Устройство для смазки задвижек фонтанной арматуры на устье скважин Российский патент 2021 года по МПК E21B33/03 F16N11/10 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для нагнетания пластичной смазки, герметизирующей и защищающей от коррозии полости корпусов задвижек фонтанных арматур устьевого нефтегазопромыслового оборудования, в том числе и манифольдов к ним, а также колонных головок.

Известно устройство для нагнетания герметизирующей смазки в задвижки фонтанной арматуры под давлением (1), содержащее раму, нагнетательный и рабочие гидроцилиндры, гидрораспределитель, рукав высокого давления с быстроразъемным запирающим соединением, загрузочный бак для герметизирующей смазки, обратный и игольчатый клапаны и дополнительно снабженное ресивером для подачи сжатого воздуха для нагнетания герметизирующей смазки из загрузочного бака в нагнетательный гидроцилиндр.

Однако известное устройство обладает существенными недостатками:

- неудобство при заполнении загрузочного бака пластичной смазкой через его горловину, что приводит к низкой эффективности труда, а также качеству заполнения бака смазкой;

- не обеспечивается полнота использования из загрузочного бака пластичной смазки;

- наличие воздушных пустот, которые могут образовываться при заполнении бака смазкой через его горловину, отрицательно сказываются на качестве заполнения полости задвижки смазкой;

- отсутствие возможности осуществлять контроль за полным вытеснением пластичной смазки из загрузочного бака;

- отсутствие мерной шкалы и крайних положений поршня нагнетательного гидроцилиндра затрудняет осуществлять достоверный контроль за объемом смазки, нагнетаемой в полость задвижки и полном ее вытеснении из полости нагнетательного гидроцилиндра при выдвижении указательного штока, а также за заполнением смазкой его полости при втягивании указательного штока;

- создание нагнетательного давления системой, состоящей из нагнетательного и рабочего гидроцилиндров, связанных единым штоком сложно в изготовлении и сборке.

Известна установка УС.157.00.000 (2), содержащее мультипликатор, раму, загрузочное устройство, два гидрораспределителя с ручным управлением, манометры, краны, клапан предохранительный и бак. Установка комплектуется шлангами высокого давления для отбора и передачи давления, а также подачи смазки в рабочую зону.

Известная установка также обладает недостатками, а именно:

- неудобство монтажа и демонтажа съемной крышки загрузочного бака для загрузки в него пластичной смазкой, а также полного заполнения наклонно расположенного бака смазкой, при этом также не исключается образование воздушных пустот, что в итоге отрицательно сказывается на эффективности труда и качестве заполнения полости задвижки смазкой;

- неудобство объективного контроля за нагнетаемым объемом смазки в полость задвижки и полным ее вытеснением из рабочих полостей мультипликатора и загрузочного устройства, а также за полным заполнением их полости смазкой.

Целью изобретения является техническое решение, реализация которого при нагнетании пластичной смазки в полости корпусов задвижек фонтанных арматур позволит:

- обеспечить удобство монтажа и демонтажа крышки загрузочного бака - питателя для полного и качественного, без образования воздушных пустот, заполнения его смазкой;

- осуществлять достоверный и объективный контроль за полным вытеснением смазки из питателя и нагнетательного гидроцилиндра, а также нагнетаемого объема смазки в полость задвижки, в том числе полного заполнения рабочей полости нагнетательного гидроцилиндра смазкой;

- повысить качество заполнения полости задвижки смазкой и эффективность труда;

- упростить изготовление деталей и сборку нагнетательного и рабочего гидроцилиндров для их соединения в единый блок - мультипликатор давления.

