Фонтанная арматура

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение надежности работы арматуры за счет выравнивания давления над и под перекрывающим элементом перед открытием запорного органа при одновременном снижении ее металлоемкости. Фонтанная арматура включает крестовину, трубную головку, тройники, запорные органы, регулируемые штуцеры, манометры, станцию управления с распределителем, соединенными трубопроводами 9 и вентилями 10. Запорный орган имеет перекрывающий элемент (ПЭ) в виде тарельчатого 15 или шарового клапанов и состоит из корпуса 11, в котором концентрично размещены полый поршень (ПП) 14 и втулка (В) 13 с седлом 16. На ПП 14 и корпусом 11 размещена В 13 с кольцевыми выступами 17 и 18 на внутренней поверхности. Корпус 11 имеет на внутренней стороне кольцевую проточку 12. С помощью пружины 26 ПП 14 отжат в корпусе 11 в крайнее верхнее положение. В В 13 установлен уравнительный клапан 20, который может взаимодействовать с наружной поверхностью ПП 14 между его кольцевыми выступом 24 и проточкой 25, сообщая тем самым полости над и под ПЭ. В корпусе 11 ПЭ установлен с помощью оси 23, вокруг которой он может поворачиваться. Ось 23 размещена перпендикулярно осевому каналу корпуса 11. Кольцевые выступы 17 и 24, наружная поверхность ПП 14 и внутренняя поверхность В 13 образуют кольцевую камеру 27, причем В 13 имеет под своим выступом 17 радиальный канал 19 для сообщения кольцевой камеры с системой управления. В случае, когда ПЭ выполнен в виде тарельчатого клапана 15, седло 16 жестко связано с В 13, а ПП 14 установлен с возможностью взаимодействия с тарельчатым клапаном 15. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

2 А1 (19) (И) сй)4 Е 21 Н 33 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АЮТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4281626/23-03 (22) 22.06.87 (46) 15.04.90. Бюл. У 14 (71) Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования (72) Х.И.Ахмедов (53) 622.245.7 (088.8) (56) Каталог фирмы "Baker", 1978-79, с. 605-617 °

2 (54) ФОНТАННАЯ АРМАТУРА (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель — повышение надежности работы арматуры за счет выравнивания давления над и под перекрывающим злементом перед открытием запорного органа при одновременном . снижении ее металлоемкости. Фонтанная арматура включает крестовину, трубную головку, тройники, запорные орга1557312 ны, регулируемые штуцеры, манометры, станцию управления с распределителем, соединительными трубопроводами 9 н вентилями 10. Запорный орган имеет перекрывающий элемент (ПЭ) в виде

5 тарельчатого 15 или шарового клапанов и состоит иэ корпуса 11, в котором концентрично размещены полый поршень (ПП) 14 и втулка (В) 13 с седлом 16.

На ПП 14 имеются кольцевые выступ 24 и проточка 25 на наружной поверхности. Между ПП 14 и корпусом 11 размещена В 13 кольцевыми выступами 17 и 18 на внутренней поверхности. Корпус 11 имеет на внутренней стороне кольцевую проточку 12. С помощью пружины 26 ПП 14 отжат в корпусе 11 в крайнее верхнее положение, Во В 13 установлен уравнительный клапан 20, который может взаимодействовать с

Изобретение относится к горной промьшыенности, а именно к оборудованию для герметизации устья скважины.

Цель изобретения — повышение надежности работы арматуры за счет возможности выравнивания давления над и под перекрывающим элементом перед открытием запорного органа при одновременном снижении ее металлоемкости.

На фиг.1 изображена фонтанная арматура, общий вид; на фиг.2 - дистанционно управляемый запорный орган с тарельчатым перекрывающим элементом, общий вид; на фиг.3 - то же, с шаро- 40 вым перекрывающим элементом; па фиг.4 — разрез А-A на фиг.3.

Фонтанная арматура состоит из крестовины 1 с размещенными на ней трубной головкой 2, тройниками 3, залорными органами 4 с дистанционным управлением, регулируемыми штуцерами 5, манометрами 6, а также станции управления 7 с распределителем 8, соединительными трубопроводами 9 и вентилями 10. Элементы фонтанной арматуры могут быть соединены между собой либо фланцами, либо с ломрщью резьбы..

Запорный орган 4 может быть выполнен с тарельчатым или шаровым перекрывающим элементом. В первом случае он состоит из корпуса 11, имеющего осевой канал и выполненного с кольценаружной поверхностью IHI 14 между его кольцевыми выступом 24 и проточкой 25, сообщая тем самым полости над и под ID. В корпусе 11 ПЭ установлен с помощью оси 23, вокруг которой он может поворачиваться. Ось 23 размещена перпендикулярно осевому каналу корпуса 11. Кольцевые выступы

17 и 24, наружная поверхность ПП 14 и внутренняя поверхность В 13 образуют кольцевую камеру 27, причем В 13 имеет под своим выступом 17. радиальный канал 19 для сообщения кольцевой камеры с системой управления. В случае, когда ПЭ выполнен в виде тарельчатого клапана 15 седло 16 жестко связано с В 13, а ПП 14 установлен с возможностью взаимодействия с тарельчатым клапаном 15. 2 з.п. ф-лы,.

