288A RU2002118288A (en) | 2004-02-10 |
Family
ID=32028078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002118288A RU2217269C1 (en) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | Apparatus for drilling pressurized equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2217269C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102451924A (en) * | 2010-10-20 | 2012-05-16 | 南车洛阳机车有限公司 | Anti-explosion and anti-pollution drilling machine |
CN102962492A (en) * | 2012-11-09 | 2013-03-13 | 上海煤气第二管线工程有限公司 | Two-stage sheathing tapping machine and pipeline tapping method |
CN105965065A (en) * | 2016-07-20 | 2016-09-28 | 焦祥明 | Manual feeding mechanism for drilling machine |
CN105965064A (en) * | 2016-07-20 | 2016-09-28 | 焦祥明 | Manual drilling machine |
RU2675429C2 (en) * | 2017-05-26 | 2018-12-19 | Акционерное Общество "Волгоградгоргаз" | Device for installation of closing system for gas pipelines under pressure |
RU2704498C1 (en) * | 2019-01-31 | 2019-10-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Method to restore gate valve passage channel to wellhead |
-
2002
- 2002-07-08 RU RU2002118288A patent/RU2217269C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РАДКОВСКИЙ В.Р. и др. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. Справочник. - М.: Недра, 1996, с. 184-186. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102451924A (en) * | 2010-10-20 | 2012-05-16 | 南车洛阳机车有限公司 | Anti-explosion and anti-pollution drilling machine |
CN102962492A (en) * | 2012-11-09 | 2013-03-13 | 上海煤气第二管线工程有限公司 | Two-stage sheathing tapping machine and pipeline tapping method |
CN105965065A (en) * | 2016-07-20 | 2016-09-28 | 焦祥明 | Manual feeding mechanism for drilling machine |
CN105965064A (en) * | 2016-07-20 | 2016-09-28 | 焦祥明 | Manual drilling machine |
RU2675429C2 (en) * | 2017-05-26 | 2018-12-19 | Акционерное Общество "Волгоградгоргаз" | Device for installation of closing system for gas pipelines under pressure |
RU2704498C1 (en) * | 2019-01-31 | 2019-10-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" | Method to restore gate valve passage channel to wellhead |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002118288A (en) | 2004-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6041804A (en) | Subsea valve actuator and method | |
US4809733A (en) | Fail-safe gate valve with separated actuators | |
US6487960B1 (en) | Hydraulic failsafe valve actuator | |
RU167756U1 (en) | HYDRAULIC DOUBLE PRE-PRESSOR WITH TECHNOLOGICAL CONE | |
US3989223A (en) | Rotary motion failsafe gate valve actuator | |
US7300033B1 (en) | Blowout preventer operator locking system | |
US5505426A (en) | Hydraulically controlled blowout preventer | |
US4230299A (en) | Pressure balanced gate valve having selective actuator systems | |
US11187054B2 (en) | BOP booster piston assembly and method | |
CA2660540C (en) | Fluid saving blowout preventer operator system | |
US7374146B2 (en) | Dual-cylinder blowout preventer operator system | |
US3670761A (en) | Blowout preventer with resistance means between the body and the piston | |
US9353775B2 (en) | Cylindrical liner for piston actuator | |
US3589667A (en) | Combination well blowout preventer | |
US3466001A (en) | Subsea valve and valve operator assembly | |
US4535967A (en) | Expanding gate valve with fluid-powered actuator | |
US4699350A (en) | Valve and a process for removing a closure member of the valve | |
US3536344A (en) | Subsea valve and valve operator assembly | |
RU2217269C1 (en) | Apparatus for drilling pressurized equipment | |
US4325534A (en) | Manually operated blowout preventer and hydraulic operator therefor | |
US4456217A (en) | Kelly valving apparatus | |
NO20180716A1 (en) | Replaceable seat pocket | |
CN105840172B (en) | Hydraulic valve for offshore testing pipe column and well completion pipe column | |
SG191489A1 (en) | Power assisted manual valve system | |
US4392631A (en) | Sub-surface safety gate valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081229 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: DISPOSAL FORMERLY AGREED ON 20081229 Effective date: 20121031 |