ЗАМКИ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ ДИАМЕТРОМ 50 мм
06.09.2019
Буровой замок предназначен для соединения буровых труб и бурильных свечей. Состоит из муфты (которые, как правило, соединяют бурильные трубы в свечи, с обеих сторон у них есть резьба) и ниппеля (навинчивается на нижний конец свечи, для установления ведущей вилки имеет лыски, что обеспечивает передачу крутящего момента при свинчивании-развинчивании бурильных свечей труборазворотом).
Замок соединяется с трубой либо при помощи сварки, либо коничной резьбой, с крупным шагом, что обеспечивает герметичность и быстроту его сборки и разборки.
Стабилизирующие пояски на трубе и расточки на замке применяются для уменьшения переменных напряжений.
Замки бывают двух типов: правые и левые. Правые применяются для соединения с бурильными трубами с правой замковой резьбой и правой трубной резьбой. Левые, аналогично, для соединения с левой замковой резьбой и левой трубной резьбой. Подвергается специальной химико-термической обработке.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ
Замок для стальных бурильных труб должен состоять из ниппеля (черт. 1) и муфты, соединенных конической замковой резьбой.
Замок соединяется с трубой либо при помощи сварки, либо коничной резьбой, с крупным шагом, что обеспечивает герметичность и быстроту его сборки и разборки.
Стабилизирующие пояски на трубе и расточки на замке применяются для уменьшения переменных напряжений.
Замки бывают двух типов: правые и левые. Правые применяются для соединения с бурильными трубами с правой замковой резьбой и правой трубной резьбой. Левые, аналогично, для соединения с левой замковой резьбой и левой трубной резьбой. Подвергается специальной химико-термической обработке.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ
Замок для стальных бурильных труб должен состоять из ниппеля (черт. 1) и муфты, соединенных конической замковой резьбой.
Замки должны изготавливаться в двух исполнениях:
првые — с правой замковой резьбой и с правой резьбой для соединения со стальными бурильными трубами;
левые — с левой замковой резьбой и с левой резьбой для соединения со стальными бурильными трубами.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Замки должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего технического условия по рабочим чертежам. Замки должны изготовляться из стали 40ХН по ГОСТ 4543, механические свойства которой после термообработки должны быть не ниже следующих:
предел прочности при растяжении, кгс/мм² .....................90
предел текучести при растяжении, кгс/мм² .....................70
относительное удлинение, % .........................................15
относительное сужение, % .............................................50
ударная вязкость при 20 °С, кгс/мм² ...............................12
твердость, HRCэ (HB) .....................................................28 (262)
Наружная поверхность муфт и ниппелей должна быть подвергнута индукционной термообработке на глубину 1,5...2,5 мм до твердости, не менее 49,5 HRCэ. Замковая резьба З-50 ниппеля и муфты должна быть подвергнута индукционной термообработке на глубину от 3,3 до 5,0 мм от вершины профиля до твердости 49-75HRCэ в зоне от второго до десятого витков, считая от заходного витка. После индукционной термообработки для снятия внутренних напряжений детали должны быть подвергнуты низкому отпуску или операции, его заменяющей.
Проточка и впадины замковой резьбы ниппелей (для сглаживания микроподрезов и неровностей) должны быть обкатаны роликами до индукционной термообработки. Шероховатость поверхности после обкатки — Ra 1,25 мкм. Отклонение от соосности резьб каждой детали (ниппеля или муфты) не должно превышать 0,1 мм на 100 мм длины. Расстояние между упорным торцом муфты и упорным уступом ниппеля замка, свинченного от руки (натяг в паре), должен быть не более 0,5 мм.
Поверхность упорного уступа ниппеля замка и упорного торца муфты должны быть без заусенцев, забоин и других дефектов, нарушающих прочность и герметичность соединения. Не допускается нанесение на эти поверхности каких-либо знаков маркировки. На замках не должно быть трещин, волосовин, плен, раковин и расслоений. Вырубка, заправка и заделка дефектных мест не допускается.
Заходные нитки замковой резьбы должны быть притуплены до полного профиля. Допускается притупление заходной нитки замковой резьбы муфты в виде скоса под углом 30º - 35º к оси резьбы. Замки должны быть оцинкованы или фосфатированы. Цинковое фосфатное покрытие — по ГОСТ 9.306. Толщина слоя цинкового покрытия — 15...24 мкм. В комплект замка должны входить ниппель и муфта, плотно свинченные от руки. Средняя наработка замковой резьбы до отказа Тср — не менее 800 циклов механизированного свинчивания - развинчивания.
