Фланцевое соединение фонтанной арматуры Советский патент 1982 года по МПК E21B33/03 

1

Изобретение относится к устьевому оборудованию не({1тяных и газовых скважин, а именно к фланцевым соединениям трубной головки скважины и их опрессовке.

Известно фланцевое соединение фонтанной арматуры, включающее, установленное между фланцами уплотнительное кольцо tOСоединение требует больших усилий зажатия кольца между фланцами, а будучи установленным ниже центральной задвижки, не может быть опрессовано.

Известно также фланцевое соединение фонтанной арматуры, включающее установленное между фланцами уплотиительное кольцо, состоящее из двух частей с полым корпусом и болтов.

Устройство позволяет повысить герметичность фланцевого соединения за счет попадания продукции скважины, имеющей высокое давление, в тороидную камеру и создания дополнительных усиЛИЙ на металлические кольца, прижимающих последние к фланцам f2J.

Однако будучи установленноениже центральной задвижки, указанное фланцевое соединение также не может быть опрессовано на паспортное и выше давление.

Цель изобретения - обеспечение опрессовки соеди1 ения при его установка ниже центральной задвижки.

10

Поставленная цель достигается тем, что между фланцами установлен уплотнительный элемент, выполненный в виде гумированного резиной гофрированногр

5 цилиндра, образующего с уплотнительным кольцом кольцевую камеру, а уплотнительное кольцо имеет отверстие для связи кольцевой камеры с полостью корпуса, в котором установлен

20 с возможностью перекрытия отверстий уплотнения стержень с пробкой и каналом для подачи опрессовочной жидкости.

39

На чертеже показано фланцевое соединение фонтанной арматуры.

Фланцевое соединение состоит из двух стандартных фланцев 1 и 2, между которыми устанавливается самоуплотнягощее уплотнительное кольцо и зажимается болтами 3 и гайками А.Уплотнительное кольцо состоит из корпуса 5 снизу имеющего кольцевой выступ, соответствующий половине стандартного .металлического кольцапрокладки. Сверху корпус имеет кольцевую канавку, соответствующую канавке для металлического кольца-прокладки, но несколько большего диамет ра. К корпусу приваривается крышка 6, имеющая двусторонние выступы, соответствующие проточкам во фланце 1 и в корпусе 5. В стенке крышки имеется нарезанное отверстие, куда ввинчивается стержень 7. оканчивающийся с одной стороны конусом, а с другой шестигранником под гаечный ключ. Внутри стержня имеется сквозное отверстие, оканчивающееся нагрузкой, куда ввинчивается пробка 8, уплотненная прокладкой 9. Стержень на стенке контрится гайкой 10, уплотненной прокладкой 11.

Для пропуска через уплотнительное кольцо болтов 3 и в корпусе 5 и в крышке 6 имеются отверстия, куда вставлены гофрированные втулки 12. Между фланцами устанавливается самоуплотняющийся гофрированный металлический цилинд 13 гуммированный резиной, выступающей за пределы цилиндра по высоте, для создания предварительного прижатия ее к поверхности фланцев с целью уплотнения резины болтами также.

Фланцевое соединение фонтанной арматуры работает следующим образом.

Уплотнительное кольцо 4, гофрированный металлический цилиндр устанавливаются между фланцами и зажимаются болтовыми соединениями. По мере зажатия основная сила будет приходиться на металлические кольца бублика по мере их деформации гофрированный цилиндр 13 также будет сжиматься и его Разина будет плотно прижиматься поверхностям фланцев, создавая предварительное уплотнение. Для производства опрессовки освобождают гайку 10 вращением стержня, упирают его в отверстие корпуса 5- После чего снова зажимают гайку. Отвинтив пробку 8,

34

подводят к стержню высокое давление опрессовки.Давление через отверстие в стержне и корпусе создается в пространстве между внутренней поверх- , ностью кольца и резиной цилиндра 13Причем, чем больше давление будет внутри опрессовочной камеры, тем больше оно будет давить на концы ре ЗИНЫ и прижимать ее поверхностям

фланцев, а, следовательно, повышать уплотнение в месте соединения резины с фланцами. Что же касается уплотнения металлического кольца прокладки, сопряженные размеры которого соответствуют стандартным, то оно обычное.

Определенное время выдерживают постоянное опрессовочное давление,что определяется по манометру, установленному на гидролинии.

В случае отсутствия пропуска испытуемой жидкости между металлическим цилиндром, уплотнительным кольцом и фланцами, фланцевое соединение считается опрессо0анным.

После чего отсоединяют опрессовочную линию от стержня, слегка его отвинчивают отведя его конус от отверстия в корпусе 5- Снова зажимают гайку 10 и устанавливают пробку 8. При эксплуатации продукция скважины внутри труб через места соприкасания цилиндра 13 с торцами фланцев, так как уплотнение только одностороннего действия, попадает внутрь камеры, образуемой деталями 5 и 6, и давит на них, повышая уплотнение металлических колец. Причем сила давления прижатия колец равна или больше силы раздвижения фланцев от внутреннего давления,

действующего на площадь, образуемую средним диаметром уплотнительного металлического кольца.

При использовании предлагаемого фланцевого соединения фонтанной арматуры снижаются пропуски во фланцевом соединении, так как металлические прокладки как бы самоустанавливаются от силы давления на них внутри камеры, что очень важно в случаях перекосов фланцее обычно имеющих место п(и монтаже их; гарантируется отсутствие пропусков, ввиду предварительной опрессовки на давление больше рабочего. .

Уменьшается трудоемкость монтажа, так как усилие требуемое для зажатия болтовых соединений уменьшается на величину силы поижатия прокладок

59129

к фланцам за счёт внутреннего давления.

Формула изобретения

Фланцевое соединение фонтанной арматуры, включающее установленное межг дуфланцами уплотнительное кольцо, состоящее из двух частей с полым корпусом и болтов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения опрессовки соединения при его установке ниже центральн&й задвижки, между фланцами установлен уплотнительный элемент, выполненный в виде гумированного резиной гофрированного цилиндра, образующего с уплотнитель136

ным кольцом кольцевую камеру, а уплотнительное кольцо имеет отверстие для связи кольцевой камеры с полостью корпуса, в котором установлен с возможностью перекрытия отверстий уплотнителя стержень с пробкой и каналом для подачи опрессовочиой жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тематические научно-технические обзоры Новое устьевое оборудование для скважин с. высоким давлением ..

М., 1973, с. 62-63.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2737261 , кл. Е 21 И 33/03 1979 (прототип).