Гидропоршенді сораптар арқылы ұңғымаларды пайдалану

Гидравликалық поршенді сорапты қ ондырғ ылар (ГПСҚ) ө німділігі жоғ ары, қ ұ рамында механикалық қ оспалары жоқ, терең ұ ң ғ ымаларды пайдалануғ а арналғ ан. ГПСҚ батырмалы агрегаты негізгі ү ш элементтен тұ рады: поршенді гидравликалық қ озғ алтқ ыш, бір-бірімен қ атты берік штокпен жалғ асқ ан плунжерлі (поршенді) сораптан жә не басқ арылатын золотникті қ ондырғ ы.

Қ ондырғ ы жер беті жә не батырмалы бө ліктен тұ рады (13.10-сурет). Жер бетіндегі бө ліктерге кү штік жә не тіректі сораптар, сыйымдылық жә не кү штік сұ йық тарды дайындауғ а арналғ ан жабдық тар, қ ұ быр желілері мен крандарды, сонымен бірге бақ ылау-ө лшеу қ ондырғ ылары кіреді [11].

Батырмалы агрегат кү рделі гидравликалық машина болып табылады: поршень-гидроқ озғ алтқ ыш цилиндрі; поршень (плунжер)- сорап цилиндрі, жә не гидравликалық золотникті қ ондырғ ы.

Тө менде суретте батырмалы агрегаттың сұ лбасы кө рсетілген: плунжерлі сораппен жеке қ озғ алыста (а суреті) жә не поршенді сораппен екі бағ ытта қ озғ алыс (б суреті).

13.10-сурет. Гидропоршенді сораптың принципиалды сұ лбасы

а — бір бағ ытта қ озғ алатын плунжерлі сорап; б — екі бағ ытта қ озғ алатын поршенді сорап; I — гидроқ озғ алтқ ыш; II — плунжерлі (поршенді) сорап; 1 — гидроқ озғ алтқ ыш цилиндрі; 2 — гидроқ озғ алтқ ыш поршені; 3 —нығ ыздағ ыш - бө лгіш; 4—қ озғ алтқ ыш штогы; 5 — сорап плунжері (поршень); 6 — сорап цилиндрі; 7 — сору клапаны; 8 —айдау клапаны; 9 —ө ткізу каналы; 10 — кү штік гидросұ йық ты ө ткізу каналы; 11 — ұ ң ғ ыма ө німін жә не кү штік гидросұ йық ты шығ ару каналы; 12 — золотникті қ ондырғ ы.

Гидропоршенді сораптың ең маң ызды элементі жә не оның жұ мысын басқ аратын золотникті қ ондырғ ы болып табылады (12). Золотниктің ішкі бө лігінде 90⁰С бұ рылыс жасай алатындай каналдар бар жә не екі жағ дайда орналасқ ан. Мұ ндай қ осылулар қ озғ алтқ ыштың штогынан автоматты жү ргізіледі.

13.10-суретте кө рсетілгендей жұ мыс сұ йығ ы жоғ арыдан кү шті сораптардың кө мегімен қ ұ быр желісіне (СКҚ) (10) айдалады да, золотниктің орналасуына байланысты цилиндр қ озғ алтқ ышының I жоғ арғ ы бө лігіне беріледі. Цилиндр қ озғ алтқ ышының тө менгі бө лігі де бір мезгілде золотниктің кө мегімен шығ у желісіне жалғ анады (сақ иналы кең істік).

Жұ мыс сұ йығ ының қ ысымы ә серімен қ озғ алтқ ыштың поршені (2) тө мен қ арай жү ріс жасайды. Поршеннің астың ғ ы бө лігіндегі сұ йық золотник арқ ылы қ ұ бырдың шығ у желісімен (11) сыртқ а шығ арылады.

Жұ мыс сұ йығ ының қ ысымы ә серінен қ озғ алтқ ыштың поршені тө мен бағ ытта қ озғ алыс жасайды. Сұ йық поршеннің астынан золотник арқ ылы шығ у желісінен сыртқ а шығ арылады (сақ иналы кең істікпен). Жү ріс соң ында тө рт жү рісті кран (золотник) автоматты тү рде 90⁰ бұ рылыс жасайды, ал оның арналары суретте ү зік сызық пен кө рсетілгендей етіп орналастырылады.