Поставленная цель достигается устройством для смазки задвижек фонтанной арматуры на устье скважин, включающим раму, выполненную из швеллеров и оснащенную приставными площадкой и приемным баком, масляный бак, оборудованный фланцевым штуцером, напорным фильтром, рукавами всасывающим и напорным, гидропанелью с клапаном давления, двумя гидрораспределителями с ручным управлением и манометром, нагнетательный и рабочий гидроцилиндры, соединенные в единый блок - мультипликатор давления, рукав высокого давления с шаровым краном и питатель для пластичной смазки, при этом питатель выполнен в виде вертикально установленного полого цилиндрического корпуса, изготовленного из обсадной трубы и верхний торец которого оснащен буртом и резиновым кольцом, размещенным в его кольцевой канавке и оборудован крышкой и откидными болтами с гайками, шарнирно установленными на осях в проушинах, размещенных на наружной стенке корпуса и в радиально направленных открытых пазах крышки, выполненных по ее периметру, выступающему за габарит бурта корпуса питателя, при этом верх крышки оснащен двумя диаметрально расположенными проушинами, а нижний торец крышки, прилегающей к верхнему торцу корпуса питателя - центрирующим буртом с заходной фаской и диаметром бурта соответствующим внутреннему диаметру корпуса питателя с обеспечением гарантированного зазора, причем внутри корпуса питателя, в нижней его части, размещены поршень для вытеснения пластичной смазки и гидроцилиндр, шток которого посредством пальца соединен с проушинами, размещенными на нижнем торце поршня, а накидная гайка, крепящая штоковую крышку гидроцилиндра, соединена со стенкой корпуса питателя посредством двух пальцев, диаметрально и соосно размещенных в отверстиях стенки корпуса питателя и приварных бобышках накидной гайки, при этом рама для размещения масляного бака оснащена перемычками продольной в средней ее части и поперечной между продольной перемычкой и передним швеллером рамы ближе к ее левому торцу и для размещения вертикально установленного корпуса питателя, с размещенным в нижней его части гидроцилиндром, установлена углами на стойки, выполненными из труб и жестко скрепленных в средней части продольными и поперечными перемычками и оснащена сверху, ближе к правому торцу рамы, опорной рамой на стойках, выполненной из труб, жестко закрепленной передними стойками на переднем швеллере рамы, а задними - на ее продольной перемычке, а поршень питателя оборудован указателем положения его верхнего торца внутри корпуса питателя, включающим в себя две штанги, вертикально размещенные напротив друг друга с внутренней и наружной сторон стенки корпуса питателя, причем внутренняя штанга размещена в направляющем корпусе посредством сварки скрепленным с внутренней стенкой корпуса питателя на уровне его нижнего торца и верхним торцом, оснащенным резьбовым отверстием, навинчена на приварную резьбовую бобышку нижнего торца поршня, а ее нижний торец посредством планки и винтов скреплен с нижним торцом наружной штанги, выполненной в виде металлического стержня и размещенной внутри обечайки трубчатой конструкции, скрепленной посредством сварки с наружной стенкой корпуса питателя и оснащенной вертикальным пазом и метками, обозначающими верхнее при выдвинутом штоке гидроцилиндра и нижнее при его втянутом штоке положения верхнего торца поршня внутри корпуса питателя, причем верхний торец наружной штанги размещен на уровне верхнего торца поршня и оснащен планкой - указателем, размещенной в пазу обечайки трубчатой конструкции, кроме того питатель оснащен механизмом подъема и опускания крышки, герметизирующей сверху корпус питателя, с возможностью отвода крышки в сторону после ее подъема для загрузки пластичной смазки, который состоит из вала с резьбовым нижним концом, оснащенным буртом над резьбовым концом и охватывающей его гильзы, нижним торцом установленной на бурт вала, размещенных внутри охватывающей их цилиндрической направляющей, вертикально расположенной с наружи корпуса питателя за габаритом периметра его крышки, скрепленной с ним посредством сварки двумя, размещенными по ее концам, перемычками трубчатой конструкции и оснащенной в нижней части резьбовым отверстием, выполненным ответно резьбе нижнего конца вала, который оснащен ограничительной шайбой, при этом верхний конец вала оборудован рукояткой, а выступающая из цилиндрической направляющей верхняя часть гильзы оснащена расходящимися в стороны двумя укосинами трубчатой конструкции, жестко скрепленными с ней посредством сварки накладок и косынок, размещенных сверху и снизу укосин, свободные концы которых посредством пальцев соединены с двумя проушинами крышки, кроме того в нагнетательном и рабочем гидроцилиндрах, соединенных в единый блок путем свинчивания гильзы нагнетательного гидроцилиндра со штоковой крышкой рабочего гидроцилиндра, поршень нагнетательного гидроцилиндра с одной стороны своим торцом свободно контактирует с торцом штока рабочего гидроцилиндра, а с другой стороны посредством Т-образного паза, выполненного на его торце, свободно соединен с ответным Т-образным концом указателя, размещенного в крышке нагнетательного гидроцилиндра, причем на крышку гидроцилиндра дополнительно навинчена защитная гильза, свободно охватывающая его указатель, на которой выполнен продольный паз и нанесена мерная шкала, указывающая по торцу свободного конца указателя на объем нагнетаемой смазки в полость корпуса задвижки.

Конструкция устройства для смазки задвижек фонтанных арматур под давлением (далее устройство) приведена:

- на фиг. 1, 2 и 3, на которых показаны виды, соответственно, спереди, сверху и сзади;

- на фиг. 4 - укрупненно, рама, виды спереди, сверху и сбоку;

- на фиг. 5 - укрупненно, масляный бак, виды спереди и сверху;

- на фиг. 6 - укрупненно, питатель по разрезу Г-Г (фиг. 2), в котором поршень находится в нижнем положении;

- на фиг. 7 - укрупненно, питатель по разрезу Ж-Ж на виде спереди (фиг. 1);

- на фиг. 8 - укрупненно, вид сверху на крышку питателя (фиг. 1);

- на фиг. 9 - укрупненно, указатель положения верхнего торца поршня по разрезу Л-Л (фиг. 8), при этом поршень находится в питателе в верхнем положении;

- на фиг. 10 - укрупненно, нагнетательный и рабочий гидроцилиндры по разрезу Н-Н на виде сверху (фиг. 2);

- на фиг. 11 - рукава: всасывающий; напорный и рукав высокого давления с шаровым краном, с указанием мест подсоединения их концов.

Устройство (фиг. 1, 2 и 3) включает раму 1, выполненную из швеллеров и оснащенную приставными площадкой и приемным баком (не показаны), масляный бак 2, оборудованный фланцевым штуцером 28, напорным фильтром 29, рукавами всасывающим и напорным (на фиг.1, 2 и 3 не показаны), гидропанелью 18 с клапаном давления 19, двумя гидрораспределителями 20 и 21 с ручным управлением и манометром 22, нагнетательный 4 и рабочий 5 гидроцилиндры, соединенные в единый блок, рукав высокого давления с шаровым краном (на фиг. 1, 2 и 3 не показаны) и вертикально установленный питатель 3 для пластичной смазки.

Рама (фиг. 4) выполнена из швеллеров и для размещения масляного бака 2 оснащена перемычками продольной 6 и поперечной 7, а для размещения вертикально установленного полого цилиндрического корпуса питателя 3, оснащенного гидроцилиндром 135, установлена углами на стойки 8, выполненными из труб, жестко скрепленными в средней части перемычками продольными 10 и поперечными 11, а сверху рамы, ближе к ее правому торцу, оснащена опорной рамой 9 на стойках, также выполненных из труб, жестко закрепленными передними стойками к переднему швеллеру рамы, а задними к ее продольной перемычке 6. Стойки 8 оснащены сверху заглушками с резьбовыми отверстиями, а снизу опорными платиками. Рама крепится к стойкам 8 винтами 12, оснащенными косыми шайбами.