4 ил, вым пазом 12 на своей внутренней поверхности, В корпусе 11 концентричио установлены втулка 13 и полый поршень

14, а также размещены перекрывающий элемент в виде тарельчатого клапана

15 и его седль 16. Втулка 13 установлена между корпусом 11 и поршнем 14 и имеет на своей внутренней поверхности кольцевые выступы 17 и 18. Кроме того, она выполнена с радиальным каналом 19 под кольцевым выступом 17.

Ниже кольцевого выступа 18 во втулке

13 размещен уравнительный клапан 20, который конструктивно выполнен как обратный клапан. Втулка 13 фиксируется в корпусе 11 с помощью гайки

21 и кожуха 22 с внутренним буртом.

Седло 16 жестко связано с нижней частью втулки 13. Тарельчатый клапан

15 связан со втулкой 13 с помощью оси 23 и может поворачиваться вокруг последней, Ось 23 установлена перпендикулярно осевому каналу корпуса

11. Тарельчатый клапан 15 прижат к своему седлу 16 пружиной кручения (не показана).

Поршень 14 выполнен с кольцевыми выступом 24 и проточкой 25 на наружной поверхности. Поршень 14 размещен в корпусе 11 с возможностью взаимодействия с тарельчатым клапаном 15.

Между кольцевыми выступами 18 и 24 размещена пружина 26, отжимающая поршень 14 в крайнее верхнее положе1557312 ние ° Уравнительный клапан 20 установлен с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью поршня 14 до его кольцевого выступа, при этом он открыт.

Наружная поверхность поршня 14, внутренняя поверхность втулки 13, кольцевые выступы 17 и 24 образуют кольцевую камеру 27, которая посредством радиального канала 19 втулки

13 сообщается с соединительным трубопроводом 9 распределителя 8.

При выполнении запорного органа 4 с шаровым перекрывающим элементом он имеет некоторые конструктивные отличия. Поршень 14 связан подвижно (телескопически) с седлом 16. Перекрывающий элемент выполнен в виде шарового клапана 28, установленного 20 на седле 16 с помощью двух консолей

29 с полуосями 30. Во втулке 13 установлены пальцы 31, которые взаимодействуют с пазами 32 шарового клапана 28.

Фонтанная арматура работает следующим образом.

С помощью вентилей 10 управляющая жидкость по трубопроводам 9 от распределителя 8 станции управления 7 30 подается к запорным органам 4. При повышении давления в кольцевой камере 27 поршень 14 начинает перемещаться вниз, сжимая при этом пружину 26.

Приближаясь к тарельчатому клапану

15, поршень 14 своей наружной поверх- . 35 ностью, находящейся между кольцевыми выступом 24 и проточкой 25, начинает взаимодействовать с уравнительным клапаном 20, открывая последний.

Тем самым происходит выравнивание давления над и под тарельчатым клапаном 15. Последующим движением поршень

14 открывает тарельчатый клапан 15, который поворачивается вокруг оси 23 4 и опускается до упора во внутренний бурт кожуха 22, изолируя тем самым тарельчатый клапан 15 от воздействия потока нри эксплуатации.

В запорном органе 4 с шаровым кла- 50 паном 28 поршень 14 сперва открывает при своем движении вниз уравнительный клапан 20, а затем начинает опускаться вместе с седлом 16. При этом поступательное движение седла 16 за счет 55 взаимодействия пальцев 31 с пазами

32 шарового клапана 28. приводит к повороту последнего на 90", т,е. к открытию запорного органа 4.

При стравливании давления из кольцевой камеры 27 поршень 14 за счет усилия сжатой пружины 26 и скважинно. го давления возвращается в верхнее положение и, таким образом, происходит закрытие запорного органа 4.

Формула изобретения

1. Фонтанная арматура, содержащая крестовину с установленными на ней трубной головкой, запорными органами, включающими корпус, выполненный с осевым каналом и связанный с системой управления эапорными органами, седло и перекрывающий элемент, тройниками и регулируемыми штуцерами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе арматуры за счет воэможности выравнивания давления над и под перекрывающим элементом перед открытием запорного органа при одновременном снижении ее металлоемкости, она снабжена концентрично размещенными в корпусе запорного органа подпружиненным полым поршнем с кольцевым выступом и проточкой на наружной поверхности и втулкой с кольцевыми выступами на внутренней поверхности, причем втулка размещена между корпусом и поршнем и имеет уравнительный клапан, установленный с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью поршня между его кольцевыми выступом и проточкой, при этом внутренняя поверхность втулки, наружная поверхность поршня и их кольцевые выступы образуют кольцевую камеру, а втулка имеет радиальный канал под своим кольцевым выступом для сообщения кольцевой камеры с системой управления, причем корпус выполнен с кольцевым пазом на внутренней поверхности для сообщения через урав-! ! нительный клапан полостей корпуса ,над и под перекрывающим элементом, при этом перекрывающий элемент установлен в корпусе при помощи оси и с возможностью поворота вокруг нее, а ось размещена перпендикулярно осевому каналу корпуса.

2. Арматура по п.1, о т л и ч а -.: ю щ а я с я тем, что перекрывающий элемент выполнен в виде тарельчатого клапана, при этом седло жестко связано с втулкой, а поршень установлен с возможностью взаимодействия с тарельчатым клапаном.

1557312

3. Арматура по п,1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что перекрывающий элемент выполнен s виде шарового клапана, установлен на седле, которое связано с поршнем с возможностью осевого перемещения относительно последнего.

1557312

Составитель А.Кейбал

Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич Корректор М.Пароли

Заказ 705 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101