Жуу сұ йығ ы, қ ұ быр желісінен (СКҚ) золотниктің жаң а орналасу жағ дайына байланысты I қ озғ алтқ ыш цилиндрінің тө менгі бө лігіне енуге жол ашып алады, ал жұ мыс жасап болғ ан сұ йық цилиндрдің жоғ арғ ы бө лігі арқ ылы шығ у желісіне (11) беріледі. Жуу сұ йығ ының қ ысымы ә серінен, тө менгі бө ліктегі поршень (2) жоғ ары бағ ытта кө теріледі. Толық жоғ ары кө терілген уақ ытта қ озғ алтқ ыш штогына байланысты золотник кері бағ ытта 90⁰ бұ рылады, ал оның арналары бастапқ ы орналасу жағ дайына қ айтып келеді. Бұ л жуу сұ йығ ының, қ озғ алтқ ыштың жоғ арғ ы жә не тө менгі бө лігіне енуін қ амтамасыз етеді. Қ озғ алтқ ыш поршенінің алмасу жылдамдығ ы жә не оның жү ріс саны, негізінен жуу сұ йығ ын айдау жылдамдығ ына тә уелді болады. Егер сұ йық ты айдау жылдамдығ ы аз болса, қ озғ алтқ ыштың поршенінің жү ріс саны аз болады жә не керісінше болуы мү мкін. Дегенмен жү ріс санын шексіз ү лкейту мү мкін емес. Агрегаттың поршендік тобының золотниктің жә не сұ йық тың арналарындағ ы инерциясы жү ріс санын шектейді, жә не ол 100-ден аспайды. Қ озғ алтқ ыш штогына жалғ анғ ан ұ ң ғ ыма сорабының поршені (5) ілгері-кері жү ріс жасайды. Сорап цилиндрі екі жағ ынан да бір айдау (8) жә не сору (7) клапандарымен жабдық талғ ан. Поршень (5) тө мен жү ріс жасағ анда қ абат сұ йығ ы қ ысымның ә серінен жә не сораптың бату терең дігінен сорап цилиндірінің жоғ арғ ы бө лігіне арна немесе жоғ арғ ы сору клапаны арқ ылы келіп тү седі. Қ абат сұ йығ ы поршень (5) арқ ылы тө мен тү скен кезде цилиндрдің тө менгі бө лігінен тө менгі айдау клапаны (8) арқ ылы шығ у желісіне (11) келіп тү седі де, жұ мыс жасап болғ ан сұ йық пен араласады. Поршень (5) жоғ ары кө терілген кезде поршень астындағ ы сору клапаны арқ ылы (6) қ абат сұ йығ ы сорылады, ал поршень ү стіндегі сұ йық жоғ ары айдау клапаны арқ ылы (8) шығ у желісіне (11), яғ ни сақ иналы кең істікке ө теді. Конструктивті жағ ынан золотник қ озғ алтқ ыш штогында орнатылғ ан жә не фасонды втулка тү рінде жасалғ ан. Қ озғ алтқ ыш штогының тө менгі жә не жоғ арғ ы бө лігінде қ ысқ а фазалық - арналар орналасқ ан, жә не ол арқ ылы жұ мыс сұ йығ ы золотник цилиндіріне келіп тү седі де, қ озғ алтқ ыш цилиндірін қ ұ быр желілерімен (10, 11) байланыстыру ү шін фасонды втулкағ а енеді. Сорап берілісінің екі жақ ты қ озғ алуы арқ асында, қ арапайым бірлік плунжерлі сораппен салыстырғ анда берілісі екі есеге жоғ ары болады.

Ұ ң ғ ымадан аз жә не орташа кө лемде мұ най немесе сұ йық ө ндіру ү шін золотникті таратқ ышы бар, поршенді қ озғ алтқ ышты терең дік поршенді сораптар қ олданады [8].

Бұ л жағ дайда терең дік агрегат плунжері шток арқ ылы гидравликалық қ озғ алтқ ыштың плунжерімен қ осылғ ан поршенді сораптан тұ рады.

Гидравликалық қ озғ алтқ ышқ а жер бетінен қ ысыммен жұ мыс сұ йығ ы беріледі (судан жә не газдан бө лінген жә не механикалық қ оспалардан тазартылғ ан мұ най). Гидравликалық қ озғ алтқ ыштың золотнигі жұ мыс сұ йығ ын поршеннің астың ғ ы жә не ү стінгі цилиндр кең істігіне кезек-кезек жіберіп тұ рады (13.11-сурет).

Қ озғ алтқ ыш поршені ілгері–кейінді қ озғ алысқ а келеді жә не шток арқ ылы осы қ озғ алыс сорап плунжеріне беріледі. Золотник жұ мысы терең агрегаттың плунжерлерін қ осатын шток арқ ылы немесе арнайы басқ ару жү йесімен реттеледі. Пайдаланылғ ан жұ мыс сұ йығ ы қ озғ алтқ ыш арқ ылы қ абаттан ө ндірілетін кө теру қ ұ бырына бағ ытталады. Жер бетіне қ абат сұ йығ ы мен жуу сұ йығ ының қ оспасы кө теріледі. Жер бетінде ұ ң ғ ымалық агрегатқ а жұ мыс сұ йығ ын айдайтын сорап жә не жұ мыс сұ йығ ын дайындайтын жү йе орналасады. Жер бетіне кө терілген қ абат сұ йығ ының бір бө лігі мұ най-газ ө ндірудің жинау желісіне беріледі, ал бір бө лігі жұ мыс сұ йығ ын дайындау жү йесіне беріледі.

13.11-сурет. Гидропоршенді сораптың орналасу схемасы

1 - ұ ң ғ ымалық сорап; 2 - батырмалы қ озғ алтқ ыш; 3 - ұ ң ғ ыма жә не пайдаланылғ ан сұ йық тарды кө теруге арналғ ан арналар; 4 - жұ мыс сұ йығ ын беретін арық; 5 - жер бетіндегі кү штік сорап; 6 - жұ мыс сұ йығ ын дайындау жү йесі.

Онда жұ мыс сұ йығ ы судан, газдан жә не механикалық қ оспалардан тазартылып жер бетіндегі сорапқ а бағ ытталады. Жұ мыс сұ йығ ын дайындау жү йесінде тұ ндырғ ыш, сепаратор, реагент беретін қ ұ рылғ ы жә не кейбір жағ дайларда қ ыздырғ ыштар қ олданылады. Сонымен қ атар жұ мыс сұ йығ ының тұ йық талғ ан айналым схемасы қ олданылады.