Масляный бак (фиг. 5) выполнен сварным из листового проката. Сверху бак оборудован горловиной 16 с заливным фильтром, воздушным фильтром 17 и гидропанелью 18, оснащенной клапаном давления 19, манометром 22 и двумя трехпозиционными гидрораспределителями 20 и 21 с ручным управлением, у которых канал подвода рабочей жидкости, рабочие каналы (поршневые и штоковые полости гидроцилиндров) и канал слива при переключении позиций золотников, в их промежуточных положениях, соединяются между собой. Бак посредством сварки скрепленных с днищем швеллеров 23, крепится винтами 137, оснащенными косыми шайбами, к резьбовым платикам 13 рамы 1. Передняя стенка бака для контроля верхнего и нижнего уровня рабочей жидкости (минерального масла) оборудована маслоуказателями 25 и 26, уплотняемыми резиновыми кольцами 36. Внутренняя полость бака разделена стальной перегородкой 27, отделяющей сливной отсек от всасывающего отсека, который оснащен фланцевым штуцером 28, уплотняемый резиновым кольцом 136 и оснащенный всасывающим рукавом (на фиг. 5 не показан). Для возможности чистки отсеков бака в каждой торцевой стенке бака предусмотрен люк с крышкой, уплотняемой прокладкой. Со стороны задней стенки бака размещен в кронштейне, скрепленном посредством сварки с баком, напорный фильтр 29, входное отверстие которого оснащено штуцером 162, а выходное посредством стального трубопровода 30 соединено с гидропанелью 18. Каждый отсек бака оборудован сливным клапаном, состоящим из корпуса 31, скрепленного посредством сварки с днищем бака, клапана 32, нажимной гайки 33 и уплотнительных резиновых колец 34 и 35.

Питатель (фиг. 6, 7 и 8) для удобства загрузки пластичной смазки в его внутреннюю полость выполнен в виде вертикально установленного полого цилиндрического корпуса 14, изготовленного из обсадной трубы, верхний торец которого оснащен буртом, оборудован герметизирующими сверху корпус питателя крышкой 38 и откидными болтами 39 с гайками 40, шарнирно установленными на осях 41 в проушинах 42 корпуса 14 и размещенными в радиально направленных открытых пазах крышки 38, выполненных по ее периметру, выступающему за габарит бурта корпуса 14. В кольцевой канавке, выполненной в торце бурта корпуса 14, установлено уплотнительное резиновое кольцо 43. Крышка 38 выполнена сварной, оснащена сверху двумя диаметрально расположенными проушинами 72, ручками 165 и вварным фланцевым штуцером 44, скрепленным с фланцевым шаровым краном 45, а снизу - центрирующим буртом с заходной фаской и диаметром бурта соответствующим внутреннему диаметру корпуса 14 с обеспечением гарантированного зазора «е». Питатель оснащен механизмом подъема и опускания крышки с возможностью отвода крышки в сторону после ее подъема для загрузки пластичной смазки в его внутреннюю полость, который состоит из вала 63 с резьбовым нижним концом и охватывающей его гильзы 64, размещенных внутри цилиндрической направляющей 65, вертикально расположенной с наружи корпуса 14 и скрепленной с ним посредством сварки двумя, размещенными по ее концам перемычками 66 трубчатой конструкции. Нижняя часть направляющей 65 оснащена резьбовым отверстием, выполненным ответно резьбе нижнего конца вала 63. Нижний резьбовой конец вала 63 оснащен ограничительной шайбой 68, скрепленной с ним винтом 90. Верхний конец вала 63 оборудован рукояткой 67. Выступающая из направляющей 65 верхняя часть гильзы 64 оснащена расходящими в стороны двумя укосинами 70 трубчатой конструкции, жестко скрепленными с ней посредством сварки накладок и косынок, размещенных сверху и снизу укосин, свободные концы которых посредством пальцев 163 соединены с двумя проушинами 72. При этом нижний торец гильзы 64 опирается на размещенный над резьбовым концом бурт вала 63. Вертикально установленный корпус 14 питателя с крышкой 38, оборудованные откидными болтами 39 и механизмом ее подъема и опускания, а также возможность отвода крышки в сторону после ее подъема, обеспечивают удобство монтажа и демонтажа крышки с корпуса питателя для полного и качественного, без образования воздушных пустот, заполнения его смазкой, что повышает качество заполнения полости задвижки смазкой и эффективность труда.

Внутри корпуса 14, в нижней его части, размещаются поршень 46 с манжетой 86 и гидроцилиндр 135, соединенный своим штоком 47 с проушинами 87 поршня 46 пальцем 88, а накидной гайкой 48, крепящей штоковую крышку 49 гидроцилиндра, соединен со стенкой корпуса 14 посредством двух пальцев 89, диаметрально и соосно размещенных в отверстиях стенки корпуса и приварных бобышках 50 накидной гайки 48. Пальцы 89 фиксируются планками 51, закрепленными на стенке корпуса 14 винтами 52. Гидроцилиндр 135 питателя также включает в себя поршень 73 с манжетами 74, скрепленный гайкой 75 с нижним концом штока 47, дно 76, скрепленное с гильзой гидроцилиндра накидной гайкой 77, резиновые кольца 91 и 92. В крышке 49 размещаются охватывающие шток 47 направляющая втулка 78, комплект шевронных манжет 79 и втулки нажимная 80 и резьбовая 81. Для сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра через отверстия, выполненные в стенке корпуса 14 и накидной гайки 48, в штоковую крышку 49 ввинчен удлиненный штуцер 82, а для сообщения с его поршневой полостью в дно 76 ввинчен штуцер 83, которые посредством стальных трубопроводов 84 и 85 соединены с гидропанелью 18 и по его каналам (не показаны) с гидрораспределителем 20, управляющим работой гидроцилиндра 135 питателя. Под крышкой 38 в стенке корпуса 14 выполнено отверстие, которое оснащено отводом в виде патрубка с фланцем 93, посредством сварки соединенным с наружной стенкой корпуса 14. Внутренняя полость корпуса 14 питателя сообщается с рабочей полостью нагнетательного гидроцилиндра 4 через муфтовый шаровой кран 137 и угольник 138, соединенных между собой посредством ввинченных в кран 137 штуцеров 139, оснащенных буртами и накидными фланцами 140, и с фланцем 93 патрубка корпуса 14 винтами 141, а также через патрубок 125, ввинченный в крышку 102 гидроцилиндра 4 и свободный торец которого, оснащенный буртом и накидным фланцем 140, скреплен винтами 141 с угольником 138. Для контроля давления закачки смазки в полость корпуса задвижки полость угольника 138 через разделитель сред 69 сообщается с манометром 24. Для защиты внутренней полости корпуса питателя от избыточного давления на вварной штуцер 142 патрубка фланца 93 навинчен предохранительный клапан 143, свободный конец которого посредством сливного шланга 144 сообщается с приставным приемным баком (не показан). Питатель посредством кронштейнов 95, соединенных сваркой с наружной стенкой корпуса 14 на уровне его нижнего торца, крепится винтами 96 к резьбовым бобышкам 94 опорной рамы 9.

