3.2 Құбырлардың бұрандалы байланысы

Құбырлар, муфталар, аудармалар және бұрғылау тізбегінің басқа да элементтері конустық бұрандалармен қосылады, олар цилиндрлік бұрандалармен салыстырғанда бұрғылау шарттары үшін маңызды артықшылықтарға ие. Бұрап шығару кезінде конустық бұранда тудыратын керіліс бұрғылау тізбегінің бөлшектерінің тоғысқан жерлерінің сенімді герметизациясын қамтамасыз етеді. Конустық бұранданы бұрап шығару мен бұрап кіргізу үшін керек айналым саны цилиндрлік бұрандаға қарағанда айқас орамдар санына тәуелді емес

n = (2h+)/KP, (3.1)

мұнда h – бұранда пішінінің жұмысшы биіктігі;

 – бұрап шығарылған қосылыстың диаметрлік керілісі;

К – бұранданың конустылығы;

Р – бұранда қадамы.

Бұранданың конустылығы мен қадамы артқан кезде бұрап шығаруға кететін айналым саны азаяды. Сондықтан бұрғылау құлыптары және басқа да жиі бұрап шығарылатын және бұрап кіргізілетін бөлшектерде ірі конустық бұранда болады. Бұрап шығару кезінде бұрғылау құлпының ниппелі муфтаға белгілі бір тереңдікке кіреді және осыған байланысты ротор үстелінде ұсталатын бұрғылау тізбегіне қатысты тәл механизміне ілінген свечаның өздігінен центрленуі қамтамасыз етіледі. Қадам мен конустылықтың артуымен іліністегі орамдар санының қысқаратындығын ескеру керек. Бұранда қадамы мен тереңдігінің артуы оның тозуға және жаншылуға төзімділігін арттырады, бірақ бұранда астындағы қиманың азаюына әкеледі.

Конустық бұрандалардың әртүрлі пішіндері болады. Мұнай құбырларында үшбұрыш пішінді биіктік бойынша бұрышы 60°, пішіннің шет жақтарымен қарсыласатын және бұранданың ішкі және сыртқы диаметрлерінің саңылаулары бар конустық бұрандалар кеңінен таралған (3.6-сурет). Трапеция тәрізді және тіректі (упорный) пішінді, бұранданың ішкі және сыртқы диаметрлерімен қарсыласатын және пішіннің бір жағының саңылаулары бар конустық бұрандалардың қолданылуы кеңейіп келеді. Трапеция пішінді бұрандада ірі қадам Р бұранданың азғантай тереңдігімен h₁ үйлестіріледі.

3.6-сурет. 1,2-түрлі бұрғылау құбырларына арналған үшбұрышты бұранданың беттік көрінісі

1 – муфта; 2 – құбыр; I – бұранда өсіне параллель сызық; II – бұранда орта диаметрі сызығы.

3, 7-сурет. Әртүрлі бұрғылау құбырларының трапециялық бұрандасы

I – бұранда өсіне параллель сызық; II – құбыр бұрандасының өсі.

Конустық бұрандалардың негізгі есептелетін диаметрлік өлшемдері негізгі жазықтықта беріледі. Негізгі жазықтық деп бұранда өсіне перпендикуляр конус базасынан берілген қашықтықта орналасқан есептелген қиманы айтады. Негізгі жазықтықта конустық бұранда өлшемдері тура сол диаметрдегі цилиндрлік бұранданың өлшемдерімен сәйкес келеді. Конустылық К:

К = (d₁ d₂) /l (3.2)

мұнда d₁, d₂ – екі қимадағы бірдей диаметрлер;

l – екі қиманың арасындағы арақашықтық

Конус және бұранда өсі арасындағы бұрышты еңістік бұрыш деп атайды.