Бұ л жағ дайда ұ ң ғ ымада ү ш арна (канал) қ ажет. Яғ ни қ озғ алтқ ышта пайдаланылғ ан жұ мыс сұ йығ ы ө ндірілетін сұ йық пен қ осылмай жер бетіне кө теріледі. Сонда жұ мыс сұ йығ ын дайындау жү йесі жең ілдейді. Бірақ ұ ң ғ ымада ү ш арна тудыруды талап етеді, бұ л ә рқ ашанда тиімді емес, жә не кейбір жағ дайларда мү мкін болмайды.

Тиімді жағ дай жер бетіндегі бір қ ондырғ ығ а бірнеше пайдалану ұ ң ғ ымаларын қ осу (7÷ 40 ұ ң ғ ыма). Мұ ндай қ ондырғ ыларды топтық қ ондырғ ылар деп атайды.

Терең дік гидропоршенді сорапты қ одырғ ыларда кө лемдік поршенді жер бетіндегі сорап, поршенді жетек жә не поршенді терең дік сорап болады. Бұ л негізгі бө ліктер ү лкен пайдалы ә сер коэффициентке ие болады, яғ ни терең дік сораптардың басқ а тү рлеріне қ арағ анда тиімділігімен ерекшеленеді.

Гидропоршенді сораптардың ерекшеліктері – айдалатын жұ мыс сұ йығ ының кө лемін ө згерте отырып, жер бетінен ұ ң ғ ымадан ө ндірілетін сұ йық тың кө лемін реттеу мү мкіндігі.

Ұ ң ғ ымалық гидропоршенді қ ондырғ ылар кө лбеу бағ ытталғ ан ұ ң ғ ымаларғ а жақ сы бейімделген, ө йткені ілгері – кейінді қ озғ алатын штанга тізбегі (штангалы сораптарда) жә не агрегатты тү сіру кезінде зақ ымдалатын кабель (электр жетекті ұ ң ғ ымалық сорапты қ ондырғ ыларда) болмайды.

Тасталатын терең дік гидропоршенді агрегаттарды қ олдану тү сіріп – кө теру жұ мыстарын жең ілдетеді. Тасталатын терең дік агрегат сұ йық толтырылғ ан СКҚ ішіне тү сіріліп, жұ мыс сұ йығ ымен тө менге қ арай итереді. СКҚ тізбегінің тө менгі бө лігіндегі ершікке жұ мыс сұ йығ ының ағ ынымен престеледі. Ұ ң ғ ымағ а СКҚ екі қ атарын немесе бір қ атарын тү сіруге болады. Бұ л жағ дайда жұ мыс сұ йығ ы СКҚ тізбегі ішімен қ озғ алтқ ышқ а беріледі, ал ө ндірілетін жә не пайдаланылғ ан сұ йық тардың қ оспасы қ ұ быр аралық кең істік арқ ылы жер бетіне кө теріледі. Терең дік агрегатты жер бетіне кө теру ү шін жұ мыс сұ йығ ының ағ ынын қ ұ быр аралық кең істікке бағ ыттайды, сұ йық терең дік агрегаттың астына беріледі жә не оны жер бетіне кө тереді. Жұ мыс сұ йығ ы пакер астына кетпес ү шін онда кері клапан болады.

Сонда тасталатын терең дік сораптарды тү сіріп – кө теру жұ мыстары қ ұ бырларды кө терусіз жү зеге асады. Бұ л жағ дайда кө тергіш жә не жер асты жө ндеу бригадасы керек емес, жұ мыс бір оператормен орындалады. Агрегатты тү сіру уақ ыты сорапты 1000 м терең дікке орнату кезінде – шамамен 40 мин, ал кө теру кезінде 50÷ 60 мин.

Гидропоршенді сорапты қ ондырғ ылардың кемшілігіне кү рделі жер бетіндегі жабдық тардың болуымен, ә сіресе жұ мыс сұ йығ ын дайындау жү йесінің қ ажеттілігінде.

Қ азіргі кездегі гидропоршенді сорапты қ ондырғ ылар бірнеше килограммнан 400÷ 600 тонн/тә у− ке дейін сұ йық ө ндіруге мү мкіндік береді. 1000 тонн/тә у сұ йық ты ө ндіруге арналғ ан жеке агрегаттар бар. Сұ йық ө ндіретін ө нім қ абаты 4000 м –ге дейін болады.

Батырмалы агрегат золотникті тартқ ышты қ озғ алтқ ыштан жә не сораптан тұ рады. Қ озғ алтқ ыш дифференциальды немесе екі жақ ты қ озғ алатын болуы мү мкін, ал сорап – дифференциялды, бір жақ ты жә не екі жақ ты қ озғ алатын. Қ озғ алтқ ыш жә не сорап бө ліктеріндегі жұ мыс кең істіктерінің ә ртү рлі орналасуын ескере отырып, гидропоршенді сораптардың 900 жуық схемалары шығ арылғ ан. Негізінен бұ л екі жақ ты немесе дифферерциалды қ озғ алатын қ озғ алтқ ышты жә не сорапты агрегаттар. Агрегаттың ең қ арапайым конструкциялық шешімі дифференциялды қ озғ алатын қ озғ алтқ ышты жә не сорапты жағ дайда болуы мү мкін. Екі жақ ты қ озғ алатын агрегаттар кү рделі, бірақ олардың п.ә.к. ү лкен жә не жұ мыс істеу режимі бір қ алыпты.

