UA127508C2

UA127508C2 - DEVICE FOR ENVIRONMENTAL PROTECTION AGAINST CASING PIPE LEAKS IN THICK WATER

Info

Publication number: UA127508C2
Application number: UAA202100619A
Authority: UA
Inventors: Іван Васильович Бельмас; Дмитро Леонідович Колосов; Олена Іванівна Білоус; Ганна Іванівна Танцура
Original assignee: Національний технічний університет "Дніпровська політехніка"
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2023-09-13

Abstract

Пристрій стосується до підйомно-транспортного машинобудування, а саме до пристроїв, що здійснюють підняття та опускання захисного елемента. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення пристрою для захисту довкілля від протікання обсадних труб у товщі води шляхом розташування роликів і поміж віссю обсадної труби та стрічкою. Поставлена задача розв'язується тим, що пристрій для захисту довкілля від протікання обсадних труб у товщі води, що містить барабан, на який в декілька шарів намотана стрічка, яка приєднана одним кінцем до барабана та притиснута роликами, що розташовані в утримувачах, ролики встановлені навколо стрічки та обсадної труби по колу з можливістю обертання навколо своїх осей, не паралельних осі обсадної труби, стрічка виконана з еластичного матеріалу та має на торцях виступи та заглибини, а до другого кінця стрічки приєднано захисний конус, який разом зі стрічкою охоплює обсадну трубу, при цьому ширина стрічки перевищує довжину кола, утвореного найбільшим діаметром обсадної труби, ролики встановлені ще і між віссю обсадної труби та стрічкою, діаметр середньої частини роликів перевищує їх діаметр з країв, максимальна відстань між віссю обсадної труби та точками на поверхні роликів на менша за внутрішній радіус циліндра утвореного стрічкою, встановлені вони не нижче рівня роликів, встановлених навколо стрічки.The device relates to lifting and transport engineering, namely to devices that raise and lower the protective element. The basis of the invention is the task of improving the device for protecting the environment from the leakage of casing pipes in the water column by placing rollers between the axis of the casing pipe and the tape. The task is solved by the fact that the device for protecting the environment from the leakage of casing pipes in the water column containing a drum on which a tape is wound in several layers, which is connected at one end to the drum and is pressed by rollers located in holders, the rollers are installed around of the tape and the casing pipe in a circle with the possibility of rotation around their axes, which are not parallel to the axis of the casing pipe, the tape is made of elastic material and has protrusions and depressions on the ends, and a protective cone is attached to the other end of the tape, which together with the tape covers the casing pipe, at thus, the width of the tape exceeds the length of the circle formed by the largest diameter of the casing pipe, the rollers are also installed between the axis of the casing pipe and the tape, the diameter of the middle part of the rollers exceeds their diameter from the edges, the maximum distance between the axis of the casing pipe and points on the surface of the rollers is less than the inner radius of the cylinder formed by the tape, they are installed not lower than the level of the rollers installed around the tape.

Description

Пристрій стосується підйомно-транспортного машинобудування, а саме до пристроїв, що здійснюють підняття та опускання захисного елемента.The device relates to lifting and transport engineering, namely to devices that raise and lower the protective element.

Відома моталка гарячої штаби, яка містить барабан з розташованими навколо нього формуючими роликами, що розміщені у роликотримачах, які з'єднані з приводами їх переміщення, що виконані у вигляді циліндрів, та засоби для регулювання зусилля притиску формуючих роликів, яка відрізняється тим, що засоби для регулювання зусилля притиску кожного з формуючих роликів виконані у вигляді керуючого пристрою, у якого датчик переміщення штоку закріплено на циліндрі приводу і з'єднано з входом визначальника діаметра рулону, вихід якого з'єднано з першим входом блока тиску, другий вхід якого з'єднано з виходом рахувального пристрою, а вихід - з першим входом пристрою порівняння, другий вхід якого з'єднано з виходом датчика тиску, а вихід - зі входом регулятора тиску, при цьому вихід останнього з'єднано з входом клапана керування, вихід якого сполучено з циліндром приводу роликотримача, а датчик тиску своїм входом з'єднано з циліндром приводу, при цьому визначальник діаметра розраховує поточний діаметр рулону (Патент України 40205А,A hot rod winder is known, which includes a drum with forming rollers located around it, placed in roller holders, which are connected to drives for their movement, made in the form of cylinders, and means for adjusting the pressing force of the forming rollers, which is characterized by the fact that the means for adjusting the pressure force of each of the forming rollers, they are made in the form of a control device, in which the rod movement sensor is fixed on the drive cylinder and connected to the input of the roll diameter determiner, the output of which is connected to the first input of the pressure unit, the second input of which is connected with the output of the counting device, and the output - with the first input of the comparison device, the second input of which is connected to the output of the pressure sensor, and the output - to the input of the pressure regulator, while the output of the latter is connected to the input of the control valve, the output of which is connected to the cylinder the drive of the roller holder, and the pressure sensor is connected to the drive cylinder by its input, while the diameter determiner calculates the current diameter of the roll (Patent of Ukraine 40205А,