Указатель положения верхнего торца поршня (фиг. 9) внутри корпуса 14 питателя состоит из двух вертикально размещенных напротив друг друга с внутренней и наружной сторон стенки корпуса 14 штанг 53 и 54. Штанга 53 размещена в направляющем корпусе 55, сваркой скрепленным с внутренней стенкой корпуса 14 на уровне его нижнего торца, а резьбовым отверстием верхнего торца навинчена на приварную резьбовую бобышку 56 поршня 46. Штанга 54 выполнена в виде металлического стержня, размещена в обечайке 61 трубчатой конструкции, сваркой скрепленной с наружной стенкой корпуса 14 и оснащена вертикальным пазом, а также метками (не показаны), обозначающими верхнее при выдвинутом штоке гидроцилиндра питателя и нижнее при его втянутом штоке положения верхнего торца поршня 46 внутри корпуса 14 питателя. Нижние торцы штанг 53, 54 скреплены между собой планкой 57 и винтами 58 и 59. На верхнем торце штанги 54, размещенном на уровне верхнего торца поршня, винтом 60 закреплена, размещенная в пазу обечайки 61, планка 62 - указатель верхнего торца поршня. Указатель положения верхнего торца поршня внутри корпуса питателя - планка 62, размещенная снаружи корпуса, позволяет при совмещении планки 62 с верхней меткой вертикального паза обечайки 61 осуществлять достоверный и объективный контроль за полным вытеснением смазки из корпуса питателя.

Нагнетательный и рабочий гидроцилиндры (фиг. 10) соединены в единый блок - мультипликатор давления, путем свинчивания гильзы 97 нагнетательного гидроцилиндра со штоковой крышкой 98 рабочего в единый блок. При этом поршень 100 нагнетательного гидроцилиндра с одной стороны своим торцом свободно контактирует с торцом штока 99 рабочего гидроцилиндра, а с другой стороны посредством Т-образного паза, выполненного на его торце, свободно соединен с ответным Т-образным концом указателя 101, размещенного в крышке 102 нагнетательного гидроцилиндра. Отсутствие жесткой связи между поршнем 100 нагнетательного цилиндра с указателем 101 и со штоком 99 рабочего гидроцилиндра исключает необходимость соосного расположения рабочих - цилиндрических поверхностей, сопрягаемых при сборке деталей гидроцилиндров для их соединения, что упрощает изготовление деталей и сборку гидроцилиндров для их соединения в единый блок.

На крышку 102 нагнетательного гидроцилиндра навинчена зафиксированная контргайкой 127 защитная гильза 103 указателя 101, свободно охватывающая его. На гильзе 103 выполнен продольный паз и нанесена мерная шкала объема рабочей полости нагнетательного гидроцилиндра. При выдвижении указателя 101 его свободный торец по мерной шкале указывает на объем нагнетаемой в полость корпуса задвижки пластичной смазки и полное ее вытеснение из рабочей полости гидроцилиндра (поршень 100 прижат к торцу крышки 102) при указании торцом максимального значения мерной шкалы, а при его втягивании и совмещении свободного торца указателя с нулевым значением мерной шкалы - на полное заполнение рабочей полости нагнетательного гидроцилиндра смазкой, что позволяет осуществлять достоверный и объективный контроль за нагнетаемым объемом смазки в полость задвижки и полным вытеснением ее из рабочей полости нагнетательного гидроцилиндра, а также полным заполнением его рабочей полости смазкой.

Рабочий гидроцилиндр также включает в себя гильзу 104, поршень 105 с манжетами 106, скрепленный гайкой 107 со штоком 99, дно 108, скрепленное с гильзой 104 накидной гайкой 109, резиновые кольца 110 и 111. В крышке 98 размещаются охватывающие шток 99 направляющая втулка 112, комплект шевронных уплотнений 113 и резьбовая втулка 114. Крышка 98 оснащена штуцером 115 для сообщения со штоковой полостью гидроцилиндра и отверстиями осевым и радиальным для сообщения поршневой полости нагнетательного гидроцилиндра с атмосферой при перемещениях его поршня 100. В дно 108 ввинчен штуцер 116 для сообщения с поршневой полостью гидроцилиндра. Штуцер 115 и штуцер 116 посредством стальных трубопроводов 132 и 133 соединяются с гидропанелью 18 и по ее каналам (не показаны) с гидрораспределителем 21, управляющим работой рабочего гидроцилиндра 5.

Нагнетательный гидроцилиндр также включает в себя накидную гайку 117, скрепляющую крышку 102 с гильзой 97, оснащенной воздухоспускной бобышкой с пробкой 164, манжету 118 и резиновое кольцо 119. В крышке размещаются охватывающие указатель 101 направляющая втулка 120, комплект шевронных уплотнений 121 и резьбовая втулка 122. Для сообщения рабочей полости нагнетательного гидроцилиндра с поршневой полостью питателя 3 в крышку 102 ввинчен патрубок 125 и технологическая заглушка 123, а для сообщения посредством рукава высокого давления 155, оснащенного шаровым краном 156 (фиг.11), с полостью корпуса задвижки 157 -ввинчен штуцер 124, оснащенный муфтой 126 быстроразъемного соединения.

