×
10.01.2015
216.013.1a70

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для подвижного соединения участков трубопровода между собой. Соединение включает корпус с внутренним кольцевым выступом, в осевом канале которого установлен наконечник с кольцевым поршнем, установленным внутри кольцевой камеры. Кольцевая камера образована внутренним кольцевым выступом корпуса и соединительным элементом с фланцем на конце с разделением ее на уравнительную и силовую камеры, которые связаны радиальными отверстиями в теле корпуса с атмосферой и в теле наконечника с его осевым каналом. Наконечник снабжен подшипником, размещенным в расточке корпуса с опорой на его кольцевой выступ, поджатый к нему гайкой, связанной с внутренней резьбой корпуса. Наконечник снабжен соединительным элементом с фланцем на конце, на котором выполнена резьба и установлена стопорная гайка с возможностью торцового контакта с гайкой. Кольцевые зазоры перекрыты уплотнительными кольцами. При монтаже устройства в составе трубопровода стопорная гайка максимально накручена на соединительный элемент, а наконечник максимально введен в осевой канал корпуса с уменьшением расстояния между фланцами. Это обеспечивает беспрепятственный ввод устройства между ответными фланцами трубопровода. Изобретение повышает надежность работы устройства. 2 ил.
Основные результаты: Соединение трубопроводов, включающее корпус, наконечник, подшипник, гайку, стопорную гайку, соединительные элементы, уплотнения, отличающееся тем, что наконечник снабжен кольцевым поршнем, образующим подвижное соединение с корпусом, снабженным внутренним кольцевым выступом, образующим с наконечником кольцевую камеру, разделенную кольцевым поршнем на уравнительную и силовую камеры, которые соответственно связанны с атмосферой и внутренней полостью наконечника радиальными отверстиями в корпусе и наконечнике; подшипник установлен с опорой на кольцевой выступ и поджат гайкой, установленной на внутренней резьбе корпуса, причем стопорная гайка, установлена на резьбе наружной поверхности соединительного элемента с возможностью осевого перемещения и торцового контакта с гайкой, а площадь поперечного сечения наконечника принята равной площади кольцевого поршня.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обеспечения подвижного соединения участков трубопровода между собой, в том числе в арматуре нефтяных и газовых скважин.

Известно поворотное соединение трубопровода [Пат. РФ №2216675], состоящее из охватываемой обоймы со ступенчатой сопрягаемой поверхностью и выступом, который расположен на уровне соединения торцов охватываемой обоймы и соединительного элемента. Уплотнительный элемент состоит из прокладки и манжеты, выполненных заодно.

Прокладка имеет форму гильзы и своей внутренней поверхностью установлена на выступе с его охватом.

В качестве соединительного элемента используют фланцы. Обойма и обхватываемая обойма снабжены кольцевыми канавками, в которых размещены поворотные элементы в виде тел качения.

К недостаткам конструкции следует отнести:

1. Избыточный перепад давления, воспринимаемый площадью сечения охватываемой обоймы и уплотнительным элементом, сообщается на тела качения, что при достаточно больших диаметральных размерах трубопроводов может достигать высоких значений.

2. Монтаж поворотного соединения в участок уже существующего трубопровода затруднен из-за того, что участки сопрягаемого трубопровода необходимо развести друг от друга в осевом направлении, чтобы установить предлагаемое соединение; к тому же развести их необходимо на достаточно большое расстояние, чтобы обеспечить демонтаж и повторный монтаж уплотнительного элемента. Сделать эту операцию достаточно сложно, она требует затрат рабочего времени и применения специального монтажного инструмента. Известно шарнирное трубопроводное соединение [Пат. РФ №2011102], состоящее из штуцера с канавкой, установленного в корпусе, в котором выполнена радиальная расточка, образующая совместно с канавкой полость для размещения шариков. Расточка корпуса перекрыта шайбой, поджатой футоркой и снабжена уплотнением и двумя L-образными манжетами. На лепестки манжеты установлено распорное кольцо. В торце другой манжеты выполнена прорезь.

Манжеты изготовлены из материала с низким коэффициентом трения, что при вращении штуцера относительно футорки требует приложения малого усилия. При подводе давления возникает осевая нагрузка, действующая на штуцер и корпус, которая воспринимается шариками и удерживает штуцер внутри корпуса.

К недостаткам конструкции следует отнести:

1. Сложность монтажа и демонтажа устройства непосредственно на месте применения.

2. Конструкция обладает высоким гидравлическим сопротивлением.

3. Демонтаж шариков и замена изношенных манжет требует снятия с места установки корпуса и его перемещения в осевом направлении в сторону штуцера на достаточно большое расстояние, что увеличивает габариты конструкции и условия монтажа.