В21С47/24, 20011.B21С47/24, 20011.

Недоліком цього пристрою є його складність та відсутність можливості його використання для захисту обсадної труби від протікання внаслідок того, що стрічка не охоплює обсадну трубу.The disadvantage of this device is its complexity and the inability to use it to protect the casing from leakage due to the fact that the tape does not cover the casing.

Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій для захисту довкілля від протікання обсадних труб у товщі води, що містить барабан, на який в декілька шарів намотана стрічка, яка приєднана одним кінцем до барабана та притиснута роликами, що розташовані в утримувачах, ролики встановлені навколо стрічки та обсадної труби по колу з можливістю обертання навколо своїх осей, не паралельних осі обсадної труби, стрічка виконана з еластичного матеріалу та має на терцях виступи та наладили, а до другого кінця стрічки приєднано захисний конус, який разом зі стрічкою охоплює обсадну трубу, при цьому ширина стрічки перевищує довжину кола, утвореного найбільшим діаметром обсадної труби (Патент України 59953, В650543/02 (2006.01))|.The closest technical solution is a device for protecting the environment from the leakage of casing pipes in the water column, which contains a drum on which a tape is wound in several layers, which is connected at one end to the drum and is pressed by rollers located in holders, the rollers are installed around the tape and the casing pipes in a circle with the possibility of rotation around their axes, which are not parallel to the axis of the casing pipe, the tape is made of elastic material and has protrusions on the friction plates and adjusted, and a protective cone is attached to the other end of the tape, which together with the tape covers the casing pipe, while the width of the tape exceeds the length of the circle formed by the largest diameter of the casing pipe (Patent of Ukraine 59953, B650543/02 (2006.01))|.

Недоліком цього пристрою є те, що краї стрічки при її згині на значні кути (понад 90") на ділянці надання їй циліндричної форми можуть відриватися від роликів та пересуватися в напрямку осі обсадної труби, через це виступ виконаний на одному краю стрічки не заходить в западину на іншому краю, стрічка не утворює замкнений простір навколо обсадної труби і неThe disadvantage of this device is that the edges of the tape when it is bent to significant angles (more than 90") in the area of giving it a cylindrical shape can break away from the rollers and move in the direction of the axis of the casing pipe, because of this the protrusion made on one edge of the tape does not enter the depression on the other end, the tape does not form a closed space around the casing and does not

Зо може захистити водне середовище від потрапляння нафти.Zo can protect the aquatic environment from the ingress of oil.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення пристрою для захисту довкілля від протікання обсадних труб у товщі води шляхом розташування роликів і між віссю обсадної труби та стрічкою, в якому введенням нових конструктивних елементів та їх взаємозв'язком досягається можливість надати стрічці циліндричну форму з її подальшим утриманням.The invention is based on the task of improving the device for protecting the environment from the leakage of casing pipes in the water column by placing rollers and between the axis of the casing pipe and the tape, in which the introduction of new structural elements and their interconnection makes it possible to give the tape a cylindrical shape with its subsequent retention.

