Содержание
- 1 Выбор электродов для дуговой сварки труб
- 2 Область применения
- 3 Особенности монтажа и эксплуатации колонн из труб НКТ
- 4 Насосно-компрессорные трубы ГОСТ. Вес насосно-компрессорных труб.
- 5 Технология производства
- 6 Виды подставок под удочку
- 7 Условия эксплуатации изделий
- 8 Как происходит ремонт НКТ
- 9 Труба НКТ (насосно-компрессорная): что это такое
- 10 Защита внутренней поверхности стенок
- 11 Виды труб
- 12 Трубы насосно-компрессорные (НКТ)
Выбор электродов для дуговой сварки труб
Для соединения труб, которые будут использоваться для транспортировки магистрального газа, а также трубопроводов НКТ, желательно применять электроды ОК-46, ЛБ-52 либо УОНИ-13/55. В составе этих марок могут содержаться марганец, фосфор, кремний и сера, что вполне подходит для указанных целей. Среди этих электродов наиболее универсальны ОК-46, поскольку их поверхность покрыта рутиловым слоем. Этот вариант особенно удобен в случае дуговой сварки больших зазоров.
Но отдельно стоит остановиться на другой марке – LB 52U с основным покрытием. В составе таких электродов присутствует относительно малая доля водорода, что обеспечивает высокое качество шва. Дуга быстро разжигается и стабильно держится, полноценно проваривая соединяемые металлические части.
В случае дуговой сварки ответственных элементов труб (к примеру, поворотных), выполненных из углеродистой или низколегированной стали, специалисты советуют использовать специальные электроды МТГ-01К. Последние обеспечивают стабильную дугу с быстрым удалением шлака и образованием малого количества брызг.
Для труб отопления.
Для данного случая наиболее подходящими считаются электроды Э42А и УОНИ 13/45 диаметром 3 мм. Они оснащены толстым покрытием, позволяющим работать с углеродистой сталью. Трубы отопления допускается варить также электродами марок Э-09Х1МФ и ЦЛ-20. Эти стержни дают прочный шов на трубопроводах из термоустойчивой стали. Как и в случае с Э42А и УОНИ 13/45, покрытие данных электродов достаточно толстое. Марку ЦЛ-9 с основным покрытием рекомендуют использовать при дуговой сварке труб из легированной, углеродистой стали, а также нержавейки. Благодаря малому содержанию водорода эти электроды дают превосходное качество шва.
При дуговой сварке отопительных трубопроводов, рассчитанных на повышенное давление непрерывно подаваемой воды, а также труб НКТ следует применять электроды марки МР-3. Данные стержни имеют диаметр 3–5 мм, выполнены из специальной проволоки и покрыты рутиловым слоем. Чтобы обеспечить максимальную герметичность шва, варить нужно короткой дугой, наклоняя электрод в сторону наплавления.
Важное значение имеет предварительная настройка тока. Напряжение должно быть не слишком малым, чтобы проварить металл, и не чересчур высоким, дабы избежать деформирования соединяемых частей
В связи с этим следует учитывать как толщину металлической стенки, так и размеры электрода.
Для водопровода.
В данном случае выбор марки электрода зависит от металла. Для медных трубопроводов используют МН-5, МНЖ5, для труб из нержавейки – НЖ-13, для чугунных – МНЧ-2. Если дуговая сварка выполняется в домашних условиях с использованием инвертора, причем варятся трубы из черного металла, допускается применение электродов марки МР-3с. Такие стержни способны соединять стенки толщиной 2,8 мм у трубопровода диаметром 32 мм, для чего достаточно малого тока.
Электродами марки МНЧ-2 варятся вертикальные швы, а ЦЧ-4 используются как при холодной, так и при горячей сварке, но при условии нижнего расположения стержня. Независимо от марки, каждый электрод должен обладать защитным покрытием (обмазкой), защищающим сварочную зону от окисления. Для соединения труб по возможности выбирайте стержни с толстым покрытием.
Область применения
Благодаря своей надежности и качеству НКТ-73 мм широко применяется в промышленности. В основном трубы используются в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отрасли.
