RU162842U1

RU162842U1 - SPRING PROTECTOR

Info

Publication number: RU162842U1
Application number: RU2015125955/03U
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Архипенко; Михаил Николаевич Шумский; Сергей Иванович Доркин; Александр Иванович Мороз; Дмитрий Николаевич Адамов; Александр Александрович Мороз; Владимир Аркадьевич Волынский; Сергей Николаевич Потин; Николай Николаевич Привезенцев
Original assignee: Публичное акционерное общество завод "Красное знамя" (ПАО завод "Красное знамя"
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-06-27

Abstract

Устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб, содержащее удлиненный корпус с продольным желобом для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью обхватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две скобы-пружины, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, каждая скоба-пружина снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатая труб к корпусу, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах-пружинах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы, по краям корпуса протектора на каждом конце продольного желоба выполнены поперечные ступени, отличающееся тем, что около поперечных ступеней выполнены, по меньшей мере, два прямоугольных отверстия для установки съемных скоб.A device for attaching a cable to a tubing string, comprising an elongated body with a longitudinal groove for accommodating a cable, having protective shields configured to wrap tubing at the junction, two spring brackets pivotally connected respectively to the body parts, located on both sides of the protective shields and envelopes of the pipe, each spring bracket is equipped with a spring element located with the possibility of preloading the pipes to the body, parts of the body have a fixing protruding protrusions, and fixing brackets corresponding to the protrusions are made in the spring brackets, transverse steps are made along the edges of the tread body at each end of the longitudinal groove, characterized in that at least two rectangular holes are made near the transverse steps for installing removable brackets.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использована для крепления токопроводящего кабеля к колонне труб в скважине.The utility model relates to oil-producing equipment and can be used to attach a conductive cable to a pipe string in a well.

Известные из уровня техники устройства чаще всего представляют собой удлиненный корпус, имеющий возможность установки в обхват насосно-компрессорных труб, как минимум две скобы, расположенные вдоль корпуса, соединенные с ним шарнирно и узлы фиксации скоб в закрытом положении (патент РФ №12432, 1999 г., №16012, 2000 г., №30382, 2003 г., №34616, 2003 г. №34960, 2003 г., №35650, 2004 г., 52418, 2006 г., №69911, 2007 г. №70294, 2007 г.).The devices known from the prior art most often are an elongated body that can be installed in the girth of tubing, at least two brackets located along the body, pivotally connected to it and the fixation nodes of the brackets in the closed position (RF patent No. 12432, 1999 ., No. 16012, 2000, No. 30382, 2003, No. 34616, 2003, No. 34960, 2003, No. 35650, 2004, 52418, 2006, No. 69911, 2007, No. 70294 , 2007).

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является устройство для крепления кабеля к колонне насосно-компрессорных труб (патент РФ №44139 от 13.09.2004 г.). Известное устройство для крепления токопроводящего кабеля к колонне насосно-компрессорных труб содержит удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью обхватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две зажимные скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы, каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатая труб к корпусу, части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы. Корпус выполнен из стали «марки 20», оси шарнирных соединений - из прутка нержавеющей стали, зажимные скобы - из стали «марки 65Г». По меньшей мере, на одном конце продольного желоба выполнена поперечная ступенька для фиксации кабеля за счет сил трения от прижатия его к соединительным трубам и исключения углового перегиба.The closest analogue of the claimed utility model is a device for attaching a cable to a tubing string (RF patent No. 44139 of 09/13/2004). A known device for attaching a conductive cable to a tubing string comprises an elongated housing with a longitudinal recess for accommodating a cable, having protective shields configured to wrap tubing at the junction, two clamping brackets pivotally connected respectively to the housing parts, located on both sides of the protective shields and the envelope of the pipe, each bracket is equipped with a spring element located with the possibility of preloading the pipes to the housing, part to the enclosures have locking protrusions, and fixing brackets corresponding to the protrusions are made in the brackets. The case is made of “grade 20” steel, the axis of the hinge joints is made of stainless steel bar, the clamping brackets are made of “grade 65G” steel. At least one end of the longitudinal groove has a transverse step for fixing the cable due to friction from pressing it against the connecting pipes and eliminating angular bending.