Гидропоршенді сорапты қ ондырғ ының басқ а штангасыз сораптардан тө мендегідей айырмашылық тарымен ерекшеленеді:

- негізгі сипаттамасына байланысты кең аумақ та реттеуге мү мкіндік бар;

- басқ арудың қ арапайымдылығ ы;

- жерасты жө ндеу жұ мыстары ауыр емес, яғ ни батырмалы агрегатты тү сіріп-кө теру ө зінің кү штік сораптарымен жү зеге асады.

Сонымен бірге бұ л қ ондырғ ының кемшілік тұ стары да кездеседі:

- жер бетіндегі қ ондырғ ылардың ың ғ айсыз болуы;

- жоғ ары металлсыйымдылық;

- екі каналды жү йе ү шін кү штік сұ йық ты арнайы дайындау қ ажет;

- механикалық қ оспасы бар ө німді айдаудың мү мкіндігінің болмауы.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Гидропоршенді сорапты қ ондырғ ылары қ андай ұ ң ғ ымаларда

қ олдануғ а арналғ ан?

2. Гидропоршенді сораптың ең маң ызды элементі не?

3. Сораптың жұ мыс жасау принципін тү сіндірің із?

13.6. Турбосорапты қ ондырғ ылар

Турбосорапты қ ондырғ ылар орташа жә не жоғ ары шығ ынды ұ ң ғ ымалардан мұ най ө ндіруге арналғ ан жә не қ алақ шалы турбиналы жә не ортадан тепкіш сорапты кү рделі агрегаттан тұ рады.

Турбосорапты агрегатта қ алақ шалы турбинаның білігі ортадан тепкіш сораптың білігіне бекітілген. Турбина жер бетінен жұ мыс сұ йығ ын айдау арқ ылы қ озғ алысқ а келеді.

Ортадан тепкіш сорап ұ ң ғ ымадан сұ йық ты (мұ най, газ, су қ оймасын) алып жоғ ары айдайды. Турбинада пайдаланылғ ан жұ мыс сұ йығ ы ө ндірілетін сұ йық кө терілетін канал арқ ылы қ осымша араласып жер бетіне шығ ады. Жер бетінде қ оспа бө лігінде, мұ найлы ө ндірілген сұ йық кә сіпшілік желіге бағ ытталады, ал жұ мыс сұ йығ ы (кө п жағ дайларда су) жер бетіндегі сорапқ а беріледі жә не содан ұ ң ғ ымағ а батырмалы турбиналы сораптың жетегіне беріледі.

Мұ ндай сораптар сә йкесті аз терең діктегі (кө п жағ дайларда 200÷ 1000м) ұ ң ғ ымадан кө п мө лшерде сұ йық ты (400÷ 500 м³/тә у жә не оданда жоғ ары) алуғ а арналғ ан. Мұ ндай сорапты қ ондырғ ылардың ерекшіліктері, жеткілікті жоғ ары тиімділікте ұ ң ғ ымадан кө п мө лшерде сұ йық ө ндіру мү мкіндігінің болуында. Мұ ндай сорапты кө лбеу бағ ытталғ ан ұ ң ғ ымаларда пайдалануғ а болады.

Қ ондырғ ы ұ ң ғ ымағ а СКҚ тізбегінің кө мегінсіз тү сірілуі мү мкін. Бұ л ұ ң ғ ымада жө ндеу жұ мыстарын жең ілдетеді.

Бірақ та мұ ндай сорапты қ ондырғ ылардың кемшіліктерін жою қ иынғ а тү сіп тұ р. Ұ ң ғ ымағ а айдалатын жұ мыс сұ йығ ының кө лемінің кө п болуы, ұ ң ғ ымада ү лкен диаметрлі канал жасауды талап етеді. Диаметрі 146 мм жә не 168 мм ұ ң ғ ымаларда бұ л қ иынғ а тү седі.

Жер бетінде ү лкен кө лемде жұ мыс сұ йығ ын тазалау жә не дайындау қ ажет, сонда ү лкен металл сиымдылық ты жабдық тарды орнатуды жә не оның қ ызмет ету шығ ынын талап етеді.

13.12-сурет. Мұ най ө ндіруге арналғ ан турбосорапты қ ондырғ ының орналасу схемасы.

1-жұ мыс сұ йығ ын тазалау жә не дайындау жү йесі; 2-кү штік сорап; 3-сағ алық арматура; 4-ұ ң ғ ыма; 5-қ ұ быр тізбегі; 6-турбина; 7-ортадан тепкіш сорап; 8- пакер

Турбосораптар келесі ерекшеліктерге ие болады:

- батырмалы электр қ озғ алтқ ыштың жә не кабельдің болмауы кө лбеу ұ ң ғ ымаларда тү сіріп-кө теру жұ мыстарының барлық қ иындық тарын болдырмайды;

- ұ ң ғ ымалы агрегаттың ұ зындығ ы электржетекті ортадан тепкіш сораптармен салыстырғ анда аз болуы, ү лкен кө лбеу бағ ытталғ ан ұ ң ғ ымаларғ а қ олдануғ а мү мкіндік береді;

- сорап берілісі жер бетінен реттеліп отырады;

- ұ ң ғ ымағ а коррозияғ а қ арсы реагенттерді айдау мү мкіндігі.