Соединенные рабочий и нагнетательный гидроцилиндры размещаются на призматических бобышках 166 и 15 рамы 1, оснащенных резьбовыми отверстиями и крепятся к ним посредством ложементов 128 и 129, оснащенных призматическими бобышками и шпилек 130 и 131, оснащенных гайками.

Свободные концы рукавов всасывающего, напорного и рукава высокого давления с шаровым краном (фиг. 11) оборудованы и подсоединены следующим образом:

- всасывающего 145 - один его конец, для соединения с фланцевым штуцером 28 масляного бака 2, оснащен стяжным хомутом 146, а другой, для соединения со всасывающей камерой шестеренного насоса 147 (на фиг. 11 условно повернут), установленного на коробке отбора мощности, скрепленной с раздаточной коробкой автомобиля (не показаны), оснащен стяжным хомутом 146 и фланцевым штуцером 148, оснащенным винтами 149 крепления и воздухоспускной пробкой 152;

- напорного 150 - один его конец, для соединения с входным штуцером 162 напорного фильтра 29 масляного бака 2, оснащен угловым соединением 151 с накидной гайкой 153, а другой, для соединения с напорной камерой шестеренного насоса 147, оснащен фланцевым угловым соединением 154, оснащенным винтами 149 крепления;

- рукава высокого давления 155 с шаровым краном 156 - со стороны шарового крана, для соединения с внутренней полостью корпуса задвижки 157 через его резьбовой штуцер 158, оснащен переводником 159 с накидной гайкой 160, а другой, для соединения с рабочей полостью нагнетательного гидроцилиндра 4 через его муфту 126 быстроразъемного соединения, оснащен штекером 161, ответным муфте 126.

Устройство используется следующим образом.

Вначале ведется подготовка устройства к работе для чего устройство размещается и раскрепляется (не показано) в кузове автомобиля, оснащенного коробкой отбора мощности, скрепленной с раздаточной коробкой автомобиля (не показаны) и оборудованной шестеренным насосом 147. К раме 1 устройства устанавливаются приставные площадка обслуживания и приемный бак и скрепляются с ней (не показано).

Фланцевый штуцер 28 масляного бака 2 посредством всасывающего рукава 145 соединяется с приемной камерой шестеренного насоса 147, а входной штуцер 162 напорного фильтра 29 посредством напорного рукава 150 соединяется с напорной камерой насоса 147. Бак 2 через заливной фильтр горловины 16 заполняется минеральным маслом до уровня верхнего масло-указателя 25 бака. Для заполнения рукава 145 и приемной камеры шестеренного насоса 147 минеральным маслом из фланцевого штуцера 148 вывинчивается воздухоспускная пробка 152 с последующим ее ввинчиванием в штуцер 148.

При положении рукояток гидрораспределителей 20 и 21 в нейтральных позициях и минимальной настройки клапана давления 19 включается вал раздаточной коробки автомобиля. Шестеренный насос 147 по рукаву 145 всасывает минеральное масло из всасывающего отсека бака 2 и по напорному рукаву 150, фильтр 29, трубопроводу 30, каналам гидропанели 18 и, последовательно, гидрораспределителей 21, 20 и их золотников, установленных в нейтральных позициях, и сливной патрубок 167 нагнетает масло в приемный отсек бака 2. При открытых шаровых кранах 45 и 137 поочередным включением рукояток гидрораспределителей 20 и 21 в крайние позиции совершаются несколько ходов вверх-вниз поршня 73 гидроцилиндра 135 питателя 3 и вперед-назад поршня 105 рабочего гидроцилиндра 5 до полного удаления воздуха из гидроцилиндров 135 и 5 и их трубопроводов 85, 84 и 133, 132 соответственно. При этом, при подаче минерального масла в поршневую полость рабочего гидроцилиндра 5, клапан давления 19 настраивается на максимальное рабочее давление, обеспечивающее закачку нагнетательным гидроцилиндром 4 пластичной смазки в полость корпуса задвижки давлением не превышающем рабочее давление фонтанной арматуры, которое определяется по формуле:

- Рм.р - максимальное рабочее давление в поршневой полости рабочего гидроцилиндра;

- Рф.а - рабочее давление фонтанной арматуры;

- Dп.p - диаметр поршня рабочего гидроцилиндра;

- Dп.н и dy.н - диаметр поршня и указателя нагнетательного гидроцилиндра.

При этом давление настройки клапана 19 контролируется по манометру 22. После чего штока 47 и 99 втягивают до упора поршней 73 и 105 в днища 75 и 108 гидроцилиндров 135 и 5 соответственно. При этом:

- поршень 46 питателя 3, соединенный со штоком 47, будет находиться в нижнем положении, а планка 62, совмещенная с нижней меткой обечайки 61, обозначать нижнее положение верхнего торца поршня 46 внутри корпуса питателя 3;

- указатель 101 нагнетательного гидроцилиндра 4 будет полностью выдвинут, а наблюдаемый в продольном пазу гильзы 103 его свободный торец, совмещенный с максимальным значением нанесенной мерной шкалы на гильзе 103, указывать что поршень 100 прижат к торцу крышки 102.

Отвинчиванием гаек 40 на несколько оборотов раскрепляют прижатие крышки 38 к бурту верхнего торца корпуса питателя 3. Поворачивая на осях 41 откидные болты 39, выводят их из открытых радиальных пазов крышки.

Вывинчиванием винта 63 из резьбового отверстия направляющей 65, путем вращения рукоятки 67 против часовой стрелки, поднимают крышку и вращением гильзы 64, опертой на бурт винта 63, за ручки 165 крышки 38 отводят ее в сторону.

