книги / Трубы нефтяного сортамента

Измерительная плоскость калибра-пробки при свинчивании с муфтой должна совпадать с упорным торцом муфты замка или не

доходить до него на веЛИЧИНУ8А! (см. рис. 3.21, б):

для замков 3-42 и 3-50 i8A! = -0,20 мм;

для замков 3-63,5 8А! =-0,25 мм.

Перпендикулярность плоскостей упорного уступа ниппеля и упорного торца муфты к осям замковой резьбы проверяют у каж­ дого ниппеля и у каждой муфты одновременно с проверкой резьбы калибрами.

Проверка резьбы бурильных геологоразведочных труб

ниппельного соединения (ГОСТ 8467-83)

1. Наружную резьбу проверяют следующими калибрами:

а) проходным резьбовым кольцом (ПР), .чтобы внутренний диа­

метр и толщина витка резьбы не выходили за верхнюю границу по­

ля допуска; кольцо ПР должНО свободно навинчиваться на резьбу

изде~'IИЯ;

б) непроходным резьбовым кольцом (НЕ), чтобы толщина вит­

ка резьбы не выходила З3 нижнюю границу ПQЛЯ допуска; кольцо

НЕ не должно навинчиваться на резьбу изделия; допускается ча­ стичное навинчивание кольца НЕ, но не более чем на два оборота; в) резьбовым кольцом (СП-НЕ), чтобы внутренний диаметр резьбы не выходил за нижнюю границу поля допуска; кольцо

СП-НЕ не должно навинчиваться на резьбу изделия;

Примечание. Допускается вместо колец СП-НЕ применять спе­

циальные скобы того же назначения;

г) предельными гладкими скобами или кольцами ПР и НЕ про-

метр и ширина впадины резьбы не выходили за нижнюю границу

поля допуска; пробка ПР должна свободно ввинчиваться в резьбу

изделия;

б) непроходной резьбовой пробкой (НЕ), чтобы ширина впади­

ны резьбы не выходила за верхнюю границу поля допуска; пробка

НЕ не должна ввинчиваться в резьбу изделия; допускается частич­

ное ввинчивание пробки НЕ, но не более чем на два оборота;

в) резьбовой пробк.оЙ (СП-НЕ), чтобы наружный диаметр резь­

бы не выходил за верхнюю границу поля допуска; пробка СП-НЕ не должна ввинчиваться в резьбу изделия;

г) предельными гладкими пробками ПР и НЕ проверяют внут­

ренний диаметр резьбы.

Износ в эксплуатации резьбовых колец ПР по ширине впадин

следует проверять контрольным калибром (К-И).

Калибр-пробка К-И не должен ввинчиваться в кольцо ПР. До­

пускается частичное свинчивание пробки К-И с кольцом ПР, но

резьба пробки не должна выходить с противоположной ввинчива­

нию стороны.кольца.

121

Износ в эксплуатации колец НЕ по ширине впадин можно про­

верять контрольной калибр-пробкой (КИ-НЕ). Калибр-пробка КИ-НЕ не должен ввинчиваться в кольцо НЕ. Допускается частич­ ное свинчивание калибра-пробки КИ - НЕ с кольцом НЕ, но резь­

ба калибра не должна выходить с противоположной ввинчиванию

стороны кольца.

Проверка конических резьб с треугольным профилем

специальными приборами

Проверка конусности по среднему диаметру ,резьбы

Конусность наружной резьбы (труб, ниппелей) проверяют при­ борами ИНК-1 и ИНК-II дЛЯ размеров от 38 до 425 мм (рис. 3.22).

Перед измерением в индикатор и в микрометрический винт

ввинчивают шаровидные наконечники, диаметры которых должны

быть примерно равны диаметрам проволочек для соответствую­ щих шагов резьбы (при контроле цилиндрических резьб при помо­

щи трех проволочек).

При помощи угольника или специальной линейки (с пазом по­ средине) наносят цветным карандашом линию вдоль образующей

по длине резьбы. Отступив от края резьбы на 1-2 витка, вводят

шаровидные наконечники во впадины резьбы в центре начерченной лиНии и фиксируют показание прибора. Противоположный шаро­ видный наконечник вводят в ту же впадину резьбы, но с противо­ положной стороны.

