[实用新型]冻结管内接箍对焊接头

说明书

本实用新型涉及一种冻结法凿井工程使用的冻结管接头，即冻结管内接箍对焊接头。

冻结法凿井在我国已有近40年的历史了。在煤矿建井工程中得到广泛应用，用于处理流沙、淤泥等不稳定地层和含水地层的凿井。随着生产的发展，井筒深度的加深，冻结法凿井面临一个严峻的难题，即冻结管的断裂，它直接影响到井筒建设的成败。国内外煤矿冻结法凿井工程中多次发生过因冻结管的断裂导致淹井和垮井的恶性事故。冻结管断裂最易发生在接头部位。国外的冻结管接头采用螺纹连接。而我国冻结管接头有外接箍连接和螺纹连接两种。实践中发现这两种接头易发生断裂和盐水渗漏；而且螺纹连接接头加工量大、成本高。

本实用新型的目的是为克服目前冻结管在接头方面的不足之处。新设计一种接头，即冻结管两管子接头处安设一个内接箍，并对焊连接，以改善受力情况，提高承载能力。

本实用新型内容是冻结管连接的一种新型焊接结构。即在冻结管接头处装有能改善接头焊缝受力情况、并具有导向作用的内接箍，套装于内接箍上的上管和下管端部对焊连接。

本实用新型的冻结管和内接箍均采用焊接性能良好的低碳钢钢管。

本实用新型的优点是：

1.冻结管接头的承载能力高。经计算机有限元受力计算和分析，内接箍能有效地降低焊缝位置附近的弯曲应力和剪切应力。同时对焊连接避免了外接箍焊接结构在力学方面的不合理性。

2.改善冻结管的受力条件。由于接头处的外径与冻结管的其它部位相等，减少了地层对冻结管约束，能降低冻结管的温度应力和位移约束应力。

3.施工工艺简便。焊接结构简单，比外接箍接头省去一半焊接工程量。采用低碳钢管，有较好的焊接性能。施工质量能得到保证。

4.有明显经济效益。冻结管可采用普通低碳无缝钢管，货源广阔，无需专门加工接头，价格明显低于带螺纹接头的钢管。

附图说明：

图1为本实用新型

图2为冻结管的外接箍连接接头

图3为冻结管的螺纹连接接头

下面结合附图说明本实用新型的实施例，见冻结管内接箍对焊接头图。［1］是上管，待续接上，［2］是下管，已下放到钻孔内，［3］是内箍。冻结管一般选用108～159mm的无缝钢管，壁厚5～9mm，冻结管和接箍都选用低碳钢。

下放和连接冻结管前要作好以下准备工作。

1.加工好内接箍，内接箍外径比冻结管内径小1～2mm，壁厚4mm，长120～200mm，用低碳钢无缝钢管制作。

2.对冻结管端进行坡口加工，坡角α为30～45度，之后清洗冻结管的接头部位和内接箍，除去铁锈和油污。

3.将内接箍事先安装到钢管的一端，并采用点焊方法来固定内接箍，只要求均布3点。

4.为了防止下管过程中掉管，须在冻结管的端部附近临时设置卡固点，方法是对称点焊两个50mm长的钢筋，用于卡子卡固。

冻结管的下放和连接：

冻结管垂直下放，将露出内接箍的一端朝上，下管［2］用卡子固定在钻孔口，焊口距地面1.5m左右，再吊装上管［1］，上管［1］在内接箍的导向作用下，与下管垂直对正、套上，将上下管子对紧，然后就可以进行焊接。选用J422，φ3.2焊条。手工焊时要注重焊接质量，不允许上咬边、下焊瘤，夹渣、冷热裂纹等焊接质量问题。焊接后在空气中冷却10分钟方可下管。