Еңістік бұрыш  және конустылық бір-бірімен байланысты, К=2tg

Бұранда қадамы құбыр бұрандасы және муфта өсіне параллель есептеледі. Бұранда пішіні бұрышының биссектрисасы муфта мен құбыр бұрандасының өсіне перпендикуляр болуы керек.

Құбырлық бұранда пішінінің МЕСТ 631-75 бойынша негізігі параметрлері төменде көрсетілген.

25,4мм ұзындықтағы жіп саны(нитка).....................................................................8

Бұранда қадамы Р,мм................................................................................................3,175

Тереңдік h₁, мм..........................................................................................................1,810

Пішіннің жұмыстық биіктігі ...................................................................................1,734

Жұмырлау радиусы, мм:

пішін төбелерінің, r...................................................................................................0,508

пішін ойымының, r₁..................................................................................................0,432

Саңылау z, мм............................................................................................................0,076

Конустылық К............................................................................................................1:16

Еңістік бұрыш ........................................................................................1⁰47'24''

Құбырлық бұранда жалғағыш муфталарда және бұрғылау құлыптарының жалғанатын шеттерінде, бұрғылау құбырларының шеттерінде ойылады. Ауырлатылған бұрғылау құбырларының, бұрғылау құлыптарының ниппельдері мен муфталарының жалғастырғыш шеттерінде, жетекші құбырлардың аудармаларының сыртқы шеттерінде, сонымен қатар қашауларда және ұстағыш жабдықтарда МЕСТ 5286-75 бойынша құлыптық бұрандалар қолданылады. Құлыптық бұранда пішіндерінің негізгі параметрлері төменде келтірілген.

25,4мм ұзындықтағы орам саны(нитка) 5 4 4

Бұранда қадамы Р,мм...........................................................5,08 6,35 6,35

Бұранда конустылығы К.....................................................1:4 1:6 1:6

Тереңдік h₁, мм....................................................................2,993 3,742 3,755

Пішіннің жұмыстық биіктігі .............................................2,626 3,283 3,293

Ойымның жұмырлану радиусы r_1,мм...............................0,508 0,635 0,635

Төбелердің кесілу биіктігі, мм...........................................0,875 1,094 1,097

Еңістік бұрыш ..............................................................7⁰7'30'' 7⁰7'30'' 4⁰45'48''

Тұрақтандырушы конустық белдемшелері бар бұрғылау құбырлары үшін ЗШК және ЗУК құлыптары қолданылады, олардың стандартты құлыптармен салыстырғанда бұрандаларының пішін биіктігі 25%-ға және төбелерінің кесілу биіктігі 23%-ға қысқартылған. Осының арқасында бұранданың тозуға төзімділігі және оның қажуға кедергілігі артады. Бұл типті бұранда теңгерілген ауырлатылған бұрғылау құбырларында да қолданылады.

Бұрғылау құбырларын ЗШК және ЗУК (3.3,б-сурет) құлыптарымен қосқанда трапециалы бұранда ТТ қолданылады (3.6,б-сурет), олардың өлшемдері төменде көрсетілген:

Бұранда қадамы Р,мм..................................................................................................5,08

Бұранда конустылығы К.............................................................................................1:32

Еңістік бұрышы ......................................................................................................0⁰53'42''

Бұранда пішінінің биіктігі һ, мм................................................................................1,90^+0,10

Пішін төбесінің алаңының ені b, мм.........................................................................1,99

Ойым алаңының ені b₁ ,мм................................................................................... .....2,18^+0,05

Пішін төбесінің жұмырлану радиусы,мм........................................................ .........0,3^+0,1

Ойымның жұмырлану радиусы,мм.................................................................... .......0,3^+0,05

МЕСТ 631-75 талаптарына сәйкес муфталар мен құбырлар бұрандалары мырышталуы және фосфатталуы керек. Құлыптық бұрандалардың тозуын азайту үшін және коррозиялық қажуға төзімділігін көтеру үшін майлауды қолданады, және олардың ішінде ГС-1 және Р-416 майлары тиімдірек.