Известно соединение трубопроводов [А.с. СССР №585363], состоящее из наружного и внутреннего трубопроводов, на одном из которых выполнены фланцы, с образованием между ними канавки, в которой размещена манжета с пружинящими кольцами внешнего и внутреннего давления. Между фланцами размещено также пружинящее кольцо с поджимом к внутренней поверхности наружного трубопровода.

Соединение допускает сборку со значительным перекосом между трубопроводами.

После сборки соединения концы трубопроводов скрепляются друг с другом различным крепежом.

К недостаткам конструкции следует отнести:

1. При существующем трубопроводе, в который включено данное соединение, существуют условия, когда необходимо осуществить замену вышедшей из строя манжеты. В этом случае необходимо развести в осевом направлении наружный и внутренний трубопроводы, что без специального инструмента или наличия в составе одного из трубопроводов осевого компенсатора осуществить невозможно.

2. Проблематично также осуществить соединение двух трубопроводов между собой, например, с помощью болтов или штуцера с гайкой, поскольку сложно обеспечить их сопряжение. На участки трубопроводов действует также избыточное давление, воспринимаемое уплотнением. При большом избыточном давлении, когда уплотнение имеет большие диаметральные размеры, из-за его конструктивных особенностей оно может быстро выйти из строя.

Известно поворотное соединение трубопроводов высокого давления [А.с. СССР №149284], принятое авторами за прототип, состоящее из корпуса, в расточке которого размещен подшипниковый узел, охватывающий наконечник с выступом (упорным буртом), снабженным уплотнением. Подшипники поджимаются гайкой, установленной на внешней стороне корпуса, застопоренной другой гайкой.

Корпус снабжен резьбой для установки соединительного узла, например угольника. Наконечник снабжен также соединительным узлом - угольником.

Работа соединения

Благодаря подшипниковому узлу соединительный узел на корпусе и соединительный узел на наконечнике могут свободно вращаться друг относительно друга. Перепад давления от рабочей жидкости воспринимается уплотнением на выступе наконечника и осевое усиление сообщается на подшипниковый узел, что при высоких давлениях рабочей жидкости может достигать больших значений.

К недостаткам конструкции следует отнести:

1. Наличие большого осевого усиления на подшипниках;

2. Невозможность изменения расстояния между соединительными узлами для облегчения монтажа в ограниченном пространстве.

Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения:

1. Возможность установки устройства в состав трубопровода между его участками без применения специальных технических средств;

2. Возможность изменения положения фланцев на концах устройства для совмещения отверстий с ответными фланцами на концах сопрягаемых участков трубопровода;

3. Исключение передачи осевой нагрузки от перепада давления со стороны рабочей жидкости на подшипниковый узел;

4. Возможность жесткой фиксации положения деталей устройства после установки между участками трубопровода.

Технический результат достигается тем, что соединение трубопровода состоит из корпуса с кольцевым выступом, наконечника в его осевом канале, с подшипниками, соединительными элементами, связанными соответственно с корпусом и наконечником, гайки и стопорной гайки, уплотнительными элементами.

Наконечник снабжен кольцевым поршнем, образующим подвижное соединение с корпусом, в котором образована кольцевая камера, разделенная кольцевым поршнем на уравнительную и силовую, которые соответственно связаны с атмосферой и осевым каналом наконечника радиальными отверстиями. Подшипник установлен с опорой на кольцевой выступ корпуса и поджат гайкой, установленной на внутренней резьбе корпуса. Причем стопорная гайка установлена на резьбе, выполненной на наружной поверхности соединительного элемента, с возможностью осевого перемещения и торцового контакта с гайкой.

Площадь поперечного сечения наконечника принята равной площади кольцевого поршня.

Конструкция соединения трубопроводов поясняется чертежами, где:

1) на фиг.1 конструкция устройства в разрезе в положении готовности к установке в состав трубопровода;

2) на фиг.2 конструкция устройства в разрезе в положении монтажа (установки) в состав трубопровода, с фиксацией этого положения на период работы.

Устройство состоит из корпуса 1 с внутренним кольцевым выступом 2, в осевом канале которого размещен наконечник 3 с кольцевым поршнем 4, установленным в кольцевой камере 5, образованной кольцевым выступом 2 и торцом соединительного элемента 6, снабженного фланцем 7. В корпусе 1 установлен подшипник 8 с опорой на его внутренний кольцевой выступ 2, поджатый гайкой 9.