Известная полезная модель при простоте конструкции и применении оптимального соотношения свойств материала корпуса, зажимных скоб и деталей шарнирных соединений позволяет снизить себестоимость изделия в целом, быстро устанавливать и снимать устройство с колонны труб, а также за счет наличия поперечной ступеньки происходит надежная фиксация кабеля.A well-known utility model with the simplicity of design and the application of the optimum ratio of the properties of the material of the case, clamping brackets and parts of the hinge joints allows to reduce the cost of the product as a whole, quickly install and remove the device from the pipe string, and also due to the presence of the transverse step, the cable is securely fixed.

Однако известное устройство, как и другие аналоги, предназначено для узкого диапазона толщины кабелей порядка 3,5…4 мм. Одно из «Единых технических требований … к оборудованию для добычи нефти» является фиксация погружного кабеля в диапазоне толщин 11,5…17 мм от осевого перемещения при усилии равном двукратной массе погружного кабеля длинной 10 м (20-30 кг). Кроме того, внешние диаметры муфты и трубы имеют допуски (до ±1 мм). При минимально возможных диаметрах трубы, муфты и кабеля толщиной 12 мм имеются зазоры между ними и элементами протектора. В этом случае устройство работает не корректно - пружины зажимных скоб не выполняют своего функционального назначения, так как пружина полностью разжата и надежной фиксации кабеля нет. Для обеспечения надежной фиксации кабеля разной толщины требуются разные варианты исполнения элементов конструкции, толщина которых определяется опытным путем. Данная конструкция трудно поддается расчетам и требуется частая доработка оснастки, постоянная корректировка конструкторской документации под каждый конкретный заказ. Это приводит к излишне большой номенклатуре протекторов, что в свою очередь усложняет как изготовление, так и применение данных изделий.However, the known device, like other analogues, is intended for a narrow range of cable thicknesses of the order of 3.5 ... 4 mm. One of the “Unified Technical Requirements ... for Oil Production Equipment” is the fixation of a submersible cable in a thickness range of 11.5 ... 17 mm from axial displacement with an effort equal to twice the weight of a submersible cable 10 m long (20-30 kg). In addition, the external diameters of the coupling and pipe have tolerances (up to ± 1 mm). With the smallest possible diameters of the pipe, sleeve and cable, 12 mm thick, there are gaps between them and the tread elements. In this case, the device does not work correctly - the springs of the clamping clamps do not fulfill their functional purpose, since the spring is fully unclenched and there is no reliable cable fixation. To ensure reliable fixation of the cable of different thicknesses, different designs of structural elements are required, the thickness of which is determined empirically. This design is difficult to calculate and requires frequent refinement of equipment, constant adjustment of design documentation for each specific order. This leads to an unnecessarily large range of protectors, which in turn complicates both the manufacture and use of these products.

Заявляемое устройство позволяет устранить указанные недостатки, путем унификации конструкции, сохраняя при этом надежное крепление электрического кабеля, исключающего его повреждение в процессе эксплуатации.The inventive device allows to eliminate these disadvantages by unifying the design, while maintaining reliable fastening of the electric cable, eliminating its damage during operation.