Второй наконечник (индикатор), опираясь на наконечник мик­

рометрической пары, перемещается вправо и влево; так определя­

ют диаметр резьбы.

Наибольшую величину показания индикатора принимают за

нуль. Затем прибор снимают и после перемещения микрометриче­ ского винта (в сторону увеличения расстояния между шаровидны­ ми наконечниками) на величину nРК (n - число витков резьбы, на длине которой проверяются конусность, Р - шаг резьбы, К - тео­

ретическая конусность резьбы) наконечник вводят в другую отме­

ченную впадину на расстояние пР от первой.

Смещение стрелки индикатора от нуля показывает отклонение

конусности резьбы по среднему диаметру от номинала.

Рис. 3.22. Схема проверки конусно­

сти наружной резьбы (труб и ниппе­ лей) по среднему диаметру прнбором ИНК

122

Рис. 3.23. Прибор ИВI\-I для проверки конусности резьбы муфты по

среднему диаметру

KOHYC1jOCTb внутренней резьбы (муфТ) по среднему диаметру

проверяют индикаторными приборами ивк: и микрометрическим штихмасом мвк..

Для проверки конусности по среднему диаметру внутренних ко­

нических резьб диаметром 88-114 мм применяют индикаторные

приборы ИВК:-I (рис. 3.23).

Для проверки конусности муфт с замковой резьбой по ГОСТ 5286-75, с резьбой насосно-компрессорных труб диаметром 102 мм,

с резьбой бурильных труб диаметром 114-140 мм, с резьбой обсад­ Hыx труб диаметром. 140-146 мм применяют индикаторные прибо­

ры ИВК:-IIа, ИВК:-IIб, ИВК:-IIв, ИВК:-III, а для проверки конус­ ности резьбы муфт бурильных и обсадных труб диаметром 168 мм и

замков ЗШ-178 используют приборы ИВК-IV.

Прибором ИВК-I измеряют конусность вдоль образующей в

двух сечениях. Вдоль образующей прочерчивают цветным каранда­ шом линию по всей длине резьбы муфты. Затем муфту поворачи­ вают приблизительно на 1800. На линии отмечают две впадины резьбы, где должны производить измерения (сначала у малого торца) .

Перед вводом прибора в муфту винт подвижной губки 1 ослаб­

ляют, чтобы она могла перемещаться. Шаровидный наконечник 2

подвижной губки 1 вставляют в нижнюю впадину резьбы у малого торца в центре начерченной линии, после чего губка перемещается до момента соприкосновения наконечника рычага 3 с боковыми сторонами верхней впадины резьбы. Затем конец рычага 3 устанав­ ливают так(чтобы остался запас на вывод наконечника 2 из впади­ ны резьбы. В этом положении БИНТ подвижной губки 1 закрепляют и прибор вынимают из муфты. Далее упорное кольцо 4 перемещают

в губке до контакта винта 5 с плоскостью пяты 6 и закрепляют вин-

123

том. Прибор вводят в прежнюю впадину. Путем перемещения

верхнего наконечника влево и вправо находят диаметр резьбы и

устанавливают шкалу индикатора на нуль.

Прибор вынимают из первой впадины муфты. Винт подвижной

губки 1 ослабляют и губку перемещают по трубке 7 вправо на­ столько, чтобы между пятой 6 и концом винта 5 можно было уло­

жить блок плиток, равный по толщине величине пР1(.

После укладки блока плиток винт подвижной губки снова за­

крепляют и прибор вставляют в резьбу муфты у большого торца на расстоянии пР от первой впадины. Перемещением наконечника

рычага влево и вправо находят наибольший диаметр.

Смещение стрелки индикатора от нуля показывает отклонение

KOHYCHOCT~ от ~оминальной величины.

Проверка конусности внутренней резьбы при помощи приборов

ИВI\-II, ИВI\-IV в основном аналогична проверке прибором ИВI(-I.

