Насосно-компрессорные трубы. Расчеты насосно-компрессорных труб на прочность, страница 2

Сила трения для прямоугольной резьбы: ; для треугольной резьбы , Следовательно, в треугольной резьбе трение примерно на 16 % больше, чем в прямоугольной резьбе.

У безмуфтовых труб типа НКБ существует наружная высадка на обоих концах трубы. На одном конце нарезается наружная резьба, а на другом – внутренняя. Резьбовое соединение обладает высокой прочностью, чем тело гладкой трубы (рис.5.4).

Рисунок 5.4 - Безмуфтовая труба НКБ

5.2.  Уплотнение резьбовых соединений труб

Уплотнения резьбовых соединений труб с треугольным профилем и трапецеидальным профилем происходит по разным признакам. У труб с треугольным профилем резьбовых соединений высокая герметичность соединения достигается за счет пластических деформаций вершин резьбы при затяжке соединения.

Кроме того, при свинчивании труб с муфтами применяются смазка или другие уплотнители, обеспечивающие герметичность соединения и одновременно предохраняющие его от задиров и коррозии. Эффективность смазки в основном зависит от наполнителей. Добавление 20-30% графита в чистую нефть позволяет обеспечить герметичность 73-мм труб при испытании водой до 20 МПа. Вместе с тем к смазке предъявляется ряд требований, которые обеспечивают ее герметизирующую способность в течение длительного времени. Необходимо, чтобы смазка обладала не только высокими уплотнительными свойствами, но и предотвращала задиры и заедания резьбовых соединений, обладала повышенной термостойкостью. Компоненты, входящие в состав смазки, должны находиться во взвешенном состоянии, составляя однородную массу.

          Для газовых скважин необходимо, чтобы смазка обеспечивала герметичность в условиях изменения температуры и давления.

Смазка Р-402 (ТУ 38-101-330-73) предназначена для труб, работающих в скважинах с температурой до 200 ⁰С. Смазка свободно наносится на поверхность резьбовых соединений при температуре до минус 30⁰С.

Смазка Р-2 (ТУ 38-101-332-73) предназначена для труб, работающих в скважинах с температурой до 100⁰С. Свободно наносится при температуре окружающего воздуха до –5⁰С.

Таблица 5.2 - Смазки для насосно-компрессорных труб

Состав смазок	Содержание, %
	Р-402	Р-2
Жировая основа	36	37
Графитовый порошок	20	18
Свинцовый порошок	28	29
Цинковая пыль	12	12
Медная пудра	4	4

Резьбу и уплотнительные конические расточки муфты оцинковывают или фосфатируют. На герметичность значительно влияет момент свинчивания муфты. Муфты должны быть закреплены на муфтонаверточном станке.

Трубы НКМ и НКБ обеспечивают герметичность при давлении газа до 50 МПа, что достигается за счет использования металлического уплотнительного пояска у конца ниппеля с внутренней конической поверхностью муфты (рис. 5.5). При завершении крепления соединения также происходит контакт по внутренним упорным торцам.

Резьбы труб НКМ и НКБ, благодаря форме профиля резьбы, обеспечивает не только высокую герметичность из-за малых зазоров и незначительной радиальной деформации, но и более быстрое свинчивание.

Тип труб, как и смазку, следует выбирать в зависимости от условий работы труб. Для газовых и газоконденсатных скважин с высоким давлением до 50 – 60 МПа рекомендуется применять трубы НКБ, для скважин с более низким давлением 30 – 40 МПа  - трубы НКМ, для давления до 20-30 МПа – гладкие трубы по ГОСТ 633-80.

1 – основная плоскость; 2 – сбег резьбы; 3 – расчетная плоскость

Рисунок 5.5 - Размеры соединений труб НКБ

5.5. Материалы труб и муфт к ним

Насосно-компрессорные трубы и муфты к ним изготовляются из сталей групп прочности Д, К, Е, Л, М, Р. По возможности применяются более дешевые сорта труб – группа прочности Д и К. Сортамент насосно-компрессорных труб приведен в табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Сортамент труб