Поставлена задача розв'язується тим, що пристрій для захисту довкілля від протікання обсадних труб у товщі води, що містить барабан, на який в декілька шарів намотана стрічка, яка приєднана одним кінцем до барабана та притиснута роликами, що розташовані в утримувачах, ролики встановлені навколо стрічки та обсадної труби по колу з можливістю обертання навколо своїх осей, не паралельних осі обсадної труби, стрічка виконана з еластичного матеріалу та має на торцях виступи та заглибини, а до другого кінця стрічки приєднано захисний конус, який разом зі стрічкою охоплює обсадну трубу, при цьому ширина стрічки перевищує довжину кола, утвореного найбільшим діаметром обсадної труби, додатково обладнаний опуклими роликами, встановленими між віссю обсадної труби та стрічкою, діаметр середньої частини опуклих роликів перевищує їх діаметр з країв, максимальна відстань між віссю обсадної труби та точками на поверхні опуклих роликів не менша за внутрішній радіус циліндра утвореного стрічкою, встановлені опуклі ролики не нижче рівня роликів, встановлених навколо стрічки.The task is solved by the fact that the device for protecting the environment from the leakage of casing pipes in the water column containing a drum on which a tape is wound in several layers, which is connected at one end to the drum and is pressed by rollers located in holders, the rollers are installed around of the tape and the casing pipe in a circle with the possibility of rotation around their axes, which are not parallel to the axis of the casing pipe, the tape is made of elastic material and has protrusions and depressions on the ends, and a protective cone is attached to the other end of the tape, which together with the tape covers the casing pipe, at thus the width of the belt exceeds the length of the circle formed by the largest diameter of the casing pipe, additionally equipped with convex rollers installed between the axis of the casing pipe and the belt, the diameter of the middle part of the convex rollers exceeds their diameter from the edges, the maximum distance between the axis of the casing pipe and the points on the surface of the convex rollers is not smaller than the inner radius of the cylinder formed by the tape, the convex rollers are installed not lower than the level of the rollers installed around the tape.

Запропонована конструкція улоеможливлює зміщення країв стрічки до осі обсадній труби, чим забезпечує входження виступу одного краю стрічки у западину другого краю, стрічка утворює замкнений простір навколо обсадної труби і захищає водне середовище від потрапляння нафти.The proposed design makes it possible to move the edges of the tape to the axis of the casing pipe, which ensures that the projection of one edge of the tape enters the depression of the second edge, the tape forms a closed space around the casing pipe and protects the water environment from the ingress of oil.

На фіг. 1 зображено неконтрольоване зміщення країв стрічки в напрямку осі обсадної труби, на фіг. 2 - переріз А-А фіг. 1, на фіг. З зображено пристрій для захисту довкілля від протікання обсадних труб у товщі води, на фіг. 4 - переріз Б-Б фіг. 3.In fig. 1 shows the uncontrolled displacement of the edges of the tape in the direction of the axis of the casing pipe, in fig. 2 - section A-A fig. 1, in fig. C shows a device for protecting the environment from leakage of casing pipes in the water column, in fig. 4 - section B-B fig. 3.

До приводного барабана 1 приєднана та намотана на нього стрічка 2 із западинами 4 на одному краю стрічки 2 та виступами З на протилежному, ролики 5 встановлені навколо осі б обсадної труби та стрічки 2 для надання їй циліндричної форми, додаткові опуклі ролики 7 встановлені поміж віссю 6 обсадної труби та стрічкою 2 не нижче рівня роликів 5 встановлених навколо стрічки 2. Діаметр середньої частини опуклих роликів 7 перевищує їх діаметр з країв, максимальна відстань поміж віссю обсадної труби та точками на поверхні роликів не менша за внутрішній радіус циліндра, утвореного стрічкою 2, встановлені опорні ролики 7 не нижче рівня роликів 5 встановлених навколо стрічки.A belt 2 with depressions 4 on one end of the belt 2 and protrusions Z on the opposite is attached to and wound on the drive drum 1, rollers 5 are installed around the axis b of the casing pipe and the belt 2 to give it a cylindrical shape, additional convex rollers 7 are installed between the axis 6 of the casing pipe and tape 2 is not lower than the level of the rollers 5 installed around the tape 2. The diameter of the middle part of the convex rollers 7 exceeds their diameter from the edges, the maximum distance between the axis of the casing pipe and the points on the surface of the rollers is not less than the inner radius of the cylinder formed by the tape 2, installed supporting rollers 7 are not lower than the level of rollers 5 installed around the tape.

