Файл: Денисов П.Г. Сооружение буровых учеб. пособие.pdf

и выделившимся ацетиленом реторта продувается через пробный кран 8 в течение 1 минуты. При закрытии пробного крана газ будет поступать по газоотводящей трубе 4 в газосборную часть генератора,

азатем через осушитель газа и водяной затвор по шлангу к горелке. В случае прекращения отбора газа и повышения давления в ретортевода из нее вытесняется по трубке в камеру 20, и тем самым снижается выделение ацетилена.

При поступлении газа в водяной затвор часть воды из бачка поднимается между корпусом и входной трубой затвора. В случае обратного удара взрывчатая смесь вытеснит воду из бачка до ниж­ него положения и выйдет в атмосферу вместе с вытесненной водой,

аоставшаяся в воронке вода стечет в бачок затвора.

Инструмент для газовой сварки

Основным инструментом газосварщика является сварочная го­ релка, в которой происходит смешивание кислорода и горючего газа

вопределенном соотношении, необходимом для производства сварки. Для сварки с использованием горючего газа из генераторов низкого давления применяют инжекторные газосварочные горелки (рис. 176). В таких горелках кислород под давлением до 3 кгс/см2 поступает по шлангу в ниппель 1 и далее по трубке 2 через вентиль 3 в сопло инжектора 4. Выходя из инжектора с большой скоростью и вызывая разрежение в ацетиленовом канале 5, кислород засасывает ацетилен

вкамеру смешивания 6, где образуется горючая смесь, которая по­ ступает в сварочный наконечник 7. Состав смеси регулируют венти­ лями 3 и 8. Инжекторные горелки имеют сменные наконечники,

позволяющие выполнять сварку металла различной толщины — от 0,5 до 4 мм.

Газы в горелку подводят по специальным резиновым шлангам с одной, двумя и тремя тканевыми оплетками.

Шланги для кислорода испытывают на давление 20 кгс/см2, а для ацетилена — на 5 кгв/см2.

Сжатый кислород хранят в стальных цилиндрических баллонах емкостью 40 л, рассчитанные на рабочее давление 150 кгс/см2. Горло­ вина баллона имеет резьбу, в которую ввертывается латунный

13.

вентиль. Давление газа, при котором он хранится в баллоне, высок для нормальной работы сварочных горелок. Поэтому для снижения давления и автоматического его регулирования в процессе сварки применяют газовые редукторы (рис. 177), которые соединяют с вен-

J

7

Рис. 176. Схема инжекторной газосварочной горелки.

тилем баллона и шлангом горелки. Газ из баллона поступает в ка­ меру высокого давления 1, к редуцирующему клапану 2, прижима­ емому к седлу пружиной 3. Снизу со стороны камеры низкого давле­ ния 4 в клапан упирается штифт 5, который связан с резиновой

мембраной 6. С другой стороны на мембрану давит главная пру­ жина 7, связанная с регулирующим винтом 8, которым меняется сила сжатия главной пружины, а вместе с этим достигается открытие регулирующего клапана для прохода газа из камеры высокого давле­ ния в камеру низкого давления на определенный режим работы.

Зі4

Газ, поступая в камеру 4, давит на мембрану, которая уравно­ вешивается давлением главной пружины и закрывает клапап.

По мере отбора газа давление на мембрану снижается, действием главной пружины клапан вновь открывается и, таким образом, наступает равновесие отбора и поступления газа в камеру пизкого давления. Редуктор имеет предохранительный клапан 9, запорный вентиль 10, манометры высокого 11 и низкого 12 давления.

Рис. 178. Схема ацетилено-кислородного резака для газовой резки металла.

Процесс газокислородной резки заключается в том, что сначала пламенем смеси горючего газа с кислородом производится нагрев небольшого участка металла до температуры плавления, после чего подается чистый кислород, прожигающий металл. При этом подогревательное пламя горит на протяжении всего процесса резки.

Для подогрева металла применяют ацетилено-кислородную смесь. Вместо ацетилена можно использовать смесь сжиженных горючих газов. Однако в условиях буровых чаще всего употребляют керосино­ кислородную смесь или керосинорез.

Ручной ацетилено-кислородный резак (рис. 178) состоит из рукоятки 1 с ниппелями для подвода ацетилена и кислорода, трубок ацетиленовой 2 и кислородной 3, вентилей 4 и 5 для регулировки горючей смеси, инжектора 6, смесительной камеры 7 и головки резака 8 со сменным внутренним (режущим) и наружным (подогре­ вательным) мундштуками 9 и 10. Подвод режущего кислорода осу­ ществляется по трубке 11 с запорным вентилем 12.

Ручным ацетилено-кислородным резаком можно производить резку стали толщиной до 300 мм при давлении режущего кислорода

12—14 кгс/см2.

315

При сооружении буровых, особенно в зимних условиях, наибо­ лее удобным является керосинорез (бензорез), так как в этом случае не требуется ацетиленового генератора и воды для его заправки.

В керосинорезах в качестве горючего используются пары керо­ сина или бензина. Керосинорез состоит из бачка для жидкого горю­ чего, бензостойкого шланга и резака. Жидкое горючее в резак по­ дается под давлением 0,5—2 кгс/см2, для чего бачок снабжен ручным воздушным насосом, манометром и запорным вентилем.