Заявляемое устройство содержит корпус, который в рабочем положении охватывает приблизительно половину длины окружности трубы на участке крепления устройства. То есть поперечное сечение корпуса имеет в целом дугообразную форму. Завершают охват трубы в рабочем положении скобы-пружины, крепящиеся к корпусу шарнирным соединением. На корпусе имеются фиксирующие выступы, а в скобе-пружине выполнены соответствующие выступам фиксирующие отверстия. С внутренней стороны, как правило, в средней части корпуса, выполнен продольный желоб для укладки кабеля. Корпус устройства наиболее оптимально изготавливать цельнотянутым. Упомянутые части корпуса выполнены с защитными экранами, расположенными по краям средней части корпуса с возможностью частичного охватывания муфт и выступающими в поперечном направлении за пределы поперечных размеров шарнирных соединений, участков фиксации скобы-пружины и частей корпуса.The inventive device includes a housing, which in the working position covers approximately half the circumference of the pipe at the site of attachment of the device. That is, the cross section of the housing has a generally arched shape. Complete the coverage of the pipe in the working position, the spring brackets attached to the body with a swivel joint. There are fixing protrusions on the housing, and fixing holes corresponding to the protrusions are made in the spring clip. On the inside, as a rule, in the middle part of the body, a longitudinal groove for cable laying is made. The device case is most optimally made seamless. Mentioned parts of the housing are made with protective shields located at the edges of the middle part of the housing with the possibility of partial enclosure of the couplings and protruding in the transverse direction beyond the transverse dimensions of the hinge joints, the fixation sections of the spring clip and housing parts.

Каждая скоба-пружина, как правило, снабжена пружинным элементом. Пружинный элемент состоит, по меньшей мере из двух навстречу направленных язычков, отогнутых по дуге внутрь корпуса.Each spring bracket is typically provided with a spring element. The spring element consists of at least two towards the directed reeds, bent along an arc inside the housing.

На каждом конце продольного желоба выполнены поперечные ступени, которые обеспечивают надежную фиксацию кабеля. Зажатие кабеля происходит только в крайних точках корпуса между трубой и поперечными ступенями, а в зоне муфты остается свободным, что исключает влияние допусков размеров муфты на усилие фиксации кабеля и усилие закрывания скоб-пружин. Скругленная форма ступеней делает невозможность возникновения перегибов кабеля и, как следствие, исключает его повреждение в процессе эксплуатации.At each end of the longitudinal groove, transverse steps are made that provide reliable cable fixation. Cable clamping occurs only at the extreme points of the housing between the pipe and the transverse steps, and remains free in the area of the coupling, which excludes the influence of the tolerances of the coupling dimensions on the cable fixing force and the closing force of the spring brackets. The rounded shape of the steps makes it impossible to bend the cable and, as a result, eliminates its damage during operation.

Технический результат заключается в том, что в части продольного желоба около поперечных ступеней выполнены, по меньшей мере, два прямоугольных отверстия для установки съемных скоб по краям корпуса протектора. Скобы изготовлены из пружинной стали «марки 65Г». Для установки скобы заводятся за край корпуса и проталкиваются вперед до попадания выступа скоб в отверстие корпуса. Зажатие кабеля происходит между трубой и скобами протектора, а в зоне муфты кабель также остается свободным. Скобы выполняют роль прокладки между кабелем и корпусом и обеспечивают расширение диапазона применяемого кабеля, а также дают запас в надежности фиксации кабелей из-за влияния допусков как самого протектора, так и труб и самих кабелей. Демонтаж скоб производится в обратной последовательности. Применение скоб позволяет уменьшить номенклатуру выпускаемых протекторов и унифицировать товарную продукцию для потребителя.The technical result consists in the fact that at least two rectangular holes for installing removable brackets along the edges of the tread housing are made in the part of the longitudinal groove near the transverse steps. The staples are made of spring steel "grade 65G." To install, the brackets are inserted over the edge of the housing and pushed forward until the protrusion of the staples gets into the opening of the housing. Cable clamping occurs between the pipe and the tread brackets, and in the area of the coupling the cable also remains free. The brackets play the role of laying between the cable and the housing and provide an extension of the range of the cable used, and also provide a margin in the reliability of cable fixation due to the influence of the tolerances of both the tread itself and the pipes and the cables themselves. Dismantling of brackets is carried out in the reverse order. The use of staples allows you to reduce the range of manufactured protectors and to unify marketable products for the consumer.