Турбосорапты агрегаттарды ұ ң ғ ымағ а тү сіру ү шін стандартты СКҚ жә не жабдық тар қ олданады.

Жер бетіндегі кү штік сораптардың берілісі 56м³/сағ, қ ысымы 42, 7 МПа дейін жә не бір немесе екі ұ ң ғ ымадағ ы турбосораптарғ а жұ мыс сұ йығ ын айдау ү шін арналғ ан.

Турбосораптардың бө лшектерін дайындау ү шін ү лкен коррозияғ а қ арсы жә не желінуге қ арсы материалдар қ олданады. Сыртқ ы қ ораптары жә не жұ мыс дө ң гелектері ү лкен мө лшерде хром қ осылғ ан шынық тырылғ ан болаттан жасалады. Турбинаның статор жә не ротор элементтері, хромвольфрамды болаттан жасалады.

Электр жетекті ортадан тепкіш сораптарғ а қ арағ анда турбосораптарда біліктен айналу жиілігі жер бетіндегі кү штік сораптардың берілісін реттеу арқ ылы ө згертуге болады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Турбосорапты қ ондырғ ылардың жұ мыс жасау принципін тү сіндірің із?

2. Турбосораптардың басқ а сораптармен салыстырғ анда қ андай

ерекшеліктері бар?

3. Турбосорапты қ ондырғ ыларды қ андай ұ ң ғ ымаларда қ олданғ ан тиімді

болып саналады?

13.7. Вибрациялы (дірілдейтін) сорапты қ ондырғ ылар

Вибрациялы машиналар қ ұ рылыс ө неркә сібінде, аз терең дікті ұ ң ғ ымаларды бұ рғ ылауда жә не техниканың басқ а да облыстарында кең інен қ олданады.Вибрациялы сорапты қ ондырғ ылар ұ ң ғ ымалы жабдық тардың қ ұ рылысының қ арапайымдылығ ымен, ү йкелетін жә не айналатын бө лшектерінің болмауымен, кіші габариттерімен жә не п.ә.к. жоғ ары болуымен ерекшеленеді [8].

Кө п клапанды вибрациялы терең дік сорап мұ най ұ ң ғ ымаларынан сұ йық ө ндіруге арналғ ан аз металл сыйымдылық ты жабдық тарғ а ие болады жә не механикалық қ оспалар бар сұ йық ты айдау барысында ұ зақ мерзімге ие болады. Кө п клапанды вибрациялы сораптан 70-жылдары Волгаград мұ най ғ ылым зерттеу жә не жобалау институтында жасалып, «Эмбанефть» мұ най кә сіпшілігінде сынақ тан ө тті. Кө п клапанды вибрациялы терең дік сорап схемасы 13.13-суретте кө рсетілген.

Сораптар ұ ң ғ ыма сағ асында орнатылғ ан электржетекті механикалық вибратордан (1), серіппеден (2), СКҚ тізбегінен (3), кері клапандардан (4) жә не центраторларда (5) тұ рады.

Жер бетіндегі вибратор жұ мыс істеу барысында СКҚ тізбегін тік бағ ытта ілгері-кейінді қ озғ алысқ а тү седі. Егер қ ұ быр жә не қ ұ быр ішіндегі сұ йық тың ү деуі жоғ ары болса, онда кей бө ліктерде сұ йық тың инерция кү шінің қ осындысынан жоғ ары болады.

Сұ йық қ а тү скен тең кү штер жоғ арығ а бағ ытталады, жә не сұ йық қ ұ бырғ а қ арағ анда жылжып жоғ арығ а кө теріледі. Қ ондырғ ының есептік берілісі 2÷ 150 м³/тә у аралығ ында ө згерісте болады.

13.13- сурет. Кө п клапанды вибрациялы терең дік сорап схемасы

14. Мұ най кә сіпшілігінің қ ұ бырлары

14.1. Қ ұ бырлардың тү рлері

Қ ұ бырлар - ө ндіру процесі кезінде ұ ң ғ ыма бағ андарын бекітіп, ұ ң ғ ыма ішінде каналдар салу мақ сатында, сонымен қ атар, ұ ң ғ ымадағ ы жабдық тар мен қ ондырғ ыларды ұ стап, бекіту ү шін жә не кә сіпшілік аумағ ында ұ ң ғ ыма ө німдерін тасымалдауда желілерді тарту ү шін қ олданылады.

Осығ ан байланысты қ ұ бырлар негізгі топтарғ а бө лінеді:

1− сорапты-компрессорлық қ ұ быр (СКҚ); 2 − шегендеуші; 3 − бұ рғ ылаушы; 4 – мұ найкә сіпшілік коммуникациясына арналғ ан.

Кә сіпшілік қ ұ бырлар беріктікке жә не гидравликалық кедергіге тексеріледі. Беріктікке тексеру кезінде мү мкіндік қ ысымғ а есептеу жү ргізіледі. Гидравликалық кедергіге есептеу кезінде анық тамалық ә дебиеттер қ олданылады [13].