Керосино-кислородный резак (рис. 179) состоит из рукоятки 1 с ниппелями для подвода бензина или керосина и кислорода, запор­ ных вентилей 2 и 3, инжектора 4, испарителя 5, смесительной ка-

Рис. 179. Керосино-кислородный резак.

меры 6, рабочего мундштука 7, дополнительного мундштука 8 и трубки 9 с запорными вентилями 10 для подвода режущего кис­ лорода.

Кислород через вентиль 10 направляется в центральный канал рабочего мундштука, а через вентиль 2 — в инжектор, где образуется горючая смесь кислорода с парами горючего, которое поступает через вентиль 3 в асбестовую набивку испарителя. Подогревается испаритель пламенем горючей смеси, выходящей из дополнитель­ ного мундштука. Подача горючего регулируется при помощи махо­ вичка 11, жестко связанного с трубкой инжектора. При вращении маховичка имеющий резьбу инжектор перемещается, благодаря чему изменяется сечение для выхода паров горючего из испарителя в смесительную камеру.

Керосинорезом можно резать сталь толщиной до 200 мм при да­

женных нефтяных газов из пропана и бутана. Сжиженная пропан­ бутановая смесь доставляется к месту работы в специальных бал­ лонах, окрашенных в красный цвет. На баллонах белой краской делается надпись «Пропан — бутан».

Упругость паров сжиженного газа в баллонах зависит от окру­ жающей температуры. При температуре —40° С упругость паров

316

составляет 0,8 кгс/см2, при +20° С — 9 кгс/см2, а при +45° С — 17 кгс/см2. Сжиженные газы имеют сравнительно небольшие пределы воспламенения по содержанию их в смеси с воздухом или кислородом, поэтому создается меньшая взрывоопасность, чем при использсгвании ацетилена. Пределы воспламенения ацетилена по содержанию его в смеси с воздухом составляют 2,2—81%, а в смеси с кислоро­ дом 2,3—93%. Для пропана эти значения соответственно равны

2,2—9,5 и 2,0—48%, а для бутана — 1,5—8,4 и 1,3—47%. При кон­ центрации газа в этих пределах и при наличии источника воспла­ менения может произойти взрыв газовой смеси. Если же газа в воз­ духе меньше нижнего и больше верхнего пределов воспламенения, то смесь не способна воспламениться. Струя газовой смеси с кон­

Для понижения давления сжиженных газов при резке металлов применяют специальные или приспособленные ацетиленовые ре­ дукторы.

Сварка трубопроводов

Трубопроводы из тонкостенных труб малого диаметра (воздухо­ проводы, топливопроводы и маслопроводы) свариваются в основном газовой сваркой, а обвязка насосов, емкостей и трубопроводов большого диаметра — при помощи электродуговой сварки.

Все трубопроводы, за исключением всасывающих, работают под давлением, поэтому к их сварке допускаются только квалифици­ рованные сварщики, сдавшие испытания и имеющие соответствующие удостоверения.

Тонкостенные трубы с толщиной стенок менее 5 мм сваривают без скоса кромки, а при толщине стенок более 5 мм делают скос кромок под углом 35—40° к вертикали.

Наиболее ответственной операцией является сварка нагнетатель-

б—8 м встык или приваривают к концам труб фланцы с кольцевым уплотнением для последующего соединения их болтами. Для сварки встык трубы укладывают на опоры так, чтобы сварные швы находи­ лись не ближе 0,5 м от опор. Кромки труб должны иметь скос, а между трубами в стыке должен быть зазор 2—2,5 мм, обеспечивающий пол­ ный провар корня шва.

При изготовлении сборно-разборных линий к концам труб при­ варивают фланцы встык или внахлестку или элементы быстроразъ­ емных соединений.

Нагнетательные трубопроводы во время работы испытывают вибрации. Поэтому для повышения прочности сварных соединений целесообразно выполнять косой шов особенно в местах, близких

317

к повороту трубопровода. Такой шов делается примерно под углом 45° к осп трубопровода. Фланцы с буртами к трубам внахлестку рекомендуется приваривать волнообразным швом, для чего торец бурта делают волнообразным. На рис. 180 показаны способы соеди­ нения труб и фланцев.

Стальные электроды, применяемые при сварке, должны обеспе­

ристым.

Трубопроводы, работающие под давлением, и особенно нагнета­ тельную обвязку насосов следует сваривать при температуре воз­ духа не ниже —15° С. При этом рабочее место сварщика с наветрен­ ной стороны огораживается щитами высотой 2,5—3 м. Стыки перед сваркой прогревают газовой горелкой до температуры 100—250° С. Для предотвращения пористости шва и для его закалки по обе стороны стыка на расстоянии 150—200 мм удаляют влагу, лед или снег. Образованию пор также способствует сварка электродами с отсыревшей обмазкой. Поэтому перед сваркой в сырую погоду электроды должны просушиваться в течение 1—2 ч при темпера­ туре 250-300° С.

На каждые 10° С понижения температуры силу тока повышают на 10—25% по сравнению со сваркой в условиях положительных температур. Для понижения внутренних напряжений в шве в усло­ виях отрицательных температур сварку выполняют в 2—3 слоя в зависимости от толщины свариваемых труб, а после сварки шов

318