Сущность полезной модели поясняется фигурами 1, 2, 3, 4.The essence of the utility model is illustrated by figures 1, 2, 3, 4.

На фигуре 1 - вид устройства сбоку без съемных скоб.In figure 1 is a side view of the device without removable brackets.

На фигуре 2 - вид устройства в разрезе без съемных скоб.Figure 2 is a sectional view of the device without removable brackets.

На фигуре 3 - вид устройства сбоку со съемными скобами.In figure 3 is a side view of the device with removable brackets.

На фигуре 4 - вид устройства в разрезе со съемными скобами.Figure 4 is a sectional view of the device with removable brackets.

Устройство для крепления кабеля к колонне труб и защиты его от механических повреждений (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4) содержит корпус 1 с продольным желобом 2 для укладки кабеля, а также, по меньшей мере две скобы-пружины 3, которые шарнирными соединениями 4 скреплены частями 5 корпуса 1. Каждая скоба-пружина 3 снабжена пружинным элементом 6 в виде дугообразно отогнутых внутрь язычков. Каждый пружинный элемент может состоять из нескольких, например, двух встречно направленных язычков. Участки 5 корпуса 1 имеют фиксирующие выступы 7, а в скобах-пружинах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы 8. На свободном конце каждой скобы-пружины 3 выполнен паз 9 для технологического ключа, а на части 5 корпуса 1 имеется встречное отверстие 10. В средней части корпуса 1 на уровне шарнирных соединений 4 в виде изогнутых пластин расположены защитные экраны 11, соединенные одной стороной с корпусом 1 и выступающие в поперечном направлении за пределы поперечных размеров шарнирных соединений 4 и участков фиксации скоб-пружин 3. Каждое шарнирное соединение 4 представляет собой ось 12, зафиксированную во втулках скобы-пружины 3 и втулках частей корпуса 1, расположенных по обе стороны от защитных экранов 11.A device for attaching a cable to a pipe string and protecting it from mechanical damage (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4) includes a housing 1 with a longitudinal groove 2 for laying the cable, and at least two brackets springs 3, which are hinged by 4 parts 5 of the housing 1. Each spring bracket 3 is provided with a spring element 6 in the form of arches bent inwardly. Each spring element may consist of several, for example, two counter-directed reeds. The sections 5 of the housing 1 have locking protrusions 7, and the locking brackets 8 are made in the spring brackets. The grooves 9 for the technological key are made on the free end of each spring bracket 3, and there is a counter hole 10 on the housing 5, part 10. In the middle part the housing 1 at the level of the hinge joints 4 in the form of curved plates are protective shields 11, connected by one side to the housing 1 and protruding in the transverse direction beyond the transverse dimensions of the hinge joints 4 and the fixation sections of the spring brackets 3. Each e swivel 4 is an axis 12, fixed in the bushings of the spring bracket 3 and the bushings of the parts of the housing 1 located on both sides of the protective shields 11.

Продольный желоб 2 корпуса 1 имеет отогнутые внутрь поперечные ступени 13 (фиг. 1, фиг. 3), в нижней части корпуса 1 около поперечных ступеней 13 имеется отверстие 14, в которое, при необходимости, установлена стальная съемная скоба 15 (фиг. 3), представляющая собой изогнутую пластину с выступом с одной стороны и плотно примыкающую с внешней и внутренней стороны к поперечной ступеньке 13 корпуса 1.The longitudinal groove 2 of the housing 1 has transverse steps 13 bent inward (FIG. 1, FIG. 3), in the lower part of the housing 1 near the transverse steps 13 there is an opening 14 into which, if necessary, a steel removable bracket 15 is installed (FIG. 3) , which is a curved plate with a protrusion on one side and tightly adjacent from the outer and inner sides to the transverse step 13 of the housing 1.

Установку устройства на колонну труб и защиты его от механических повреждений производят следующим образом.The installation of the device on the pipe string and protect it from mechanical damage is as follows.