14.1-кесте. Қ ұ бырлар жасалатын болат маркалары

Қ ұ быр тізбектері Госгортехнадзор бекіткен ережеге сә йкесті жобаланады жә не дайындалады. 0, 2 МПа қ ысымда пайдаланатын буғ а арналғ ан, температурасы 120⁰С суғ а арналғ ан жә не жұ мыс істеу мерзімі 1 жыл болатын қ ұ бырларғ а бұ л ережені қ олдану қ ажет етпейді. Қ ұ бырларды сынау кезіндегі қ ысымы тө мендегі формуламен анық талады:

,

мұ ндағ ы: S – қ ұ быр қ абырғ асының қ алың дығ ы;

- мү мкіндік кернеу, ақ қ ыштық шегінің 40% тең;

d_вн- қ ұ бырдың ішкі диаметрі.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Мұ най кә сіпшілік қ ұ бырларының қ ызметтері қ андай?

2. Қ ұ бырлар қ андай негізгі топтарғ а бө лінеді?

3. Қ ұ бырларды сынау қ ысымы қ алай анық талады?

14.2. Шегендеуші жә не бұ рғ ылау қ ұ бырлары

Мұ най ө ндіруде қ ұ бырларды ұ ң ғ ыма бағ анасын бекітуге, ұ ң ғ ыма ішіне канал жасауғ а, ұ ң ғ ымағ а жабдық тар тү сіруге, кә сіпшілік ішінде мұ найды, газды жә не суды тасымалдауғ а қ олданылады. Қ олданылатын қ ұ бырлардың тү рлері ө те кө п, бірақ негізгі ү ш топқ а бө луге болады [8]:

1) бұ рғ ылау жә не шегендеуші қ ұ бырлар;

2) сорапты-компрессорлы қ ұ бырлар;

3) мұ най кә сіпшілік байланыс ү шін арналғ ан қ ұ бырлар.

Пайдаланау ұ ң ғ ымаларының жұ мыс қ абілеттілігін қ алпына келтіруге байланысты жұ мыстар жү ргізу барысында бұ рғ ылау қ ұ бырлары қ олданылады.

Жө ндеу жә не бұ рғ ылау жұ мыстары жү ргізілетін ұ ң ғ ымалардың шегендеуші қ ұ бырларының диаметрлерінің кішілігі бұ рғ ылау қ ұ бырларының ә ртү рлі ө лшемдерін қ олдануды шектейді. Мұ най жә не газ ө ндіру кезінде пайдаланатын бұ рғ ылау қ ұ бырларының ө лшемдері 14.2-кестеде кө рсетілген.

Бұ рғ ылау қ ұ бырлары жеті беріктік тобына (Д, К, Е, Л, М, Р, Т) жинақ талғ ан кө міртекті жә не тө мен шынық тырылғ ан болаттардан жасалады. Бұ рғ ылау қ ұ бырлары ГОСТ 631-80 бойынша жасалады.

14.2− кесте. Бұ рғ ылау қ ұ бырларының ө лшемдері

Бұ рғ ылау қ ұ бырларының шартты белгілері:

а) Қ ұ быр 140× 9 Д ГОСТ 631 – диаметрі 140 мм, қ абырғ а қ алың дығ ы 9мм, Д беріктік топты болаттан жасалғ ан соң ының ішкі беті ұ лғ айтылғ ан қ ұ быр.

б) Қ ұ быр П 140× 9Д ГОСТ 631 – дә л сондай қ ұ быр, тек жоғ ары дә лдікпен жасалғ ан.

в) Қ ұ быр Н 140× 9Е ГОСТ 631 – Е беріктік топты болаттан, қ арапайым дә лдікпен жасалғ ан соң ының сыртқ ы беті ұ лғ айтылғ ан қ ұ быр.

г) Муфта Н 140× 9 Е ГОСТ 631 – сол қ ұ бырғ а арналғ ан муфта.

Солғ а бұ ралатын резьбалы қ ұ бырдың жә не муфтаның шартты белгісіне «Қ ұ быр» жә не «Муфта» сө зінен кейін Л ә ріпі қ ойылады.

Бұ рғ ылау қ ұ бырлары келесі ұ зындық тарда дайындалады:

а) шартты диаметрі 60 ÷ 102 мм, ұ зындығ ы 6, 8 жә не 11, 5 м;

б) шартты диаметрі 114 ÷ 168 мм, ұ зындығ ы 11, 5 м.

Мұ най ө ндіру барысында кө біне диаметрі 146 мм ішкі диаметрі 140 мм (қ абырғ а қ алың дығ ы 8 мм) жә не диаметрі 168 мм ішкі диаметрі 148 мм (қ абырғ а қ алың дығ ы 10 мм) шегендеуші қ ұ бырлар қ олданылады. Газ ұ ң ғ ымалары ү шін кө п қ олданылатын шегендеуші қ ұ бырлардың диаметрлері 168, 178, 219 жә не 273 мм.

Шегендеуші қ ұ бырлар ГОСТ 632 жә не ТУ 14-3-71-72 бойынша дайындалады. Қ ұ бырлардың диаметрлері 14.3-кестеде кө рсетілген ө лшемдермен жасалады. 1 метр қ ұ бырдың массасы 16 ÷ 144 кг, ал ұ зындығ ы 9, 5 ÷ 14 м аралығ ында болады.

14.3-кесте. Шегендеуші қ ұ бырлардың диаметрлері

Шегендеуші қ ұ бырлар цементтеуші сақ инасымен бірге қ абатпен шегендеуші тізбектің ішкі бетін бө ле отырып ұ ң ғ ыманың қ ұ быр сыртының кең істігін саң ылаусыздандырады.