Первичное применение
В большинстве случаев НКТ-73 мм используется как основная труба при использовании нефтяных или газовых буровых отверстий (фото 2). Кроме этого, ее используют для ППД (поддержания пластового давления). Еще одна область применения – откачка и очистка пластовых вод во время утечки. Не без участия этого вида труб происходит и текущая или капитальная починка скважин. С помощью своей герметичности и прочности труба делает процесс откачки (закачки) максимально эффективным.
Вторичное применение
Несмотря на то, что эти трубы обладают такими качествами, как надежность и долговечность, срок эксплуатации данных изделий со временем приходит к концу. Из-за постоянного воздействия кислот, щелочи, образования осадков и коррозии насосно-компрессорные трубы деформируются и снижают свои характеристики. Согласно технике безопасности, такие конструкции нужно заменить. После окончания срока эксплуатации НКТ-73 мм попадают на вторичный рынок. Пройдя процесс пропаривания и очистки от следов нефтепереработки, они могут использоваться с другим назначением.
Вторичное применение НКТ-73 мм занимает не менее важную роль как в промышленности, так и в обычных домохозяйствах. Чаще всего трубы применяются для производства металлических ограждений, каркасов или других элементов конструкций. Даже при повторном использовании трубы обладают отличными характеристиками. Замечательная обрабатываемость (изменение размеров и сварочные работы), а также низкая цена сделали трубы достаточно популярным металлическим изделием.
Особенности монтажа и эксплуатации колонн из труб НКТ
Примечательной особенностью труб для транспортировки жидкостей и газов из продуктивной зоны является то, что в процессе эксплуатации их можно неоднократно (2–3 раза) извлекать из скважины, а также выполнять ремонт и техническое обслуживание. Эту особенность обязательно учитывают при проектировании НКТ-колонн, которые формируются из нескольких труб, соединенных между собой посредством герметичных муфт. Специалисты, выполняющие такое проектирование, обязательно предусматривают тот факт, что колонны должны эффективно, быстро и безопасно монтироваться и также извлекаться из скважины, иметь возможность устанавливаться обратно, если в этом есть необходимость.
Виды тройников и угольников для НКТ
При необходимости в одну добывающую скважину может быть установлено несколько колонн, но специалисты стараются ограничиваться максимум двумя НКТ-колоннами. Большее значение для проектировщиков имеет возможность укомплектовать скважину трубами, способными эксплуатироваться максимально долго без трудозатрат на ремонт или замену.
Важной особенностью колонн, составленных из труб НКТ, является возможность их использования не только по прямому назначению, но и для решения целого ряда других задач. Так, НКТ, объединенные в колонну и помещенные в добывающую скважину, позволяют решать следующие важные задачи:
- осуществление кислотных работ, обнаружение водоносного слоя, выполнение тестирующих мероприятий, замеры давления в скважине;
- перфорирование продуктивного горизонта;
- снижение риска возрастания давления в кольцевом пространстве, сформированном наружными стенками НКТ и внутренними стенками обсадной трубы (при резком возрастании такого давления колонна НКТ обеспечивает выход выброса на поверхность скважины).
Устройство скважин с НКТ
Исходя из назначения колонн НКТ, к ним предъявляют целый ряд требований. Так, они должны:
- обладать высокой прочностью и выдерживать значительные нагрузки на растяжение;
- обеспечивать требуемые характеристики потока жидкости или газа;
- хорошо противостоять нагрузкам, возникающим при выполнении работ различного характера (кислотные обработки, операции по гидроразрыву и др.);
- поддерживать требуемое давление жидкости или газа при их транспортировке по трубопроводу;
- обладать высокой эрозионной и коррозионной устойчивостью на протяжении всего срока эксплуатации скважины;
- комплектоваться муфтами, которые способны длительное время противостоять нагрузкам на сжатие и растяжение, исключать риск возникновения утечек.
Читать также: Буквенное обозначение класса напряжения
Соответствие эти условиям позволяет продлить срок службы колонн до 20 лет и избавляет от трудоемких работ по ее извлечению из скважины.
Насосно-компрессорные трубы ГОСТ. Вес насосно-компрессорных труб.
НКТ (насосно-компрессорные трубы) — наиболее часто используют в нефте-газовой индустрии. Они предназначены для транспортировки различных жидких или газообразных сред. Трубы НКТ широко используют для проведения подьемно-спускных и ремонтных работ.