Использование приборов ИВI\ с набором плиток в цеховых ус­

ловиях несколько затрудняется, особенно при частых перенастрой­ ках прибора.

На принципе использования блока плиток основан прибор

HPI\-I! (рис. 3.24).

I(онусность внутренних резьб проверяется также микрометри­ ческим штихмасом МВК (рис. 3.25).

Прибор имеет микровинт 2, сменную зажимную втулку 1 и сменные шаровидные наконечники 3. Конусность измеряют вдоль

образующей резьбы в двух сечениях по начерченной карандашом

линии. При измерении наконечник 3 сменной втулки 1 вводят во впадину резьбы, отмеченную у малого торца, и передвигают в центр

прочерченной линии.

Вращая барабан микровинта 2, наконечник 3 передвигают вверх

до момента соприкосновения с боковыми сторонами той же впади-

124

ны резьбы. Перемещая наконеч­

ник влево и вправо и вращая бара­

бан, находят диаметр и произ'во­

дят отсчет по шкале барабана.

Затем штихмас вынимают, пере-­

ставляют во впадину другого

ВИ11ка на расстоян.ии пР и про­

изводят новый отсчет JIa бараба­

не. Из большего значения отсчета вычитают ,меньшее. Пол'ученный

результат сопоставляют с теоре­

тич-еской величиной пРК. Разни­

Для контроля разности средних диаметров у наружных и внут­

ренних конических резьб можно применять специальные одновит­

ковые резьбовые калибр-пробки и калибр-кольца.

Два узких калибр-пробки или два калибр-кольца, каждый из которых имеет только один полный виток резьбы, выполнены с та­ кими 'средними диаметрами в плоскостях торца, чтобы при свинчи; вании калибры и контролируемые изделия контактировали друг с другом со стороны большого и малого диаметров резьбы конуса

изделия, отступая по одному полному витку с каждой стороны ко­

нуса. Взаимное расположение обоих калибров на резьбовом конусе изделия и будет характеризовать отклонение разности средних диа­ метров резьбы от номинальной величины. Наличие только одного

витка резьбы исключает влияние отклонения шага резьбы на точ­

ность измерения.

Проверка шага резьбы

Шаг конической резьбы труб, муфт и замков проверяют инди­ каторным шагомером ШИ (рис. 3.26).

Шагомер состоит из трубки 7, внутри I\ОТОРОЙ находится шток. Через рычаг 2, качающийся на оси 1 в коробке 3, шток передает движение на индикатор часового типа 10. Индикатор крепится вин­ том 8 в индикаторном зажиме 9. На наружной части трубки 7 наса­ жена втулка 5, перемещающаяся вдоль оси трубки. В нижней части втулки прикреплена сменная траверса 6. В траверсу и в нижнюю часть рычага 2 ввинчивают шаровидные наконечники 4.

При проверке шага резьбы шагомером прибор устанавливают на размер по калибр-пробке или по калибр-кольцу.

Втулку 5 перемещают на требуемое расстояние. Наконечники шагомера устанавливают во впадины резьбы калибра вдоль ее оси,

125

Рис. 3.26. Схема проверки шага резьбы шагомером ШИ

после чего корректируют положение втулки 5 по рискам, нанесен­ ным на верхней части трубки 7. Рычаг 2 устанавливают так, чтобы ось наконечника 4 была перпендикулярна к оси трубки 7. 3атем втулку 5 закрепляют винтом и устанавливают прибор на исходный

размер.

При проверке шага наружной резьбы шагомер вводят двумя на­ конечниками траверсы б во впадину резьбы у малого торца изде­ лия, а наконечник рычага 2 вводят во впадину у большого торца. Поднимая и опуская наконечник рычага 2, наблюдают отклонение шага резьбы по шкале индикатора.

При проверке шага внутренней резьбы шагомер вводят двумя наконечниками траверсы во впадину резьбы у большого торца муфты.

Прибор снабжается тремя траверсами: для резьбы диаметром

50-114 мм, 140-245 мм и 245-326 мм.

Шаг резьбы насосно-компрессорных и геологоразведочных бу­ рильных труб можно проверять шагомером ЦЛ-250.