Шегендеуші қ ұ бырлар кез-келген жағ дайларда сорапты-компрессорлы қ ұ бырлар орнына қ олданылады, мысалы ү лкен диаметрлі ұ ң ғ ымадан 5000÷ 7000 м³/тә у су ө ндіру кезінде. Мұ ндай пайдалану барысында шегендеуші қ ұ бырлардың кемшілігі периодты тү рде ажыратып жә не қ осуғ а резьбаларының жарамсыздығ ы болып табылады. Кейбір жағ дайларда мұ ндай мақ сатта бұ рғ ылау қ ұ бырлары да қ олданылады. Шегендеуші қ ұ бырларғ а қ арағ анда олар кө п металл сыйымдылық ты, бірақ резьбалар периодты тү рде бұ рап ажыратуғ а жә не қ осуғ а бейімделген.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Мұ най ө ндіру саласында қ олдану мақ сатына байланысты

қ ұ бырларды қ андай тү рлерге бө луге болады?

2. Мұ най ө ндіру барысында кө біне қ андай ө лшемдегі қ ұ бырлар

қ олданылады?

3. Шегендеуші қ ұ быр мен бұ рғ ылау қ ұ бырының айырмашылығ ы?

14.3. Сорапты-компрессорлы қ ұ бырлар

Ұ ң ғ ымаларды пайдаланудың барлық ә дістерінде (фонтанды, компрессорлы, сорапты) сұ йық жә не газды жер бетіне жоғ ары кө теру СКҚ арқ ылы жү ргізіледі.

Сонымен бірге СКҚ -ды ә ртү рлі технологиялық процестерде пайдаланылады (мысалы, қ абатты тұ з қ ышқ ылымен ө ң деуде, цемент тығ ындарын бұ рғ ылауда жә не т.б.).

Ұ ң ғ ыманың сұ йық ө ту каналының диаметрін (СКҚ диаметрі) таң дауда шектеу қ ою, жұ мыс ағ ынының жылдамдығ ын жоғ арылатады. Ол мұ най ұ ң ғ ымалары ү шін 10 м/с-тан, ал газ ұ ң ғ ымалары ү шін 24 м/с жылдамдық тан аспауы керек. Бұ л қ ұ бырдың жә не сағ алық жабдық тардың тозуын тез жылдамдатуына байланысты (яғ ни кей жағ дайларда қ ұ бырлардың диаметрін эрозиялық жә не коррозиялық тозу беріктігін азайту мақ сатында) ү лкейтеді.

14.4 – кестеде стандартқ а сә йкес СКҚ негізгі ө лшемдері кө рсетілген.

14.4 – кесте. СКҚ негізгі ө лшемдері

Қ азіргі таң да отандық кә сіпшіліктер диаметрі 60, 73, 89, 114 мм-лік жә не беріктігі Д, К жә не Е тобындағ ы болаттан жасалғ ан СКҚ шығ аруда, олардың механикалық қ асиеттері 14.5 – кестеде келтірілген.

14.5 – кесте. СКҚ механикалық қ асиеттері

Сорапты-компрессорлы қ ұ бырлардан ұ ң ғ ымағ а тү сірілетін тізбектер қ ұ ралады. СКҚ тізбектері негізінен келесі мақ саттар ү шін қ ызмет атқ арады:

- қ абаттан ө ндірілетін сұ йық ты, сұ йық жә не газ қ оспасын немесе газды жер бетіне кө теру;

- ұ ң ғ ымағ а сұ йық немесе газ айдау (технологиялық процестерді, ө ндірісті қ арқ ындатуды немесе жер асты жө ндеуді жү зеге асыру);

- ұ ң ғ ымағ а жабдық тар тү сіру;

Сорапты компрессорлы қ ұ бырлардың шартты белгілері тө мендегідей кө рсетіледі. Е беріктік топты болаттан жасалғ ан диаметрі 60 мм, қ абырғ а қ алың дығ ы 5 мм қ ұ бырлар:

-60х5-Е ГОСТ 633-80 – тегіс қ ұ бырлар ү шін;

-В-60х5 ГОСТ 633-80 – соң ғ ының сырты ұ лғ айтылғ ан қ ұ бырлар ү шін;

-НКМ-60х5 ГОСТ 633-80 – жоғ ары саң ылаусызданғ ан қ ұ бырлар ү шін;

-НКБ-60х5ГОСТ 633-80 – жоғ ары саң ылаусызданғ ан муфтасыз қ ұ бырлар ү шін.

Тегіс қ ұ бырлар дайындалуы оң ай, бірақ олардың соң ы резьба ойылғ андық тан ә лсіз болады. Соң ының сырты ұ лғ айтылғ ан қ ұ бырлар негізгі денесі бойынша жә не резьба бө лігінде бірдей беріктікке ие болады. Бұ л қ ұ бырлар тең беріктікті деп аталады. Олардың муфталарының сыртқ ы диаметрлері тегіс қ ұ бырларғ а қ арағ анда ү лкен болады. Тегіс жә не соң ы ұ лғ айтылғ ан сорапты-компрессорлы қ ұ бырлардың конустығ ы 1: 16, профиль бұ рышы 60⁰. СКМ жә не СКБ қ ұ бырларының резьбалары конусты, бірақ трапециальды профильді.