Установленная безотказная наработка Ту - не менее 500 циклов механизированного свинчивания - развинчивания. Признаком отказа замковой резьбы является ее износ, характеризующийся уменьшением числа оборотов деталей замка, необходимых для его полного свинчивания до 2,5 оборотов.
ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
Для проверки соответствия замков требованиям настоящего технического условия предприятие-изготовитель проводит испытания.
Приемосдаточным испытаниям подвергают 0,5% от партии замков, но не менее 5 штук. За партию принимаются суточный выпуск. При приемосдаточных испытаниях проверяют все параметры и размеры замков, установленные настоящим техническим условием. Результаты испытаний распространяются на всю партию. Периодические испытания проводят не реже одного раза в два года. Объем партии - не мене 2 000 замков.
Проверку показателей надежности проводят в стендовых условиях не менее чем на 29 замках по методике ускоренных испытаний. При периодических испытаниях проверяют:
элементы профиля резьбы;
качество термообработки;
качество поверхности замков.
При неудовлетворительных результатах приемосдаточных и периодических испытаний хотя бы по одному из показателей должны производиться повторные испытания на удвоенном количестве замков из той же партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
Сталь для замков должна быть подвергнута входному контролю по химическому составу, микроструктуре и твердости по ГОСТ 4543. Для химического анализа отбирают не менее двух образцов от каждой плавки. Механические свойства стали для изготовления замков должны проверяться на образцах, вырезанных вдоль ниппеля и муфты. Образцы должны вырезаться методом, при котором не изменялись бы структура и механические свойства стали. Для разрезки отбирают не менее трех деталей, изготовленных из стали каждой плавки. Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение должны определяться по ГОСТ 1497.
Испытание на ударную вязкость должно проводиться по ГОСТ 9454. Твердость должна проверяться по ГОСТ 9012 или ГОСТ 9013. Твердость наружной поверхности после термообработки проверяют в любом месте детали в зоне закалки, кроме прорезей "под ключ". Для контроля глубины, микроструктуры и твердости закаленного слоя замковой резьбы, а также глубины закаленного слоя наружной поверхности деталей должны изготовляться продольные или поперечные шлифы, аналогичные шлифам по ГОСТ 1763. Глубину закаленного слоя измеряют до исходной структуры. Глубину закаленного слоя и твердость замковой резьбы проверяют на 2-м и 10-м витках, считая от заходного. При этом твердость проверяют в середине витка на расстоянии 1-1,5 мм от вершины профиля.
Контрольные шлифты должны иметь соответствующую маркировку и храниться в течение одного года. Допускается применение неразрушающих методов контроля при условии, что их надежность не ниже, чем надежность вышеуказанного метода. При этом контролю должны подвергаться все детали. Отклонение от перпендикулярности упорных поверхностей и торцов деталей должно проверяться универсальным мерительным инструментом или специальными приборами, обеспечивающими заданную точность.
Конусность по среднему диаметру резьбы, шаг, угол профиля и глубина резьбы должны проверяться универсальным мерительным инструментом или специальными приборами, обеспечивающими заданную точность. Отклонение от соосности резьб ниппеля и муфты проверяют следующим образом. Деталь навинчивают на оправку специального приспособления, а на другую резьбу навинчивают вторую оправку. Обе оправки должны иметь шлифованную цилиндрическую поверхность, длинной 100 мм, соосную с резьбой. Вращая деталь индикатором часового типа, определяются биение на конце второй оправки.
Замковая резьба каждого ниппеля должна проверяться резьбовым калибром-кольцом по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Измерительная плоскость калибра-кольца при плотном навинчивании его от руки на ниппель не должна доходить до упорного уступа на расстоянии 10(+0,4) мм. Малый торец резьбы ниппеля должен совпадать с торцом калибра-кольца или утопать относительно него не более, чем на 1,8 мм.
Замковая резьба каждой муфты должна проверяться резьбовым калибром-пробкой по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Измерительная плоскость калибра-пробки при плотном свинчивании от руки с муфтой должна совпадать с упорным торцом или утопать относительно него не более, чем на 0,3 мм. Трубная резьба ниппеля и муфты должна проверяться резьбовым калибром-пробкой по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Измерительная плоскость калибра-пробки при плотном свинчивании от руки с муфтой или ниппелем должна находиться на расстоянии 6,5 +- 1,9 мм от торца детали. Контроль слоя цинка или фосфатного покрытия на резьбе должен проводиться по ГОСТ 9.302. при этом толщина слоя цинка должна проверяться в одной точке на боковой поверхности витка. Определение массы замка должно проводиться путем взвешивания на весах по ГОСТ 29329.
УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ
На ниппелях и муфтах замков с левыми резьбами должны быть проточены опознавательные пояски по наружному диаметру в месте расположения прорезей "под ключ". Пояски должны иметь ширину 5(+1,0) и глубину 1(+0,5) мм. Перед упаковкой все замки должны быть покрыты антикоррозийной смазкой по ГОСТ 9.014. Замки должны храниться в закрытом помещении.
ГАРАНТИЯ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
Предприятие-изготовитель должно гарантировать соответствие замков требованиям настоящего технического условия при соблюдении потребителем условий транспортирования, хранения и эксплуатации, установленных настоящим техническим условием и эксплуатационной документацией по ГОСТ 2.601.
Главный инженер:
Смирнов И.В.
Замки должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего технического условия по рабочим чертежам. Замки должны изготовляться из стали 40ХН по ГОСТ 4543, механические свойства которой после термообработки должны быть не ниже следующих:
предел прочности при растяжении, кгс/мм² .....................90
предел текучести при растяжении, кгс/мм² .....................70
относительное удлинение, % .........................................15
относительное сужение, % .............................................50
ударная вязкость при 20 °С, кгс/мм² ...............................12
твердость, HRCэ (HB) .....................................................28 (262)
Наружная поверхность муфт и ниппелей должна быть подвергнута индукционной термообработке на глубину 1,5...2,5 мм до твердости, не менее 49,5 HRCэ. Замковая резьба З-50 ниппеля и муфты должна быть подвергнута индукционной термообработке на глубину от 3,3 до 5,0 мм от вершины профиля до твердости 49-75HRCэ в зоне от второго до десятого витков, считая от заходного витка. После индукционной термообработки для снятия внутренних напряжений детали должны быть подвергнуты низкому отпуску или операции, его заменяющей.
Проточка и впадины замковой резьбы ниппелей (для сглаживания микроподрезов и неровностей) должны быть обкатаны роликами до индукционной термообработки. Шероховатость поверхности после обкатки — Ra 1,25 мкм. Отклонение от соосности резьб каждой детали (ниппеля или муфты) не должно превышать 0,1 мм на 100 мм длины. Расстояние между упорным торцом муфты и упорным уступом ниппеля замка, свинченного от руки (натяг в паре), должен быть не более 0,5 мм.
Поверхность упорного уступа ниппеля замка и упорного торца муфты должны быть без заусенцев, забоин и других дефектов, нарушающих прочность и герметичность соединения. Не допускается нанесение на эти поверхности каких-либо знаков маркировки. На замках не должно быть трещин, волосовин, плен, раковин и расслоений. Вырубка, заправка и заделка дефектных мест не допускается.
Заходные нитки замковой резьбы должны быть притуплены до полного профиля. Допускается притупление заходной нитки замковой резьбы муфты в виде скоса под углом 30º - 35º к оси резьбы. Замки должны быть оцинкованы или фосфатированы. Цинковое фосфатное покрытие — по ГОСТ 9.306. Толщина слоя цинкового покрытия — 15...24 мкм. В комплект замка должны входить ниппель и муфта, плотно свинченные от руки. Средняя наработка замковой резьбы до отказа Тср — не менее 800 циклов механизированного свинчивания - развинчивания.
Установленная безотказная наработка Ту - не менее 500 циклов механизированного свинчивания - развинчивания. Признаком отказа замковой резьбы является ее износ, характеризующийся уменьшением числа оборотов деталей замка, необходимых для его полного свинчивания до 2,5 оборотов.
ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
Для проверки соответствия замков требованиям настоящего технического условия предприятие-изготовитель проводит испытания.
Приемосдаточным испытаниям подвергают 0,5% от партии замков, но не менее 5 штук. За партию принимаются суточный выпуск. При приемосдаточных испытаниях проверяют все параметры и размеры замков, установленные настоящим техническим условием. Результаты испытаний распространяются на всю партию. Периодические испытания проводят не реже одного раза в два года. Объем партии - не мене 2 000 замков.
Проверку показателей надежности проводят в стендовых условиях не менее чем на 29 замках по методике ускоренных испытаний. При периодических испытаниях проверяют:
элементы профиля резьбы;
качество термообработки;
качество поверхности замков.