Плотно, без образования воздушных пустот, заполняют полость корпуса питателя пластичной смазкой до отверстия, выполненного в стенке корпуса и оснащенного отводом в виде патрубка с фланцем 93. Вращением гильзы 64 за ручки 165 крышки 38, размещают ее соосно корпусу 14 питателя и вращением винта 63 рукояткой 67 по часовой стрелке опускают крышку на бурт корпуса питателя, ориентируя при этом центрирующий бурт крышки с заходной фаской по внутреннему диаметру корпуса питателя. Накидывают болты 39 на открытые радиальные пазы крышки 38 и завинчиванием гаек 40 прижимают ее к бурту верхнего торца корпуса 14 питателя.

Из воздухоспускной бобышки гильзы 97 нагнетательного гидроцилиндра 4 вывинчивается пробка 164.

Включением рукоятки гидрораспределителя 20 в позицию на подачу рабочего давления в поршневую полость гидроцилиндра 135 питателя, движением его поршня 46 вверх, вытесняют смазку из внутренней полости корпуса 14 питателя в отверстия крана 45 и патрубка с фланцем 93 и далее в рабочую полость нагнетательного гидроцилиндра 4. При выходе смазки из проходных отверстий крана 45 и воздухоспускной бобышки гильзы 97 поочередно закрывается кран 45 и ввинчивается пробка 164. Далее, при вытеснении смазки из питателя 3, заполняется ею рабочая полость нагнетательного гидроцилиндра 4. При этом его поршень 100 свободно перемещается, втягивая за собой указатель 101, до упора поршня в торец втянутого штока 99 рабочего гидроцилиндра, а свободный торец указателя 101 нагнетательного гидроцилиндра совмещается с минимальным значением мерной шкалы, нанесенной на гильзе 103 и указывает на полное заполнение рабочей полости гидроцилиндра 4 смазкой. При этом, возвратом рукоятки гидрораспределителя 20 в нейтральное положение, отключают подачу рабочего давления в поршневую полость гидроцилиндра питателя. В случае задержки отключения подачи рабочего давления смазка через предохранительный клапан 143 и сливной шланг 144 поступает в приставной приемный бак.

Штекером 161 подсоединяют рукав высокого давления 155 к муфте 126 нагнетательного гидроцилиндра, открывают шаровой кран 156 и вытеснением смазки из питателя заполняют ею канал рукава. При выходе смазки из отверстия переводника 159 отключают подачу рабочего давления в поршневую полость гидроцилиндра питателя и закрывают шаровые краны 137 и 156. Выключается вал раздаточной коробки автомобиля.

На этом подготовка устройства к работе завершается.

После доставки устройства, подготовленного к работе, к устью скважины штуцер 158 корпуса задвижки 157 освобождается от его заглушки (на фиг. 11 не показана). Рукав высокого давления 155 подсоединяется накидной гайкой 160 переводника 159 к штуцеру 158 задвижки 157. При положении рукояток гидрораспределителей 20 и 21 в нейтральных позициях включается вал раздаточной коробки автомобиля и открывается шаровой кран 156 рукава высокого давления 155. Подачей рабочего давления в поршневую полость рабочего гидроцилиндра, включением рукоятки гидрораспределителя 21 на его ход вперед, пластичная смазка нагнетается через встроенный в штуцер 158 обратный клапан (на фиг. 11 не показан) в полость корпуса задвижки 157 в требуемом объеме. При этом давление нагнетания смазки контролируется по манометру 24, а ее нагнетаемый в полость корпуса задвижки объем - по значениям мерной шкалы гильзы 103, на которые указывает при выдвижении свободный торец указателя 101. При нагнетании в полость корпуса задвижки требуемого объема смазки шаровой кран 156 закрывается, а рукоятка гидрораспределителя 21 плавно возвращается в нейтральную позицию. При этом встроенный в штуцер 158 обратный клапан перекрывает выход смазки из отверстия штуцера 150, а нагнетаемое давление смазки и рабочее давление в поршневой полости гидроцилиндра 5 сбрасывается до атмосферного через соединенный золотником, в его промежуточной позиции, со сливом рабочий канал гидрораспределителя 21 во время плавного переключения его рукоятки в нейтральную позицию. При этом показания манометров 22 и 24 должны указывать нулевые значения давлений минерального масла и пластичной смазки соответственно.

Герметичность закрытия обратного клапана, встроенного в штуцер 158 задвижки, контролируется открытием шарового крана 156 и наблюдением за показаниям манометра 24. При отсутствии увеличения показаний на манометре шаровой кран 156 закрывается, а рукав высокого давления 155 с шаровым краном 156, отвинчиванием гайки 160, отсоединяется от штуцера 158 и на штуцер задвижки навинчивается его заглушка.

На этом цикл смазки задвижки фонтанной арматуры заканчивается. Далее указанные цикла смазки повторяются с другими задвижками, подлежащими смазки. При этом ведут наблюдение за выдвижением указателя 101 и при совмещении его свободного торца с максимальным значением мерной шкалы гильзы 103, переключением позиции золотника гидрораспределителя 21, втягивают шток 99 рабочего гидроцилиндра 5. Открывают шаровой кран 137, отсоединяют штекер 161 рукава высокого давления 155 от муфты 126 нагнетательного гидроцилиндра и заполняют его рабочую полость смазкой. После чего закрывают шаровой кран 137, подсоединяют рукав высокого давления к нагнетательному гидроцилиндру и продолжают смазку задвижек.

Циклы смазки задвижек и заполнения рабочей полости нагнетательного гидроцилиндра выполняются до совмещения планки 62 с верхней меткой обечайки 61. При этом рукоятку гидрораспределителя 21 переводят в нейтральную позицию. Закрывают кран 137, открывают кран 45, поршень 46 питателя возвращают в нижнее положение, открывают крышку 38 питателя, заполняют его полость смазкой и закрывают крышкой. Выполняют движение поршня 46 вверх и при вытеснении смазки из отверстия крана 45 закрывают его. Поле чего устройство готово к повторной работе.