Қ ұ бырлардың салмағ ы бойынша А дайындамасы бойынша (ө те дә лдікті) ауытқ у +6, 5 %-тен -3, 5 %-ке дейін жә не Б дайындамасы ү шін (аз дә лдікті) +8%-тен -6 %-ке дейін рұ қ сат етіледі.

Қ ұ бырлар болаттың келесі беріктік топтарынан дайындалып жасалады: Д, К, Е, Л, М, Р. Бұ дан басқ а Д16Т маркалы алюмин қ ұ ймасынан жасалуы мү мкін. Бұ л қ ұ йманың ақ қ ыштық шегі шамамен 300 МПа, шыдамдылық шегі 110 МПа, салыстырмалы тығ ыздығ ы 2, 72. Алюмин қ ұ ймалы қ ұ бырлар болат қ ұ бырларғ а қ арағ анда едә уір аз салмақ ты, ал олардың беріктігі тө мендеу. Яғ ни, алюмин қ ұ ймалы қ ұ бырларды ү лкен терең дікке тү сіруге болады.

Д16Т қ ұ ймалы қ ұ бырлары кү кіртсутек бар ортада ү лкен коррозиялық тө зімділікке ие болады.

Мұ най кә сіпшілігінде ішкі беті шынымен жә не эпоксидті смоламен қ апталғ ан СКҚ кең інен қ олдануда, эмалданғ ан қ ұ бырлар аз таралғ ан. Мұ ндай қ аптамалар қ ұ быр қ абырғ асына парафин қ атудан жә не қ ұ бырдың ішкі бетін коррозиядан қ орғ ау ү шін қ олданады. Бұ дан басқ а олар ағ ыстың гидравликалық кедергісін 20÷ 30 %-ғ а тө мендетеді.

Шынымен қ апталғ ан қ ұ бырлар аз деформацияда жеткілікті берік жә не жоғ ары температурағ а тө зімді. Шыны беті тегіс парафин қ атпайды. Бірақ тан, шынымен қ аптаудың да ө зіндік кемшіліктері бар.

Бірінші - қ аптау барысында ө те кішкене жарық шақ тар пайда болады, оғ ан тұ здар қ атады, нә тижесінде металл коррозияғ а ұ шырайды.

Екінші – қ ұ бырлар деформацияғ а тү скен кезде шыны сынады. Оғ ан себеп металдың серпінділік модулі (0, 21*10⁶ МПа) жә не шынының серпінділік модулі (0, 057*10⁶ МПа) бірдей емес. Яғ ни қ ұ бырларды терең тү сіруде жә не оларды тасымалдауда қ ұ бырлар иілуден сақ талмайды.

Эпоксидті шайыр шынығ а қ арағ анда икемді болады жә не қ ұ быр деформацияғ а тү скенде сынбайды, парафин қ атпайды, тегіс болады. Бірақ оның да кемшіліктері бар. Шайырды пайдалануғ а болатын температура ә детте +60÷ 80⁰С жоғ ары емес.

Соң ғ ы жылдары эмалданғ ан қ ұ бырларды қ олдану кең інен таралуда. Олар ү лкен беріктікке, жоғ ары температурада тө зімділікке жә не парафин қ атпайтын тегіс бетке ие болады. СКҚ ішкі бетін агрессивті ортадан қ орғ ау ү шін бірнеше қ абатпен қ аптайды. Эмалмен қ аптау технологиясы шыны жә не эпоксидті смоламен қ аптау технологиясына қ арағ анда едә уір қ иын жә не кү рделі.

Қ ұ бырларды эмалмен, шынымен жә не эпоксидті смоламен қ аптау парафин қ атумен тиімді кү рес ретінде қ арастырылады. Қ аптау ә дістері негізінен пайдалану шарттарына байланысты таң далып алынады.

Жалпы кемшіліктері муфталы қ осылыстың ішкі беті қ орғ аусыз қ алады. Бұ л жерлерге протекторлы сақ иналар салынады.

Мұ най кә сіпшілік байланысқ а арналғ ан қ ұ бырлар ә детте жалпы сортаменті қ ұ бырлардан дайындалады. ГОСТ 3262-75 бойынша газ тасымалдаушы қ ұ бырлар, ГОСТ 8732-78 бойынша температурағ а шынық тырылғ ан қ ұ бырлар дайындалады. Олар негізінен резьбасыз келеді. Ұ зындығ ы 12 м-ге дейін жетеді. Бұ л қ ұ бырлардың диаметрлері ә р тү рлі.

ГОСТ 3262 бойынша қ ұ бырлардың шартты диаметрі 6 ÷ 150 мм-ге дейін болады. Олар 3, 2 МПа қ ысымнан аспайтын сынауғ а байланысты: жең іл, орташа жә не кү шті болып бө лінеді.

ГОСТ 8732 бойынша қ ұ бырлар сыртқ ы диаметрлері 25 ÷ 450 мм-ге дейін, қ абырғ а қ алың дық тары ең кішісі 2, 5 ÷ 8 мм-ге дейін жә не ең ү лкені 16÷ 20 мм-ге дейін болады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Сорапты компрессорлы қ ұ бырлардың негізгі атқ аратын қ ызметі?

2. Сорапты компрессорлы қ ұ бырлардың шартты ө лшемдері қ андай

болады?

3. Сорапты компрессорлы қ ұ бырлар қ андай материалдардан жасалады?