При неудовлетворительных результатах приемосдаточных и периодических испытаний хотя бы по одному из показателей должны производиться повторные испытания на удвоенном количестве замков из той же партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
Сталь для замков должна быть подвергнута входному контролю по химическому составу, микроструктуре и твердости по ГОСТ 4543. Для химического анализа отбирают не менее двух образцов от каждой плавки. Механические свойства стали для изготовления замков должны проверяться на образцах, вырезанных вдоль ниппеля и муфты. Образцы должны вырезаться методом, при котором не изменялись бы структура и механические свойства стали. Для разрезки отбирают не менее трех деталей, изготовленных из стали каждой плавки. Предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и относительное сужение должны определяться по ГОСТ 1497.
Испытание на ударную вязкость должно проводиться по ГОСТ 9454. Твердость должна проверяться по ГОСТ 9012 или ГОСТ 9013. Твердость наружной поверхности после термообработки проверяют в любом месте детали в зоне закалки, кроме прорезей "под ключ". Для контроля глубины, микроструктуры и твердости закаленного слоя замковой резьбы, а также глубины закаленного слоя наружной поверхности деталей должны изготовляться продольные или поперечные шлифы, аналогичные шлифам по ГОСТ 1763. Глубину закаленного слоя измеряют до исходной структуры. Глубину закаленного слоя и твердость замковой резьбы проверяют на 2-м и 10-м витках, считая от заходного. При этом твердость проверяют в середине витка на расстоянии 1-1,5 мм от вершины профиля.
Контрольные шлифты должны иметь соответствующую маркировку и храниться в течение одного года. Допускается применение неразрушающих методов контроля при условии, что их надежность не ниже, чем надежность вышеуказанного метода. При этом контролю должны подвергаться все детали. Отклонение от перпендикулярности упорных поверхностей и торцов деталей должно проверяться универсальным мерительным инструментом или специальными приборами, обеспечивающими заданную точность.
Конусность по среднему диаметру резьбы, шаг, угол профиля и глубина резьбы должны проверяться универсальным мерительным инструментом или специальными приборами, обеспечивающими заданную точность. Отклонение от соосности резьб ниппеля и муфты проверяют следующим образом. Деталь навинчивают на оправку специального приспособления, а на другую резьбу навинчивают вторую оправку. Обе оправки должны иметь шлифованную цилиндрическую поверхность, длинной 100 мм, соосную с резьбой. Вращая деталь индикатором часового типа, определяются биение на конце второй оправки.
Замковая резьба каждого ниппеля должна проверяться резьбовым калибром-кольцом по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Измерительная плоскость калибра-кольца при плотном навинчивании его от руки на ниппель не должна доходить до упорного уступа на расстоянии 10(+0,4) мм. Малый торец резьбы ниппеля должен совпадать с торцом калибра-кольца или утопать относительно него не более, чем на 1,8 мм.
Замковая резьба каждой муфты должна проверяться резьбовым калибром-пробкой по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Измерительная плоскость калибра-пробки при плотном свинчивании от руки с муфтой должна совпадать с упорным торцом или утопать относительно него не более, чем на 0,3 мм. Трубная резьба ниппеля и муфты должна проверяться резьбовым калибром-пробкой по нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке. Измерительная плоскость калибра-пробки при плотном свинчивании от руки с муфтой или ниппелем должна находиться на расстоянии 6,5 +- 1,9 мм от торца детали. Контроль слоя цинка или фосфатного покрытия на резьбе должен проводиться по ГОСТ 9.302. при этом толщина слоя цинка должна проверяться в одной точке на боковой поверхности витка. Определение массы замка должно проводиться путем взвешивания на весах по ГОСТ 29329.
УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ
На ниппелях и муфтах замков с левыми резьбами должны быть проточены опознавательные пояски по наружному диаметру в месте расположения прорезей "под ключ". Пояски должны иметь ширину 5(+1,0) и глубину 1(+0,5) мм. Перед упаковкой все замки должны быть покрыты антикоррозийной смазкой по ГОСТ 9.014. Замки должны храниться в закрытом помещении.
ГАРАНТИЯ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
Предприятие-изготовитель должно гарантировать соответствие замков требованиям настоящего технического условия при соблюдении потребителем условий транспортирования, хранения и эксплуатации, установленных настоящим техническим условием и эксплуатационной документацией по ГОСТ 2.601.
Главный инженер:
Смирнов И.В.