Устройство испытано в цеховых условиях Оренбургской ВЧ и полевых - на Уренгойском газоконденсатном месторождении.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. «Устройство для нагнетания герметизирующей смазки в задвижки фонтанной арматуры под давлением», патент на полезную модель №63853.

2. Янкевич И.Ф., Мальцев В.Н., Ковчук С.Н. Установка для нагнетания уплотнительной пасты при проведении ремонта и технического обслуживания фонтанных арматур. Материалы научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации месторождений Уренгойского комплекса». М.: ООО «КРЦ Газпром», 2002, том 2.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для нагнетания пластичной смазки, герметизирующей и защищающей от коррозии полости корпусов задвижек фонтанных арматур устьевого нефтегазопромыслового оборудования, в том числе манифольдов к ним, а также колонных головок. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств для смазки задвижек фонтанной арматуры с обеспечением удобства монтажа и демонтажа крышки загрузочного бака – питателя, осуществления достоверного и объективного контроля за полным вытеснением смазки из питателя и нагнетательного гидроцилиндра, повышения качества заполнения полости задвижки смазкой, упрощения изготовления и сборки нагнетательного и рабочего гидроцилиндров для их соединения в единый блок. Предложено устройство для смазки задвижек фонтанной арматуры на устье скважин, включающее раму, выполненную из швеллеров и оснащенную приставными площадкой и приемным баком, масляный бак, оборудованный фланцевым штуцером, напорным фильтром, рукавами всасывающим и напорным, гидропанелью с клапаном давления, двумя гидрораспределителями с ручным управлением и манометром, нагнетательный и рабочий гидроцилиндры, соединенные в единый блок - мультипликатор давления, рукав высокого давления с шаровым краном и питатель для пластичной смазки. При этом питатель выполнен в виде вертикально установленного полого цилиндрического корпуса, изготовленного из обсадной трубы и верхний торец которого оснащен буртом и резиновым кольцом, размещенным в его кольцевой канавке и оборудован крышкой и откидными болтами с гайками, шарнирно установленными на осях в проушинах, размещенных на наружной стенке корпуса и в радиально направленных открытых пазах крышки, выполненных по ее периметру, выступающему за габарит бурта корпуса питателя. Верх крышки оснащен двумя диаметрально расположенными проушинами, а нижний торец крышки, прилегающей к верхнему торцу корпуса питателя, - центрирующим буртом с заходной фаской и диаметром бурта, соответствующим внутреннему диаметру корпуса питателя с обеспечением гарантированного зазора. Внутри корпуса питателя, в нижней его части, размещены поршень для вытеснения пластичной смазки и гидроцилиндр, шток которого посредством пальца соединен с проушинами, размещенными на нижнем торце поршня, а накидная гайка, крепящая штоковую крышку гидроцилиндра, соединена со стенкой корпуса питателя посредством двух пальцев, диаметрально и соосно размещенных в отверстиях стенки корпуса питателя и приварных бобышках накидной гайки. Рама для размещения масляного бака оснащена перемычками продольной в средней ее части и поперечной между продольной перемычкой и передним швеллером рамы ближе к ее левому торцу, и для размещения вертикально установленного корпуса питателя, с размещенным в нижней его части гидроцилиндром, установлена углами на стойки, выполненными из труб и жестко скрепленных в средней части продольными и поперечными перемычками, и оснащена сверху, ближе к правому торцу рамы, опорной рамой на стойках, выполненной из труб, жестко закрепленной передними стойками на переднем швеллере рамы, а задними - на ее продольной перемычке. Поршень питателя оборудован указателем положения его верхнего торца внутри корпуса питателя, включающим в себя две штанги, вертикально размещенные напротив друг друга с внутренней и наружной сторон стенки корпуса питателя. Причем внутренняя штанга размещена в направляющем корпусе посредством сварки скрепленным с внутренней стенкой корпуса питателя на уровне его нижнего торца и верхним торцом, оснащенным резьбовым отверстием, навинчена на приварную резьбовую бобышку нижнего торца поршня, а ее нижний торец посредством планки и винтов скреплен с нижним торцом наружной штанги, выполненной в виде металлического стержня и размещенной внутри обечайки трубчатой конструкции, скрепленной посредством сварки с наружной стенкой корпуса питателя и оснащенной вертикальным пазом и метками, обозначающими верхнее при выдвинутом штоке гидроцилиндра и нижнее при его втянутом штоке положения верхнего торца поршня внутри корпуса питателя. Причем верхний торец наружной штанги размещен на уровне верхнего торца поршня и оснащен планкой - указателем, размещенной в пазу обечайки трубчатой конструкции. Кроме того питатель оснащен механизмом подъема и опускания крышки, герметизирующей сверху корпус питателя, с возможностью отвода крышки в сторону после ее подъема для загрузки пластичной смазки, который состоит из вала с резьбовым нижним концом, оснащенным буртом над резьбовым концом и охватывающей его гильзы, нижним торцом установленной на бурт вала, размещенных внутри охватывающей их цилиндрической направляющей, вертикально расположенной снаружи корпуса питателя за габаритом периметра его крышки, скрепленной с ним посредством сварки двумя размещенными по ее концам перемычками трубчатой конструкции и оснащенной в нижней части резьбовым отверстием, выполненным ответно резьбе нижнего конца вала, который оснащен ограничительной шайбой. При этом верхний конец вала оборудован рукояткой, а выступающая из цилиндрической направляющей верхняя часть гильзы оснащена расходящимися в стороны двумя укосинами трубчатой конструкции, жестко скрепленными с ней посредством сварки накладок и косынок, размещенных сверху и снизу укосин, свободные концы которых посредством пальцев соединены с двумя проушинами крышки. Кроме того в нагнетательном и рабочем гидроцилиндрах, соединенных в единый блок путем свинчивания гильзы нагнетательного гидроцилиндра со штоковой крышкой рабочего гидроцилиндра, поршень нагнетательного гидроцилиндра с одной стороны своим торцом свободно контактирует с торцом штока рабочего гидроцилиндра, а с другой стороны посредством Т-образного паза, выполненного на его торце, свободно соединен с ответным Т-образным концом указателя, размещенного в крышке нагнетательного гидроцилиндра. На крышку гидроцилиндра дополнительно навинчена защитная гильза, свободно охватывающая его указатель, на которой выполнен продольный паз и нанесена мерная шкала, указывающая по торцу свободного конца указателя на объем нагнетаемой смазки в полость корпуса задвижки. 11 ил.

