RU2238389C2 - Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой - Google Patents

Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой Download PDF

Info

Publication number
RU2238389C2
RU2238389C2 RU2002132697/03A RU2002132697A RU2238389C2 RU 2238389 C2 RU2238389 C2 RU 2238389C2 RU 2002132697/03 A RU2002132697/03 A RU 2002132697/03A RU 2002132697 A RU2002132697 A RU 2002132697A RU 2238389 C2 RU2238389 C2 RU 2238389C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lock
nipple
thread
connection
coupling
Prior art date
Application number
RU2002132697/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002132697A (ru
Inventor
В.И. Семин (RU)
В.И. Семин
Original Assignee
ОАО НПО "Буровая техника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО НПО "Буровая техника" filed Critical ОАО НПО "Буровая техника"
Priority to RU2002132697/03A priority Critical patent/RU2238389C2/ru
Publication of RU2002132697A publication Critical patent/RU2002132697A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2238389C2 publication Critical patent/RU2238389C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Изобретение относится к буровой технике, а именно к способам контроля натяга замковых соединений бурильных труб и другого инструмента с конической резьбой. Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой включает установку ниппеля в муфту и их свинчивание. Величина отрицательного натяга в соединении определяется по расстоянию, измеренному по дуге окружности вдоль наружной поверхности замка по следующей формуле:
Figure 00000001
где
Figure 00000002
- величина отрицательного натяга замкового соединения; l - длина дуги по наружному диаметру замка, на которой происходит доворот ниппеля относительно муфты после начала взаимного касания их упорных поверхностей; Р - шаг замковой резьбы; К - конусность резьбы; α - угол профиля витков замковой резьбы; D - наружный диаметр замка. Повышается точность результата контроля и технологичность сборки. 5 ил.