Типы насосно-компрессорных труб:
По герметичности выделяют два вида труб НКТ:
- 1. Трубы с гладким концом.
- 2. С резьбой, которая нанесена наружу. Именно эти трубы герметизируют трубопровод наилучшим способом.
В силу того, что данные трубы используются в условиях сурового климата (часто подвергаются коррозии и эрозии), производят их из прочной стали марок Д, Е, К, Л, М. Насосно-компрессорные трубы таких марок стоят дороже, чем не качественные аналоги, однако обеспечивают высокую прочность и соответствуют всем необходимым требованиям для проведения протяженных работ, в условиях сурового климата.
Таблица 1. Механические характеристики прочных марок стали для НКТ, ГОСТ 633-80
В России производство данных изделий осуществляется по ГОСТу 633-80, который рассматривает изготовление следующих труб различных марок:
Разрешено изготавливать НКТ опираясь на технические условия. Такие трубы отличают особыми характеристиками:
- 1. Для регионов Крайнего Севера — изделия, отличающиеся повышенной прочностью при воздействии на них низких температур.
- 2. Высокая пластичность. Такие НКТ производят с элементами из пластика.
- 3. Высокая устойчивость к появлению коррозии, при воздействии добываемых природных пород.
Диапазон возможных размеров.
НКТ изготавливают длиной от 6 до 10.5 м.. При соглашении с производителем, размер изделия может быть увеличен на метр.
Диаметра труб представляет больший выбор: от 27 до 114 мм..
Обратите внимание, что при изготовлении труб учитывается отношение диаметра к толщине стенок изделия. Это позволяет обеспечить высокую прочность изделий
Исходя из всего, написанного выше, можно выделить перечень основных требований к трубам НКТ:
- 1. Герметичность всей длины изделия.
- 2. Гладкая (скользящая) внутренняя поверхность.
- 3. Устойчивость к коррозии.
- 4. Прочность.
Качественные НКТ должны без проблем эксплуатироваться в трубопроводах длительный срок, не смотря на климатические условия, давление фундамента и транспортируемые вещества. Соблюдение всех правил безопасности при сборке конструкции, добросовестный выбор характеристики труб- гарантия безопасности и эффективности всей промышленности.
Стандартные НКТ, с соединительными муфтами.
Рис. 1. Стандартные НКТ, с соединительными муфтами.
Таблица 2. Стандартные НКТ, с соединительными муфтами , размеры в мм.
НКТ для трубопроводов, требующих повышенную герметичность (НКМ).
Рис. 2 НКТ для трубопроводов, требующих повышенную герметичность (НКМ).
Таблица 3. Насосно-компрессорные трубы гладкие высокогерметичные с муфтами (НКМ), размеры в мм.
НКТ с наружной резьбой (НКТ-В).
Рис. 3. НКТ с наружной резьбой (НКТ-В).
Таблица 4. Насосно-компрессорные трубы с высаженными наружу концами с муфтами (НКТ-В) , размеры в мм.
НКТ без муфт для соединения (НКБ).
Рис. 4. НКТ без муфт для соединения (НКБ).
Таблица 5. Насосно-компрессорные трубы безмуфтовые с высаженными наружу концами (НКБ), размеры в мм.
Источник
Технология производства
Трубы НКТ делаются в несколько этапов:
- Изготовление трубы стандартного типа. После выплавки металла формируется полая заготовка-полуфабрикат, которая попадает в трубопрокатный цех. Здесь из заготовки формируется полноценная деталь методом холодного или горячего проката. В конце выполняется закалка запчасти, а также ее охлаждение (при необходимости). Если запчасть будет какое-то время храниться в цеху, то на нее наносится промежуточная маркировка в соответствии с правилами ГОСТ.
- Подготовительные работы. Теперь готовая трубопроводная деталь попадает в производственный цех. Здесь запчасть обезжиривается, а потом выполняется ее зачистка. Для зачистки применяется шлифовальная техника, ручная обработка применяется редко в связи с ее низкой эффективностью.