LLля повышения точности измерения и УПрОlЦения настройки

шагомеров ШИ и ЦЛ-250 необходимо проводить слеДУЮlЦие меро­

приятия.

1. Настройку и работу с приборами вести, устанавливая опорные

наконечники на б6льшем диаметре конической резьбы (относите,,'IЬ­

но измерительного наконечника).

2.Шагомер ЦЛ-250 использовать в диапазоне диаметров труб­

ных резьб 33-60 и 60-168 мм для работы с одноразовой настрой­ кой прибора.

3.Малую траверсу шагомера ШИ применять для контроля зам­

ковых резьб от 3-66 до 3-121 и трубных резьб диаметрами 60-

219 мм.

Среднюю траверсу устанавливать для контроля замковых резьб свыше 3-133 и трубных резьб диаметром 219-400 мм.

Большую траверсу использовать в некоторых случаях для уд­ линенных трубных резьб диаметрами свыше 300 мм.

126

Рис. 3.27. Схема проверки высоты

витка резьбы:

а - общий вид прибора; б - провер'ка об­

щей высоты ВИl1ка; 8 - проверка высоты

иитка от среднего диаметра до вершины

4. Настройку шагомера ШИ при контроле замковых резьб про­

изводить по калибру одинакового с измеряемой резьбой типораз­

мера, причем для измерения на длине 25,4 мм --'- посредине калибра.

Для контроля трубных резьб диаметром 60 и 73 мм настройка

также производится по калибрам того же типоразмера, других диа­

метров - по калибру любого диаметра и диапазона.

Контроль высоты витка резь6ы

Кроме проверки конусности и шага резьбы, необходимо также проверять высоту профиля резьбы. Контролировать следует общую

высоту витка h 1 и BbICOTy/h' - от среднего диаметра до вершины резьбы (у наружной и у внутренней резьбы, рис. 3.27,6, в).

При нарезании резьбы резьбовыми фрезами и плашками (тру­ бонарезными и муфтонарезными патронами) отклонения высоты профиля нарезаемой резьбы зависят от допусков, предусмотренных на резьбообразующий инструмент.

Однако при нарезании резьбы непрофилированными резьбовы­

ми резцами высота профиля зависит от положения гладкого ка­

либра (диаметра, проточенного по гладкому калибру).

Высоту профиля проверяют накладным индикаторным прибо­ ром (рис. 3.27, а). Прибор устанавливают на размер при помощи специального резьбового образца (эталона), у которого установоч­

ные вырезы соответствуют шагу, углу профиля, конусности И вы­

соте профиля контролируемой резьбы. Индикатор прибора дл~ проверки полной высоты витка резьбы может быть установлен не­ посредственно по гладкой поверхности.

Проверка половины угла профиля

Для проверки половины угла профиля наружной резьбы замков

геологоразведочных труб, а также замков бурильных труб диамет­

ром до 100 мм можно использовать большой инструментальный микроскоп БМИ, а также универсальный микроскоп УИМ-23 и др.

127

Рис. 3.28. Схема проверки половины угла профиля вну'Гренней резьбы с помощью

Для замков и труб диаметром более 100 мм можно применять

накладной микроскоп и отливки.

Половину угла профиля внутренних резьб проверяют при помо­ щи отливок с последующим измерением на микроскопе. Для отли­

вок применяют медную амальгаму, медицинский гипс, смешивае­

мый в равных объемах с раствором хромпика (15-20 г хромпика калиевого растворяется в 1 л воды), или смесь серы с графитом, дающую минимальные усадки. Гипс с хромпиком заливают в спе­

циальную форму (рис. 3.28, а). Отливку после затвердения выни­

мают и измеряют при помощи микроскопа в специальном приспо­

соблении (рис. 3.28, б). Резьбу, чтобы к ней не прилипала отливка,

слегка смазывают трансформаторным маслом.

Контроль шероховатости поверхности резьбы

Для проверки шероховатости поверхности резьбы может быть

рекомендован метод слепков . с последующим измерением высоты

неровностей на приборе типа ПССС (ГОСТ 9847-79) или на про­ филометрах.

