РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБЫ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2013 года по МПК F16L21/06 

Изобретение относится к области морской добычи углеводородного сырья и транспортировки его по трубопроводам от придонного скважинного оборудования к морской плавучей платформе.

Известен узел соединения композитного райзера, представляющий собой фланцевое соединение секций райзера. На каждый торец секции райзера присоединен металлический соединительный переходной элемент, в котором расположено уплотнительное кольцо, посредством резиновой оболочки, которая фиксируется на теле композитной трубы с помощью волнообразных выступов. Соединение секций райзера происходит при помощи болтового соединения с использованием шайб (United States Patent, No 6863279, F16L 21/02, Mar. 8, 2005) - прототип.

Однако такая конструкция узла соединения секции райзера не обеспечивает необходимую герметичность, а при изготовлении и монтаже достаточно трудоемка и нетехнологична. Она имеет большую массу, что очень важно для добычных оффшорных систем.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение герметичности разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов при одновременном снижении трудоемкости изготовления и монтажа секций райзера.

Это достигается тем, что в разъемном соединении трубы из полимерных композиционных материалов, включающем соединительный переходной элемент с уплотнительным кольцом и шайбу, по изобретению уплотнительное кольцо введено в шайбу с канавкой на ее торце соответствующих соединяемых секций райзера, между которыми размещен центрирующий элемент, а переходной элемент выполнен в виде узла, состоящего из надетых на силовую оболочку секций райзера разрезанных на сектора конических втулок, расположенных внутри соответствующих полумуфт, и надетой на них муфтой, предназначенной для стягивания посредством резьбового соединения полумуфт и секций райзера друг с другом.

Кроме того, сектора разрезных конических втулок связаны между собой с помощью пружинных колец.

Введение в шайбы соединяемых секций райзера уплотнительных колец обеспечивает повышенную герметичность разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов.

Выполнение соединительного переходного элемента в виде узла, состоящего из разрезных конических втулок, полумуфт и муфты, позволяет повысить технологичность изготовления секций райзера и одновременно понизить массу разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано разъемное соединение трубы из полимерных композиционных материалов, на фиг.2 - втулка разрезная конусная, на фиг.3 - вид А на фиг.2, и на фиг.4 - соединение конической разрезной втулки с полумуфтой.

Разъемное соединение трубы из полимерных композиционных материалов содержит шайбу 1, в которой расположено уплотнительное кольцо 2 и центрирующий элемент 3, расположенный между шайбами секций райзера (фиг.1). На наружной поверхности силовой оболочки 4 секции райзера располагается втулка разрезная конусная 5, на которую надета полумуфта 6. Стягивание двух соседних секций райзера друг к другу осуществляется при помощи муфты 7 посредством резьбового соединения, в которую ввинчены полумуфты 6.

Предлагаемое соединение секций райзера используется следующим образом.

На внутренний герметизирующий лейнер 8 секции райзера (фиг.1), изготавливаемый, как правило, из металла, помещают металлическую шайбу 1, приваривая кромки шайбы 1 и лейнера 8. Предварительно торец металлической шайбы 1 и край силовой оболочки 4 приклеивают друг к другу, что обеспечивает герметичность в месте их стыковки. Для удобства сборки разъемного соединения, сектора втулки разрезной конусной 5 (фиг.1, 2, 3) объединяют в один элемент при помощи пружинного кольца 9 (фиг.1, 4). На коническую часть силовой оболочки 4 надвигают втулку разрезную конусную 5, на которой расположена полумуфта 6 (фиг.1, 4). Перед сборкой разъемного соединения (фиг.1, 4) в канавку на шайбе 1 помещают уплотнительное кольцо 2, которое обеспечивает герметичность транспортируемой по трубе среды, а между шайбами 1 соединяемых секций вводят центрирующий элемент 3. Центрирующий элемент 3 и втулка разрезная 5 служат для обеспечения соосности соединяемых секций, что приводит к снижению трудоемкости при монтаже разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов. Монтаж разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов осуществляют с помощью полумуфт 6 и муфты 7 посредством резьбового соединения. Все металлические детали изготавливают из некоррозионного материала для обеспечения повышения ресурса эксплуатации предлагаемого изобретения.

Практическая реализация заявляемого технического решения промышленной сложности не представляет, что позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «промышленная применимость».

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение герметичности разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов, снижение трудоемкости при изготовлении секций райзера, повышение технологичности при сборке разъемного соединения, снижение массы разъемного соединения, приводящие к повышению его надежности, что выгодно отличает его от прототипа.

Изобретение относится к области морской добычи углеводородного сырья и транспортировки его по трубопроводам от придонного скважинного оборудования к морской плавучей платформе. Разъемное соединение трубы из полимерных композиционных материалов включает соединительный переходной элемент с уплотнительным кольцом и шайбу. Уплотнительное кольцо введено в шайбу с канавкой на ее торце соответствующих соединяемых секций райзера, между которыми размещен центрирующий элемент. Переходной элемент выполнен в виде узла, состоящего из надетых на силовую оболочку секций райзера разрезанных на сектора конических втулок, расположенных внутри соответствующих полумуфт, и надетой на них муфтой, предназначенной для стягивания посредством резьбового соединения полумуфт и секций райзера друг с другом. Изобретение повышает герметичность разъемного соединения трубы из полимерных композиционных материалов и упрощает сборку соединения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Разъемное соединение трубы из полимерных композиционных материалов, включающее соединительный переходной элемент с уплотнительным кольцом и шайбу, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо введено в шайбу с канавкой на ее торце соответствующих соединяемых секций райзера, между которыми размещен центрирующий элемент, а соединительный переходной элемент выполнен в виде узла, состоящего из надетых на силовую оболочку секций райзера разрезанных на сектора конических втулок, расположенных внутри соответствующих полумуфт, и надетой на них муфтой, предназначенной для стягивания посредством резьбового соединения полумуфт и секций райзера друг с другом.

2. Разъемное соединение трубы из полимерных композиционных материалов по п.1, отличающееся тем, что сектора разрезных конических втулок связаны между собой с помощью пружинных колец.