- Нанесение резьбы на один конец. После обработки выполняется контрольная ультразвуковая дефектоскопия. Если с запчастью все хорошо, на один из ее краев наносится резьба с помощью специальных инструментов. Сразу же после нанесения резьбы проводится повторная дефектоскопия, которая позволяет установить качество резьбы. Если все хорошо, на конец детали монтируется муфта НКТ. Потом выполняется водная прочистка установки.
- Нанесение резьбы на второй конец. Теперь рабочий с помощью инструментов наносит резьбу на другой конец детали. Потом он выполняет контрольную дефектоскопию, а проверка выполняется два раза, поскольку на данный конец не будет монтрироваться защитная муфта. Если с запчастью все хорошо, на резьбу навинчивается защитный кожух-протектор.
В конце выполняется финальная обработка, упаковка, транспортировка. По завершении всех работ готовая запчасть промывается и проверяется на наличие дефектов, повреждений, царапин. Также выполняется контрольное взвешивание и наносится маркировка ГОСТ. Если все хорошо, запчасть проходит процедуру консервации. В конце она упаковывается в металлические, пластиковые или деревянные блоки для хранения на складе.
Виды подставок под удочку
Сейчас в магазинах можно приобрести разные варианты подставок под фидер. Они отличаются друг от друга:
- возможностью применения в тех или иных условиях рыбалки;
- надежностью;
- ценой;
- удобством применения;
- количеством снастей, которые на них можно установить;
- материалом изготовления.
Естественно, каждый из видов подставок имеет свои особенности, а также достоинства и недостатки.
Деревянные колышки
Раньше использовались везде и часто были единственно возможным вариантом – деревянные колышки. Да и сейчас еще очень часто можно увидеть их на берегу. От всех остальных подставок они отличаются тем, что их не нужно возить с собой, а можно соорудить прямо на месте ловли из ветки. Желательно, чтобы эта ветка была относительно прямой и имела разветвление на конце в виде рогатки. Противоположный конец заостряют, чтобы колышек было легче воткнуть в землю.
Преимущества этого вида подставок в том, что его изготовление очень быстрое и простое, а также не требует затрат. Но использование таких подставок имеет и недостатки:
- поблизости от водоема не всегда есть подходящие деревья;
- на самой рыбалке не хочется терять время не по назначению;
- выламыванием веток наносится вред природе.
Условия эксплуатации изделий
Труба НКТ рассчитана на продолжительный срок службы, если выполнять все условия монтажа, транспортировки и эксплуатации. Однако нагрузка на изделия увеличивается из-за осложнений рельефа и каменистых пластов, при допущении ошибок во время бурения скважины и других обстоятельствах.
Такие изделия требуют соблюдения строгих условий хранения, перевозки и эксплуатации
Важно соблюдать некоторые условия для долгой и безупречной работы насосно-компрессорных труб:
- чтобы предохранить изделия от провисания и загрязнений, перед монтажом их укладывают на деревянные бруски;
- при соединении труб муфтами щеткой по металлу аккуратно зачистить резьбу муфты и торца, не повреждая резьбовой смазки;
- при сборке на резьбовые торцы навинчивают предохранительные кольца;
- запрещено перетаскивать их волоком, транспортировка изделий выполняется трубовозом по всем правилам;
- изделия не должны провисать и прогибаться под собственным весом (а у НКТ труб он существенный);
- не сбрасывать изделия на землю при разгрузке, для переноса используется кран;
- перед подъемом заготавливать мостки, поддерживая задний конец заготовки;
- запрещено наносить механические удары, использовать кувалду для уплотнения муфты или другим способом пытаться облегчить свинчивание изделий без специализированного инструмента.
Состав транспортируемой нефти и ее вязкость тоже влияют срок эксплуатации. К примеру, в битуме может быть большая примесь осадочных пород, гипса, песка или парафина. В таких условиях работы предпочтительно выбирать трубы с наибольшими показателями по ширине, классу стали и внутренней защите изделий.
Как происходит ремонт НКТ
Во время разбраковки определяются изделия, непригодные к дальнейшей эксплуатации. Они поступают в специальные цеха по восстановлению труб НКТ. Здесь происходит анализ их состояния. Лежалые, которые хранились долго на складах, проверяют на отсутствие коррозии, повреждений.