Пристрій працює таким чином. Обертання барабану 1 призводить до змотування стрічки 2, якій роликами 5 надається форма циліндра, опуклі ролики 7 встановлені поміж віссю обсадної труби 6 та стрічкою 2, обмежують її зміщення в напрямку осі 6 обсадної труби. Ролики 5 тиснуть на стрічку 2 і виступи З заходять в западини 4. Внаслідок того, що максимальна відстань поміж віссю 6 обсадної труби та точками на поверхні опуклих роликів 7 не менша за внутрішній радіус циліндра утвореного стрічкою 2, її внутрішня поверхня не наближається до осі 6 обсадної труби ближче, ніж на радіус циліндра нею утворюваний. Оскільки опуклі ролики 7, що розташовані не нижче рівня роликів 5 і обмежують переміщення стрічки 2 з западинами 4 та. виступами 1 в напрямку осі 6 обсадної труби, а ролики 5 тиснуть на стрічку 2 в напрямку осі 6 обсадної труби, то виступи З заходять в западини 4 і утримуються в них через те, що стрічка 2 виконана з еластичного матеріалу. Стрічка утворює замкнений простір навколо обсадної труби. Оскільки діаметр середньої частини роликів 7 перевищує діаметр роликів з країв, то кривизна поверхні роликів в площині, перпендикулярній осі б обсадної труби, має однаковий знак з кривизною стрічки. Це збільшує дугу контакту ролика та стрічки - відповідно зменшує напруження в зоні їх взаємодії.The device works like this. The rotation of the drum 1 leads to the winding of the tape 2, which is given the shape of a cylinder by the rollers 5, the convex rollers 7 are installed between the axis of the casing pipe 6 and the tape 2, limiting its displacement in the direction of the axis 6 of the casing pipe. The rollers 5 press on the belt 2 and the protrusions C enter the depressions 4. Due to the fact that the maximum distance between the axis 6 of the casing pipe and the points on the surface of the convex rollers 7 is not less than the inner radius of the cylinder formed by the belt 2, its inner surface does not approach the axis 6 casing pipe closer than the radius of the cylinder formed by it. Since the convex rollers 7, which are located not lower than the level of the rollers 5 and limit the movement of the tape 2 with depressions 4 and. protrusions 1 in the direction of the axis 6 of the casing pipe, and the rollers 5 press on the tape 2 in the direction of the axis 6 of the casing pipe, then the protrusions C enter the depressions 4 and are held in them due to the fact that the tape 2 is made of elastic material. The tape forms a closed space around the casing. Since the diameter of the middle part of the rollers 7 exceeds the diameter of the rollers from the edges, the curvature of the surface of the rollers in the plane perpendicular to the axis b of the casing pipe has the same sign as the curvature of the tape. This increases the arc of contact between the roller and the tape - accordingly, reduces the tension in the zone of their interaction.

Конструкція пристрою для захисту довкілля від протікання обсадних труб в товщі води унеможливлює зміщення стрічки в напрямку осі більш, ніж до значень внутрішнього радіусу циліндра, утвореного стрічкою, що забезпечує надання стрічці форми циліндру та підвищує ступень захисту довкілля від забруднення видобутою сировиною шляхом усунення можливості неконтрольованого її витоку вище рівня роликів.The design of the device to protect the environment from the leakage of casing pipes in the water column makes it impossible to shift the tape in the direction of the axis more than the values of the inner radius of the cylinder formed by the tape, which ensures that the tape is given the shape of a cylinder and increases the degree of environmental protection against contamination by mined raw materials by eliminating the possibility of its uncontrolled leakage above the level of rollers.

Claims

DISCLOSURE OF THE INVENTION A device for protecting the environment from the leakage of casing pipes in the water column, containing a drum on which a tape is wound in several layers, which is connected at one end to the drum and is pressed by rollers located in holders, the rollers are installed around the tape and the casing pipe in a circle with the possibility of rotation about its axes, which are not parallel to the axis ZO of the casing, the tape is made of an elastic material and has protrusions and depressions on the ends, and a protective cone is attached to the other end of the tape, which together with the tape covers the casing pipe, while the width of the tape exceeds the length the circle formed by the largest diameter of the casing pipe, which is characterized by the fact that it is equipped with convex rollers installed between the axis of the casing pipe and the belt, the diameter of the middle part of the convex rollers 35 exceeds their diameter from the edges, the maximum distance between the axis of the casing pipe and the points on the surface of the convex rollers is not smaller than the inner radius of the cylinder formed by the tape, the convex rollers are installed not lower than the level of the rollers installed around the tape. tires U ge sh-y z A dk em shu M u nt , Zh i h ! and as well as them and r man X and NE and 1, I on; With I and le I Her -

Fig. 1