Способы соединения полимерных труб

Оборудование скважин возможно с применением сварного или резьбового соединения полимерных труб и фильтров.

Термоконтактная сварка встык производиться с использованием нагревательных плит. Для проведения работ разработана полуавтоматическая установка для сварки полиэтиленовых труб УСВТ-2 /22/, которая крепится к стойке мачты буровой установки. Установка состоит из следующих основных узлов: сварочного, блока питания, нагревательного элемента, торцовочного приспособления.

Сварочный узел включает направляющие с неподвижным зажимом, платформу с подвижными, зажимами, пневмоцилиндр, консоль, узел крепления к буровой установке, редуктор и кран-переключатель.

Блок питания предназначен для подключения к электрической сети и автоматического поддержания температуры нагревательного элемента.

Торцовочное приспособление представляет собой два металлических диска, в прорезях которых закреплены торцующие и фасочные ножи.

При сварке труб нижняя труба зажимается в неподвижный зажим, а верхняя — в подвижные зажимы. Зажатие осуществляется эксцентриковым зажимом и подвижными винтами. Напряжение подается на нагревательный элемент до достижения температуры, установленной на терморегуляторе. При достижении необходимой температуры (для ПНД-2010С) цепь катушки пускателя размыкается. Необходимое усилие осадки и оплавления торцов труб создают пневмоцилиндром (высота валика грата4−5 мм).

По окончании оплавления нагревательный элемент убирается и трубы прижимаются друг к другу с необходимым давлением осадки.

По истечении времени охлаждения (4 мин) раскрывают зажимы и выводят сварочную установку из-за трубы.

Величина давления оплавления и осадки для различных типоразмеров труб (по манометру редуктора) приведена в таблице 20.

Таблица 20.

Однако, термоконтактная сварка «встык» находит весьма ограниченное применение при сооружении скважин по следующим причинам:

• — большие трудозатраты и продолжительность операций по сверке (в основном из-за времени охлаждения сварного стыка под давлением);
• — необходимость центрации свариваемых концов труб и зачистки свариваемых контактных поверхностей;
• — уменьшение внутреннего диаметра обсадных труб не — за наличия валика расплавленного полиэтилена («грата»);
• — субъективной оценки параметров сварки (температура нагрева и давление при охлаждении стыка) при применении нерегулируемых нагревательных элементов.

В связи с вышеизложенным термоконтактная сварка встык может применяться при сооружении скважин небольшой глубины и при значительных кольцевых зазорах между водоподъемом оборудованием или ремонтно — восстановительными средствами и обсадными трубами в местах сварки.

Не имеют на сегодняшний день производственного внедрения более совершенные способы сварки полиэтиленовых труб с использованием струн термическая сварка и сварка трением.

Способ струнно-термической сварки из термопластичных материалов разработан в ИММС АН БССР (г.Гомель). Способ заключается в прорезании свариваемых изделий металлической струной, нагретой электрическим током. При прорезании изделий нагретой струной происходит проплавление, а затем охлаждение и отвердение материала.

В СКО-2 НИКБООР (г. Свердловск) под руководством Л. Л. Стариковского были выполнены исследования по соединении полиметиленовых труб типа ПНД и муфт 0 125 мм и с толщиной стенки 20 мм с применением термоусаживающихся муфт и струнно-термической сварки /18/.

Муфта представляла собой полиэтиленовую втулку, нагретую до 90−950 С и расширенную на прессе путем заправки ее на дорпа с последующим охлаждением в проточной воде. После охлаждения муфта снималась с дорпа.

Образец соединения представляет собой два отрезка трубы, свободно вставленных в муфту. Муфта нагревается до 80−900С и в результате термоусадок плотно облегает соединяемые концы труб.

Для увеличения герметичности и сто…