В продольный желоб корпуса 1 укладывают кабель. Затем устройство накладывают на муфту, соединяющую трубы в колонне и закрепляют скобой-пружиной 3 выше и ниже муфты. При этом зажатие кабеля происходит между трубой и корпусом протектора. Для применения кабелей более широкого диапазона предусмотрена установка скоб 15 по краям корпуса 1 протектора. Для установки скоба 15 заводится за край поперечной ступеньки 13 корпуса 1 протектора и проталкивается вперед до попадания выступа скобы 15 в отверстие 14 корпуса 1. Скоба 15 выполняет роль прокладки между кабелем и корпусом 1. При этом зажатие кабеля происходит между трубой и скобами протектора, а в зоне муфты кабель также остается свободным. Демонтаж скоб 15 производится в обратной последовательности.A cable is laid in the longitudinal groove of the housing 1. Then the device is superimposed on the coupling connecting the pipes in the column and secured by a spring bracket 3 above and below the coupling. In this case, cable clamping occurs between the pipe and the tread body. For the use of cables of a wider range, installation of brackets 15 is provided along the edges of the tread housing 1. For installation, the bracket 15 is inserted beyond the edge of the transverse step 13 of the tread housing 1 and pushed forward until the protrusion of the bracket 15 enters the hole 14 of the housing 1. The bracket 15 acts as a gasket between the cable and the housing 1. In this case, the cable is clamped between the pipe and the tread brackets, and in the area of the coupling, the cable also remains free. The dismantling of the staples 15 is carried out in the reverse order.

Предлагаемые изменения позволяют добиться следующих преимуществ:The proposed changes allow you to achieve the following benefits:

- Все делали предлагаемой полезной модели являются универсальными для всех толщин кабеля.- Everyone did the proposed utility model are universal for all cable thicknesses.

- Изменения в конструкции сводится в введению дополнительных отверстий в корпус, что не потребует дополнительных затрат на изготовление оснастки.- Changes in the design are reduced to the introduction of additional holes in the housing, which does not require additional costs for the manufacture of equipment.

- Зажатие кабеля происходит между трубой и корпусом протектора, а в зоне муфты кабель остается свободным, что исключает влияние допусков размеров муфты на усилие фиксации кабеля и усилие закрывания скоб-пружин.- The cable is clamped between the pipe and the tread case, and in the area of the coupling the cable remains free, which excludes the influence of the tolerances of the coupling dimensions on the cable fixing force and the closing force of the spring brackets.

- Применение съемных скоб позволяет расширить диапазон применяемого кабеля, а также дает запас в надежности фиксации кабелей из-за влияния допусков как самого протектора, так и труб и самих кабелей.- The use of removable brackets allows you to expand the range of the cable used, and also gives a margin in the reliability of cable fixation due to the influence of the tolerances of both the tread itself and the pipes and the cables themselves.

- С применением съемных скоб номенклатура протекторов существенно сокращается, позволяя унифицировать товарную продукцию для потребителя.- With the use of removable brackets, the range of protectors is significantly reduced, allowing you to unify marketable products for the consumer.

- Вновь вводимая новая деталь, несложная в изготовлении, легко устанавливается и снимается потребителем, а также при желании потребителя может не поставляться или дозаказываться.- The newly introduced new part, which is simple to manufacture, is easily installed and removed by the consumer, and also, if desired, may not be delivered or reordered.

Claims

A device for attaching a cable to a tubing string, comprising an elongated body with a longitudinal groove for accommodating a cable, having protective shields configured to wrap tubing at the junction, two spring brackets pivotally connected respectively to the body parts, located on both sides of the protective shields and the envelope of the pipe, each spring bracket is equipped with a spring element located with the possibility of preloading the pipes to the body, parts of the body are fixed protruding protrusions, and fixing brackets corresponding to the protrusions are made in the spring brackets, transverse steps are made along the edges of the tread body at each end of the longitudinal groove, characterized in that at least two rectangular holes are made near the transverse steps for installing removable brackets.