Для слепков применяют масляно-гуттаперчевую массу, состоя­ щую из 35% гуттаперчи эукамии (развальцованной), 30% мине­

рального или трансформаторного масла и 35% нефтяного битума

марки V (ГОСТ 22245-76).

В разогретое трансформаторное масло добавляют кусочки би­

тума и доводят его до кипения. После растворения битума верхнюю часть содержимого сливают. Слитую массу доводят до кипения, до­ бавляя в нее гуттаперчу. После загустевания массы ее вынимают

из емкости и разминают в теплой воде для доведения до полной од­

нородности.

Отрезав кусочек массы, прижимают ее струбцинами к контро­

лируемому участку резьбы. Затем отпечатанные шероховатости из­

меряют на указанных выше приборах.

128

Контроль конической трапецеидальной резьбы 11

Контроль конусности по наружному диаметру резьбы

истабилизирующего пояска

Конусность по наружному диаметру резьбы и стабилизирующе­ го пояска проверяют с помощью гладких калибров-колец, предна­

значенных для проверки натяга.

При контроле гладкий калибр-кольцо надевают на резьбу, и

если при этом происходит качание в поперечном направлении, то

калибр отжимают к одной стороне резьбы, а образовавшийся зазор

измеряют с помощью набора пластинчатых щупов (рис. 3.29). За­

зор в этом случае характеризует отклонение разности диаметров от

номинального значения на длине контакта резьбы с калибром. При проверке конусности резьбы зазор со стороны большого

диаметра калибра не допускается, со стороны меньшего диаметра

в зазор не должен входить щуп толщиной 0,08 мм.

При проверке конусности стабилизирующего пояска щуп тол­ щиной 0,06 мм не должен входить в зазор, образовавшийся у торца калибра со стороны меньшего или большего диаметра (рис. 3.30).

Если гладкий калибр не имеет качания, то щупом проверяют зазо­

ры между калибром и резьбой (или пояском) по всей окружности. Суммарный зазор, измеренный в двух диаметрально противополож­

ных сторонах, характеризует отклонение разности диаметров на

длине калибра. В этом случае при проверке резьбы в зазор не дол­ жен входить щуп толщиной 0,04 мм, а при проверке конического пояска - щуп толщиной 0,03 мм.

Контроль конусности по внутреннему диаметру резьбы

Для измерения конусности по внутреннему диаметру резьбы

применяют прибор ИНК-I. В измерительном стержне индикатора

ив микрометрическом витке укрепляют шариковые наконечники.

которые должны одновременно касаться впадины профиля и одной

из боковых сторон профиля (рис. 3.31). диаметры шариковых нако­

нечников выбирают в пределах 1,8-2,2 мм.

129

ной резьбы труб и муфт

Проверка конусности сводится к определению фактической раз­ ности двух измеряемых диаметров на выбранной длине, кратной шагу резьбы (рис. 3.32).

На проверяемой резьбе по вершинам профиля с помощью угло­

мера или шаблона наносят цветным карандашом линию вдоль об­

разующей конуса.

Рекомендуется производить измерения на трех интервалах, рав­

ных четырем ниткам по длине резьбы, начиная от первой полной нитки со стороны малого диаметра резьбы.

Перед измерением микропару устанавливают в нулевое поло­

жение. Шариковый наконечник микровинта ориентируют по разме­

точной линии во впадине первой полной нитки у меньшего диамет­ ра резьбы и перемещением кронштейна с индикатором устанавли­

вают индикатор в нулевое положение при натяге около 0,5 мм. Ин­

дикатор устанавливают при нахождении наибольшего показания путем покачивания прибора по небольшой дуге относительно нако­ нечника микровинта. Затем, вращая микровинт, устанавливают по­ казание микропары, равное теоретической разности диаметров на измеряемой длине резьбы, определяемой по формуле

d2 - d1 =nР К,

где n - число витков между измеряемыми впадинами; Р - шаг

резьбы; К - конусность резь15ы.

Теоретическая разность диаметров для рекомендуемых интерва­ лов и наибольшие допустимые отклонения приведены в табл. 3.21.

130