Устройство для смазки задвижек фонтанной арматуры на устье скважин, включающее раму, выполненную из швеллеров и оснащенную приставными площадкой и приемным баком, масляный бак, оборудованный фланцевым штуцером, напорным фильтром, рукавами всасывающим и напорным, гидропанелью с клапаном давления, двумя гидрораспределителями с ручным управлением и манометром, нагнетательный и рабочий гидроцилиндры, соединенные в единый блок - мультипликатор давления, рукав высокого давления с шаровым краном и питатель для пластичной смазки, отличающееся тем, что питатель выполнен в виде вертикально установленного полого цилиндрического корпуса, изготовленного из обсадной трубы и верхний торец которого оснащен буртом и резиновым кольцом, размещенным в его кольцевой канавке и оборудован крышкой и откидными болтами с гайками, шарнирно установленными на осях в проушинах, размещенных на наружной стенке корпуса и в радиально направленных открытых пазах крышки, выполненных по ее периметру, выступающему за габарит бурта корпуса питателя, при этом верх крышки оснащен двумя диаметрально расположенными проушинами, а нижний торец крышки, прилегающей к верхнему торцу корпуса питателя, - центрирующим буртом с заходной фаской и диаметром бурта, соответствующим внутреннему диаметру корпуса питателя с обеспечением гарантированного зазора, причем внутри корпуса питателя, в нижней его части, размещены поршень для вытеснения пластичной смазки и гидроцилиндр, шток которого посредством пальца соединен с проушинами, размещенными на нижнем торце поршня, а накидная гайка, крепящая штоковую крышку гидроцилиндра, соединена со стенкой корпуса питателя посредством двух пальцев, диаметрально и соосно размещенных в отверстиях стенки корпуса питателя и приварных бобышек накидной гайки, при этом рама для размещения масляного бака оснащена перемычками продольной в средней ее части и поперечной между продольной перемычкой и передним швеллером рамы ближе к ее левому торцу и для размещения вертикально установленного корпуса питателя, с размещенным в нижней его части гидроцилиндром, установлена углами на стойки, выполненными из труб и жестко скрепленных в средней части продольными и поперечными перемычками и оснащена сверху, ближе к правому торцу рамы, опорной рамой на стойках, выполненной из труб, жестко закрепленной передними стойками на переднем швеллере рамы, а задними - на ее продольной перемычке, а поршень питателя оборудован указателем положения его верхнего торца внутри корпуса питателя, включающим в себя две штанги, вертикально размещенные напротив друг друга с внутренней и наружной сторон стенки корпуса питателя, причем внутренняя штанга размещена в направляющем корпусе посредством сварки скрепленным с внутренней стенкой корпуса питателя на уровне его нижнего торца и верхним торцом, оснащенным резьбовым отверстием, навинчена на приварную резьбовую бобышку нижнего торца поршня, а ее нижний торец посредством планки и винтов скреплен с нижним торцом наружной штанги, выполненной в виде металлического стержня и размещенной внутри обечайки трубчатой конструкции, скрепленной посредством сварки с наружной стенкой корпуса питателя и оснащенной вертикальным пазом и метками, обозначающими верхнее при выдвинутом штоке гидроцилиндра и нижнее при его втянутом штоке положения верхнего торца поршня внутри корпуса питателя, причем верхний торец наружной штанги размещен на уровне верхнего торца поршня и оснащен планкой - указателем, размещенной в пазу обечайки трубчатой конструкции, кроме того питатель оснащен механизмом подъема и опускания крышки, герметизирующей сверху корпус питателя, с возможностью отвода крышки в сторону после ее подъема для загрузки пластичной смазки, который состоит из вала с резьбовым нижним концом, оснащенным буртом над резьбовым концом, и охватывающей его гильзы, нижним торцом установленной на бурт вала, размещенных внутри охватывающей их цилиндрической направляющей, вертикально расположенной снаружи корпуса питателя за габаритом периметра его крышки, скрепленной с ним посредством сварки двумя размещенными по ее концам перемычками трубчатой конструкции и оснащенной в нижней части резьбовым отверстием, выполненным ответно резьбе нижнего конца вала, который оснащен ограничительной шайбой, при этом верхний конец вала оборудован рукояткой, а выступающая из цилиндрической направляющей верхняя часть гильзы оснащена расходящимися в стороны двумя укосинами трубчатой конструкции, жестко скрепленными с ней посредством сварки накладок и косынок, размещенных сверху и снизу укосин, свободные концы которых посредством пальцев соединены с двумя проушинами крышки, кроме того в нагнетательном и рабочем гидроцилиндрах, соединенных в единый блок путем свинчивания гильзы нагнетательного гидроцилиндра со штоковой крышкой рабочего гидроцилиндра, поршень нагнетательного гидроцилиндра с одной стороны своим торцом свободно контактирует с торцом штока рабочего гидроцилиндра, а с другой стороны посредством Т-образного паза, выполненного на его торце, свободно соединен с ответным Т-образным концом указателя, размещенного в крышке нагнетательного гидроцилиндра, причем на крышку гидроцилиндра дополнительно навинчена защитная гильза, свободно охватывающая его указатель, на которой выполнен продольный паз и нанесена мерная шкала, указывающая по торцу свободного конца указателя на объем нагнетаемой смазки в полость корпуса задвижки.