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к способам контроля натяга замковых соединений бурильных труб и другого инструмента с конической резьбой.
Одним из наиболее важных параметров, характеризующих сопряжение замковых деталей (ниппеля и муфты) и отражающих работоспособность соединения, является величина натяга свинченной от руки замковой пары.
При свинчивании новых или бывших в эксплуатации замковых деталей соединение может иметь как положительный, так и отрицательный натяг.
Положительный осевой натяг замкового резьбового соединения определяется непосредственным измерением расстояния между упорным уступом ниппеля и упорным торцем муфты (измерительными плоскостями) свинченных от руки замковых деталей.
В процессе эксплуатации бурильных труб по мере изнашивания профиля витков, а следовательно, изменения (у ниппеля - уменьшения, а у муфты - увеличения) среднего диаметра резьбы замковых деталей в основной плоскости, образуется и прогрессирует так называемый "отрицательный" натяг замкового соединения. Последний представляет из себя условное расстояние между измерительными плоскостями, на которое при контроле не довинчивается соединение до совпадения средних диаметров резьбы замковых деталей из-за их преждевременного контактирования по упорным поверхностям.
Известен способ контроля натяга соединения деталей с конической резьбой, в котором для определения величины отрицательного натяга осуществляют подрезку на некоторую величину плоскости упорных торцев одной или обеих замковых деталей, а искомое значение натяга определяется как разность между величиной, на которую произведена подрезка упорных торцев, и величиной полученного зазора между соответствующими измерительными плоскостями свинченной от руки замковой пары [1].
Этот способ, обладая достаточной степенью точности, не нашел широкого применения в практике, так как требует проведения механической обработки замковых деталей. Кроме того, отсутствие данных о действительной величине расстояния, на которое необходимо подрезать упорный торец детали, может привести к неисправимому браку ниппеля и муфты.
Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой, включающий установку ниппеля в муфту и их свинчивание [1].
Недостатком этого способа является то, что он предполагает в процессе контроля установку и свинчивание замковых деталей таким образом, что муфта располагается соосно над ниппелем. Такое взаимное расположение деталей контролируемого соединения не согласуется с принципом сборки в колонну бурильных труб на промыслах (ниппель располагается над муфтой при сборке) и поэтому значительно ограничивает область применения известного способа. В частности, практически невозможен контроль отрицательного натяга замков, установленных на бурильных трубах, а также замковых соединений утяжеленных бурильных труб.
Задачей изобретения является повышение точности результата контроля и технологичности сборки.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой, включающем установку ниппеля в муфту и их свинчивание, ниппель располагается над муфтой, а величина отрицательного натяга соединения определяется по углу поворота, которому соответствует смещение ниппеля относительно муфты при взаимном скольжении упорных поверхностей замковых деталей, кроме того, величина отрицательного натяга в соединении определяется и по расстоянию, измеренному по дуге окружности вдоль наружной поверхности замка.
Предлагаемый способ определения отрицательного натяга замкового резьбового соединения лишен отмеченного недостатка. Этот способ основан на линейной зависимости между величиной натяга и длиной дуги, на которой происходит доворот ниппеля относительно муфты на заключительной стадии свинчивания замкового соединения - после начала взаимного касания их упорных поверхностей.
На этапе свинчивания замкового соединения, предшествующем сопряжению по упорным торцам, витки резьбы ниппеля контактируют с витками муфты по длинной стороне профиля (фиг.1). В момент касания упорного уступа ниппеля с упорным торцем муфты контакт по длинной стороне профиля прекращается (фиг.2). Дальнейшее свинчивание соединения сопровождается образованием и непрерывным увеличением зазора по длинной стороне профиля с одновременным уменьшением зазора и переходом на контакт витков по короткой стороне, который достигается в момент прекращения взаимного смещения ниппеля относительно муфты (фиг.3).
На заключительной стадии свинчивания замкового соединения (когда наблюдается взаимное скольжение по упорным торцам замковых деталей) каждый виток резьбы ниппеля относительно соответствующего витка муфты перемещается в осевом направлении, и зазор по длинной стороне профиля достигает максимальной величины (фиг.4, 5).
Величина отрицательного натяга Δ Н замкового соединения и зазор z связаны между собой зависимостью (1):
Figure 00000004
где Δ Н - величина отрицательного осевого натяга замкового резьбового соединения;
z - величина зазора по длинной стороне профиля витков ниппеля и муфты при контакте их по короткой стороне;
К - конусность резьбы;
α - угол профиля витков замковой резьбы.
Полный оборот при свинчивании ниппеля с муфтой соответствует взаимному смещению замковых деталей на величину шага P1 по длинной стороне профиля витков (2).
Величине зазора z будет соответствовать часть полного оборота, которую можно представить углом J° . Тогда запишем:
Figure 00000005
где J° - угол взаимного поворота ниппеля и муфты, соответствующий относительному смещению витков на величину зазора z, град.;
Figure 00000006
- шаг резьбы по длинной стороне профиля витков (2), мм;
Р - шаг замковой резьбы, мм.
Выразив угол J° через длину дуги l по наружному диаметру D замка, получим
Figure 00000007
Тогда, подставляя (2) и (3) в (1), имеем
Figure 00000008
где l - длина дуги по наружному диаметру замка, которой соответствует относительный поворот ниппеля и муфты при взаимном контакте их по упорным торцам, мм;
D - наружный диаметр замка, мм.
Для практического использования зависимость (4) можно представить в виде:
Figure 00000009
где
Figure 00000010
- постоянный коэффициент для данного типоразмера замкового соединения.
Например, для бурильных замков ЗШ-178 по ГОСТ 5286-75 имеем
Figure 00000011
Сущность использования предлагаемого способа на практике заключается в следующем. В процессе свинчивания замкового соединения фиксируется взаимное положение ниппеля и муфты, соответствующее моменту начала касания деталей по упорным торцам (например, с помощью плоского щупа минимальной толщины). На наружной поверхности замка, перпендикулярно линии разъема деталей, проводится риска (или другая подобная метка). Затем замковое соединение окончательно довинчивается.
При наличии в соединении отрицательного натяга происходит разделение отмеченной на замке риски на две части и удаление их друг от друга на некоторое расстояние 1, измеренное по дуге окружности (фиг.4, 5). Расстояние l позволяет по формуле (5) найти искомую величину Δ Н отрицательного натяга.
Конкретный пример осуществления способа.
Расстояние 1, измеренное по дуге окружности, образованной наружной поверхностью замка ЗШ-178, на которое перемещается ниппель относительно муфты на заключительной стадии свинчивания соединения, при котором наблюдается взаимное скольжение по упорным поверхностям замковых деталей, составляет, например, 10 мм.
Тогда величина осевого отрицательного натяга Δ Н из выражения (5) составит:
Δ H=ε зш-178· l=0,11· 10=1,1 мм
Преимуществом заявляемого способа перед известным является повышение надежности резьбовых соединений нефтегазового оборудования за счет получения достоверной и оперативной информации их комплексных параметров.
Источники информации
1. М.К.Ковалев. Нарезание и контроль резьбы бурильных труб и замков. - М.: Недра, 1965, с. 138-141.