Для восстановления выполняются следующие виды работ:
- мойка и очистка от наслоений, остатков нефтепродуктов;
- механическая зачистка внутренней поверхности;
- отрезка дефектных участков;
- нарезка новой резьбы.
По окончании для каждой партии составляется сертификат с указанием ограничений по условиям эксплуатации. Недостатки использования б/у штанг – снижение максимально допустимого давления, уменьшение длины. Последнее увеличивает число соединений в магистрали, что влияет на ее надежность.
Труба НКТ (насосно-компрессорная): что это такое
Основные области применения – обустройство скважин, создание магистралей с высоким давлением, для транспортировки агрессивных жидкостей, работа в экстремальных условиях буровой станции. Трубы НКТ должны выдерживать большие механические нагрузки, резкие перепады давления. Независимо от условий эксплуатации стыки остаются герметичными.
Базовые требования к насосно-компрессорным магистралям:
- высокая проходимость при резком перепаде высот, на искривленных участках;
- герметичность стыков обеспечивается безмуфтовыми соединениями (быстроразъемными) или с использованием муфт;
- минимизация коррозийных процессов, истирания внутренней поверхности;
- не воздействует на транспортируемую жидкость, не окисляет ее.
В промышленности и бытовом назначении насосно-компрессорная труба – это средство для решения инженерных задач. Внешняя и внутренняя поверхность инертна к агрессивным средам. Для установки в скважины или магистрали с поворотными узлами необходима пластичность. При этом поверхностные и внутренние натяжения должны быть минимальными.
Защита внутренней поверхности стенок
Надежный способ предупреждения коррозии труб 89х6 или 73х5 — нанесение защитного покрытия.
Сначала производится обезжиривание, дробеструйная очистка и обеспыливание. Уже подготовленная внутренняя поверхность обрабатывается грунтовочным слоем. После этого, согласно технологическому процессу, вся партия отправляется в сушильные камеры. Задача этого этапа — активация грайвера. Завершающим этапом является нанесение порошковой эпоксидной краски.
Финишное затвердевание защитного слоя происходит в камере полимеризации. После этого этапа покрытие обретает чрезвычайно гладкую, почти глянцевую поверхность.
Такая многоступенчатая технология гарантирует максимально эффективную защиту от смоло-парафиновых наслоений и минимизирует воздействия солей.
Труба 89х6 становится трехслойной:
- стенка;
- грунтовка;
- внутренний слой (защитный).
В обычных образцах отсутствует средний слой: грунтовка. Это ослабляет эксплуатационные характеристики.
Базовая характеристика защитного покрытия — эластичность. Оно становится устойчивым к механическому и химическому воздействию. При самых экстремальных условиях эксплуатации эластичное покрытие не подвержено деформации.
Один из самых опасных эксплуатационных моментов — разъединение резьбы и муфты (страгивание).
Страгивающая нагрузка потенциально опасна. Она возникает при деформации витков резьбы. Защита предотвращает изменение геометрических параметров в точке резьбового соединения с муфтой.
Распространено также остекловывание как форма защиты.
Достоинства защитного покрытия составляют:
- Высокий коэффициент сопротивления на скручивание и изгиб.
- Сопротивляемость к образованию трещин и разломов.
- Устойчивости к сколам и ударной нагрузке.
- Экологическая чистота.
Преимущества использования таких образцов — безопасная работа по нефтедобыче. На них снижается процент возникновения аварийных ситуаций, производительность в целом увеличивается. При этом финансирование, положенное нефтянке, снижается за счет минимизации текущих эксплуатационных расходов.
Виды труб
Трубы НКТ-73
Разновидность труб НКТ-73 мм (в зависимости от материала):
- Алюминиевые трубы. Содержащийся в газе и нефти сероводород негативно влияет на металл. В результате коррозии срок службы оборудования снижается. В таких случаях оптимальным будет использование труб из алюминия. Благодаря своим свойствам этот металл менее чувствителен к сероводородной коррозии. Кроме этого, вес трубы НКТ-73 5.5 в метре будет значительно меньшим. Соответственно облегчится транспортировка и монтаж.