На конце наконечника 3 выполнена резьба и установлен соединительный элемент 10, снабженный фланцем 11. На наружной поверхности соединительного элемента 10 выполнена резьба 12 и установлена стопорная гайка 13. Кольцевой поршень 4 разделяет кольцевую камеру 5 на уравнительную 14 и силовую 15, которые соответственно соединяются радиальным отверстием 16 в теле корпуса 1 с атмосферой, и радиальным отверстием 17 в теле наконечника 3 с его осевым каналом 18. Диаметральные размеры кольцевого поршня 4 приняты из условия равенства его площади поперечного сечения площади поперечного сечения наконечника 3.

Кольцевой зазор между наконечником 3 и соединительным элементом 6 перекрыт уплотнением 19. Кольцевой зазор между кольцевым поршнем 4 и корпусом 1 перекрыт уплотнением 20. Кольцевой зазор между внутренним кольцевым выступом 2 и наконечником 3 перекрыт уплотнением 21.

Монтаж и работа соединения трубопровода

Устройство в сборе поставляется на место применения, где стопорная гайка 13 полностью накручивается на наружную резьбу 12 на соединительном элементе 10, что позволяет перемещать наконечник 3 в осевом направлении, изменяя тем самым расстояние между фланцами 7 и 11. Это позволяет свободно разместить соединение между ответными фланцами на концах трубопровода. Поскольку наконечник 3 может свободно вращаться вместе с соединительным элементом 10 и фланцем 11 относительно корпуса 1, то это позволяет обеспечить и упростить совмещение отверстий на сопрягаемых фланцах. Осуществляют совмещение фланцев 7 и 11 с соответствующими фланцами на концах трубопровода с их стяжкой шпильками (не показано).

Кольцевой поршень 4 при этом занимает промежуточное положение внутри кольцевой камеры 5.

Вращением стопорной гайки 13 на соединительном элементе 10 фиксируют это положение путем замыкания на торец гайки 9, связанной с корпусом 1.

В таком положении осуществляют подачу под давлением рабочую жидкость в осевой канал 18 наконечника 3. Поскольку площадь сечения кольцевого поршня 4 равна площади поперечного сечения наконечника 3, то отсутствует осевое нагружение фланца 11 и подшипника 8.

При необходимости демонтажа соединения осуществляют разъединение фланцев 7 и 11 от соответствующих фланцев на концах трубопровода.

После этого вращают стопорную гайку 13 на резьбе 12 соединительного элемента 10, что позволяет сместить в осевом направлении наконечник 3 с уменьшением расстояния между фланцами 7 и 11, что способствует свободному выводу устройства из трубопровода.

Соединение трубопроводов, включающее корпус, наконечник, подшипник, гайку, стопорную гайку, соединительные элементы, уплотнения, отличающееся тем, что наконечник снабжен кольцевым поршнем, образующим подвижное соединение с корпусом, снабженным внутренним кольцевым выступом, образующим с наконечником кольцевую камеру, разделенную кольцевым поршнем на уравнительную и силовую камеры, которые соответственно связанны с атмосферой и внутренней полостью наконечника радиальными отверстиями в корпусе и наконечнике; подшипник установлен с опорой на кольцевой выступ и поджат гайкой, установленной на внутренней резьбе корпуса, причем стопорная гайка, установлена на резьбе наружной поверхности соединительного элемента с возможностью осевого перемещения и торцового контакта с гайкой, а площадь поперечного сечения наконечника принята равной площади кольцевого поршня.
СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 45.
10.01.2013
№216.012.194c

Установка для удаления пластовой жидкости из скважины и способ его осуществления

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для подъема пластовой жидкости из скважины порциями за счет энергии добываемого газа. Обеспечивает повышение надежности работы устройства и эффективности способа. Сущность изобретений: установка включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471968
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d32

Скважинный штанговый насос

Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к глубинным штанговым насосам для эксплуатации скважин, и может быть использовано для эксплуатации скважин, работающих со значительным газовым фактором и содержащих в добываемой продукции значительное количество примесей. Насос содержит цилиндр 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472968
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2055

Сальник устьевой

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при эксплуатации скважин штанговыми насосными установками. Устройство включает корпус, состоящий из верхней и нижней частей. Внутри корпуса установлен переходник, на концах которого, на внутренней поверхности, выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473778
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2058

Пакер технологический

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для перекрытия межтрубного пространства скважины. Обеспечивает создание надежного герметичного контакта уплотнительного элемента со стенкой трубы обсадной колонны в течение всего цикла работы пакера с сохранением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473781
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.05.2013
№216.012.412f

Разъединитель

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для установки различного оборудования в скважине. Обеспечивает возможность безаварийного спуска внутрискважинного оборудования, возможность подачи под давлением рабочей жидкости в устройство, с передачей в полость скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482257
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4135