Claims (1)

  1. Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой, включающий установку ниппеля в муфту и их свинчивание, отличающийся тем, что величина отрицательного натяга в соединении определяется по расстоянию, измеренному по дуге окружности вдоль наружной поверхности замка по следующей формуле:
    Figure 00000012
    где
    Figure 00000013
    - величина отрицательного натяга замкового соединения;
    l - длина дуги по наружному диаметру замка, на которой происходит доворот ниппеля относительно муфты после начала взаимного касания их упорных поверхностей;
    Р - шаг замковой резьбы;
    К - конусность резьбы;
    α - угол профиля витков замковой резьбы;
    D - наружный диаметр замка.
RU2002132697/03A 2002-12-05 2002-12-05 Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой RU2238389C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002132697/03A RU2238389C2 (ru) 2002-12-05 2002-12-05 Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002132697/03A RU2238389C2 (ru) 2002-12-05 2002-12-05 Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002132697A RU2002132697A (ru) 2004-06-10
RU2238389C2 true RU2238389C2 (ru) 2004-10-20

Family

ID=33537327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002132697/03A RU2238389C2 (ru) 2002-12-05 2002-12-05 Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2238389C2 (ru)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОВАЛЕВ М.К. Нарезание и контроль резьбы бурильных труб и замков. - М.: Недра, 1965, 138-141, фиг.125. *
ЩЕРБЮК Н.Д., ЯКУБОВСКИЙ Н.В. Резьбовые соединения труб нефтяного сортамента и забойных двигателей. - М.: Недра, 1974, с.193-196. КОВАЛЕВ М.К. Две системы контроля конических резьб в нефтяной промышленности, Вестник машиностроения, 1953, №4. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4597460B2 (ja) パイプジョイントの組立方法およびパイプの周方向の向きを決定する方法
CA2741258A1 (en) Inspection method and gauge for a self-locking threading of a tubular connection used in the oil industry
AU2001227538A1 (en) Method of assembling pipe joints
CN103454030A (zh) 一种抽油杆力学参数测量装置
US20030178847A1 (en) Threaded connection makeup method
RU2238389C2 (ru) Способ контроля отрицательного натяга соединения деталей с конической резьбой
AU2011290719B2 (en) Method and device for inspecting a threading of a tubular connection used in the oil industry
RU2728105C1 (ru) Резьбовое замковое коническое соединение бурильных труб и способ увеличения его несущей способности и ресурса работы
EP1668222A2 (en) A tubular component provided with mutually oriented threaded elements, and a method for producing it
CA2825915C (en) Position make-up indicator system
CN110640396B (zh) 一种控制slick line加厚油管通径的方法
CN2702269Y (zh) 用于特殊螺纹油井管的量规
JP7248117B2 (ja) 管のねじ継手およびその接続方法
RU2434200C1 (ru) Способ контроля геометрических размеров и параметров труб и муфт к ним и устройство для контроля элементов трубных резьбовых соединений, а также калибр-кольцо и калибр-пробка
RU2050497C1 (ru) Способ сборки конических безупорных резьбовых соединений труб нефтяного сортамента
RU101171U1 (ru) Устройство для контроля геометрических размеров и параметров труб и муфт к ним, также калибр-кольцо и калибр-пробка
CN113739674A (zh) 一种用于螺纹接头上螺纹齿宽的检验量规及其检验方法
NZ614221B2 (en) Position make-up indicator system
RU2004117571A (ru) Способ контроля степени износа резьбы деталей конического соединения (ваарианты)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051206

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20080910

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091206