- Насосно-компрессорные трубы с защитным покрытием. Помимо коррозии, негативное воздействие на металлы оказывают и повышенные или пониженные температуры. Вследствие образования накипей, отложений гипса или солей трубы деформируются. Чтобы избежать быстрого износа, в состав НКТ-73 мм добавляют компоненты, которые защищают металл от вредного воздействия.
- Насосно-компрессорные трубы из стеклопластика. Такой вид труб является наиболее современным вариантом. Преимущество заключается в том, что стеклопластик не подвергается влиянию кислот, солей или парафиновым осадкам. Вес у такой трубы в несколько раз меньше, чем стандартный вес трубы НКТ-73 мм.
Алюминиевые трубы
В зависимости от комплектации, изготавливаются такие типы труб:
- коррозийно-устойчивые трубы;
- холодоустойчивые;
- высокогерметичные;
- трубы с высаженными концами (с наружной резьбой);
- с узлом уплотнения;
- трубы с повышенной пластичностью.
Трубы насосно-компрессорные (НКТ)
Насосно-компрессорные трубы (НКТ) используются для транспортировки газа или жидкого флюида из скважины на поверхность. Другое применение НКТ – закачка (нагнетание) воздуха для продувания и для ремонтных работ в скважине. При постоянном контакте с влагой, агрессивной средой и высоким давлением, трубы НКТ отличаются повышенной износостойкостью, герметичностью, устойчивостью к коррозии и большой проходимостью внутри ствола трубы. У насосно-компрессорной трубы не должно быть расслоения, трещин и других повреждений, иначе колонна из труб может разгерметизироваться в скважине и произойдет обрыв ленты.
Все требования к насосно-компрессорной трубе при изготовлении предусматривает ГОСТ 633-80. По нему производят трубы следующих типов:
- гладкие с муфтами (НКТ);
- высокогерметичные гладкие (НКМ);
- насосно-компрессорные трубы с высаженными наружу концами (НКТ-В);
- безмуфтовые насосно-компрессорные трубы (НКБ).
Также выпускаются НКТ по техническим условиям: с повышенной хладостойкостью для северных регионов добычи (ТУ 14-3-1282-84, ТУ 14-3-1588-88), хладостойкие с высокой устойчивостью к коррозии в среде с большим коэффициентом сероводорода и соляной кислоты (ТУ 14-161-173-97, ТУ 14-161-150-94); с повышенной пластичностью и узлом из полимерного материала по ТУ 14-3-1722-91.
Выпускаются длины труб от 6 до 10,5 метров, диаметры — от 27 до 114 мм, наиболее часто используемые НКТ 73, 89 и 114. Для каждого диаметра соответствует определенная толщина стенки и группа прочности стали.
Тип труб, соединения, группа прочности
ГОСТ 633-80, API 5CT
С высаженными наружу концами
Гладкая высоко-герметичная НКМ
Гладкая с узлом уплотнения из полимерного материала
Эффективность работы колонны будет зависеть от правильного выбора трубы НКТ и выполнения условий ее обслуживания. Выбор диаметра, толщины стенки, прочности стали и типа резьбы зависит от направления работы и возлагаемой нагрузки. Для скважин под воду подойдет НКТ 73 или 89 диаметра самой низкой группы прочности Д с конусной резьбой, которая выдерживает давление гораздо менее 50 МПа. Для неглубоких скважин в средней полосе России порой используется электросварная труба, на которой нарезается резьба под муфты.
Группа прочности металла в трубах НКТ ГОСТ 633-80 возрастает от Д к М и для газо- или нефтескважины требуется группа не ниже «Е» с максимальной толщиной стенки и соединением, прошедшим испытание на ударную вязкость, расширение, растрескивание и т.д. Требования к трубе увеличиваются, если это обусловлено рельефом, каменистостью пласта, глубиной пробуренного колодца, составом транспортируемого агента (например, битумной нефти с большим содержанием песка), глубиной промерзания грунта и повышенным внутренним давлением. Для подобных работ выбирается самые высокие показатели материала, резьба класса премиум, также возможно заводское изготовление трубы НКТ по проектному чертежу.
Характеристика групп прочности труб НКТ
Условный диаметр, мм
Толщина стенки, мм
Внутренний диаметр, мм
Страгивающая нагрузка (Тс) для резьбового соединения
Источник