Термостойкий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для герметизации межтрубного пространства преимущественно геотермальных и паронагнетательных скважин. Обеспечивает возможность извлечения термостойкого пакера в случае резкого увеличения осевой нагрузки на лифтовую колонну...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482263
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.44cf

Разбуриваемый пакер

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перекрытия межтрубного пространства нефтяных и газовых скважин при проведении изоляционных работ. Обеспечивает исключение условий возникновения гидравлического удара. Разбуриваемый пакер содержит ствол с насечкой на наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483192
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44f2

Скважинный насос

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации скважин с высоким содержанием механических примесей и песка. Насос содержит цилиндр 1 с всасывающим клапаном 2, плунжер 3, связанный через соединительную муфту 5 с колонной штанг 16, нагнетательный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483227
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.02.2014
№216.012.9efe

Автоматическое клапанное устройство

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для повышения надежной эксплуатации фонтанирующих скважин. Устройство содержит цилиндрический корпус с приемной и отводящей камерами с осевым каналом между ними, ступенчатую втулку с дросселем в осевом канале, узел...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506410
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9eff

Циркуляционный клапан

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для обеспечения гидравлической связи межтрубного пространства с внутритрубным при проведении технологических операций. Устройство состоит из корпуса с радиальными отверстиями, в осевом канале которого имеется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506411
Дата охранного документа: 10.02.2014
Показаны записи 1-10 из 56.
10.01.2013
№216.012.194c

Установка для удаления пластовой жидкости из скважины и способ его осуществления

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для подъема пластовой жидкости из скважины порциями за счет энергии добываемого газа. Обеспечивает повышение надежности работы устройства и эффективности способа. Сущность изобретений: установка включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471968
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.412f

Разъединитель

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для установки различного оборудования в скважине. Обеспечивает возможность безаварийного спуска внутрискважинного оборудования, возможность подачи под давлением рабочей жидкости в устройство, с передачей в полость скважины,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482257
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4135

Термостойкий пакер

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для герметизации межтрубного пространства преимущественно геотермальных и паронагнетательных скважин. Обеспечивает возможность извлечения термостойкого пакера в случае резкого увеличения осевой нагрузки на лифтовую колонну...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482263
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2014
№216.012.c57a

Устройство для удаления пластовой жидкости из газовой скважины

Устройство для удаления пластовой жидкости из газовой скважины относится к оборудованию для эксплуатации газовых скважин и предназначено для удаления пластовой жидкости из газовых скважин. Обеспечивает повышение надежности работы устройства. Сущность изобретения: устройство состоит из пакера с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516313
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.06.2014
№216.012.d481

Установка для удаления окалины с проката

Изобретение предназначено для автоматизации и упрощения управления устройством для удаления окалины. Установка содержит раму с распыляющими устройствами, установленными на подвижном кронштейне, коллекторами подвода жидкости и газа. Создание ударно-волновой структуры с возникновением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520172
Дата охранного документа: 20.06.2014
20.11.2014
№216.013.07c9

Клапан-отсекатель

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для проведения ремонта скважин. Клапан-отсекатель устанавливается в составе лифтовой колонны труб над гидравлическим устройством и состоит из разъемного корпуса, в осевом канале которого установлен полый плунжер с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533394
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0841

Гидромеханический перфоратор

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перфорирования труб в нефтяных и газовых скважинах. Гидромеханический перфоратор для труб содержит корпус с силовым поршнем и пробойником, цилиндром с полым плунжером внутри, связанным со штоком, входящим в масляную камеру....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533514
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.0872

Труборез-труболовка

Изобретение относится к области бурения и капитального ремонта скважин. Устройство включает корпус труборезки с пазом, в котором на пальце установлен резец. Узел перемещения резца выполнен в виде нижнего гидроцилиндра, в котором установлен силовой поршень с плунжером, на нижнем конце которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533563
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.11.2014
№216.013.094e

Способ заканчивания скважин

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для формирования устойчивого расширенного ствола скважины в мощных продуктивных пластах с низкой прочностью пород пласта-коллектора. Способ включает спуск и цементирование эксплуатационной колонны, с установкой башмака в подошве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533783
Дата охранного документа: 20.11.2014
10.12.2014
№216.013.0ebd

Задвижка шиберная термостойкая

Изобретение относится к арматуростроению. Задвижка шиберная термостойкая содержит корпус, шибер с проходным отверстием, втулки с юбками и уплотнениями, размещенные в гнездах, выполненных в теле подводящего и отводящего патрубков, шток, связанный с шибером, сальниковую набивку, крышку. Гнезда...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535190
Дата охранного документа: 10.12.2014
+ добавить свой РИД