Устьевой шаровой кран

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК опт Е 21 8 33/03

ГОСУДАРСТВЕHHOF ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГО С ПА Т Е НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

16

7g

9

12

О (21) 4827417/03 (22) 21,05,90 (46) 23,04,93, Бюл. И 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) В.И.Кичигин. В.Ф.Оловянишников и А.A,ÇýõàðoB (56) Справочник-катало по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации фонтанов./ Под ред.. В.И,Хобатько.—

М.: Недра, 1981, с. 37-39. (54) УСТЬЕВОЙ ШАРОВОЙ КРАН (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено при ликвидации выбросов на скважинах. Цель— повышение надежности крана в работе при высоких давлениях, Устьевой шаровой кран состоит из полого цилиндрического корпуса

1, в котором размещены сферический затвор(СЗ) 4, подпружиненное седло 8 с кольцевым чплотнительным элементом {КЭУ) 9 и стопорное кольцо 16, В СЗ 4 выполнен центральный осевой канал. Узел поворота С3 4 имеет цапфы 5, На поверхности СЗ 4 выполнены разгрузочные элементы в виде канавок (К). Эти К расположены параллельно диаметральной плоскости вращения СЗ 4 с возможностью плавногD перехода со сферической поверхности СЗ 4 в его центральной осевой канал, Концы К. которь1е сопряжены со сферической поверхностью СЗ 4, размещены подуге. радиус которой равен радиусу

„, Я2„„1810484 А1

КУЭ 9. При закрытии устьевого шарового крана КУЭ 9 сначала полностью перекроется СЗ 4, а затем на него начнет действовать высокое давление. 1 зп. ф-лы, 3 ил, 1810484

Изобретение относится к бурению неф . тй ых и r33oвь|х фв Ййн и предназйачено

Для предотвращения выброса жидкости или газа при бурении и в процессе ликвидации открытых фонтатов.

Целью изобретения является повышение надежности крана в работе при высоких давлениях.

На фиг, 1 изображен устьевой шаровой кран в разрезе в открытом. положении; на фиг, 2 — седло с кольцевым уплотнителем и сферический затвор с одной из. разгрузочных канавок в начальной стадии открывания (в направлении по стрелке); на фиг. 3 — сечение по разгрузочным канавкам и уплотнителю седла.

Шаровой кран включает полый цилиндрический корпус 1, на концах которого имеются присоединительные наружная 2 и внутренняя 3 резьбы. Внутри корпуса размещены сферический затвор 4 с центральным осевым каналом для прохода рабочей среды и узел его поворота в виде цапф 5, установленных в сквозных отверстиях корпуса 1; При помощи цапф 5 сферический .затвор 2 шарнирно закреплен в корпусе и может на них поворачиваться на 90О. С наружной стороны цапфы 5 имеют гнезда 6 для соединения их с кулачками управления (на чертеже не показаны). Полость высокого давления расположена (на фиг. 1) ниже сферического затвора 2. Ha его рабочей кромке выполнены разгрузочные канавки 7, расположенные параллельно диаметральной плоскости вращения затвора. Поверхность дна каждой из канавок плавно сопрягается со сферической поверхностью затвора 4. Со стороны высокого давления к затвору 4 прижимается седло 8 с размещенным в его канавке кольцевым уплотнительным элементом 9, Выходы канавок 7 на поверхность сферы расположены по дуге, радиус R которой равен радиусу кольцевого уплотнительного элемента 9, Седло 8 прижимается к затвору 4 при помощи пружины 10 через нажимную втулку 11, имеющую уплотнения

12 и 13. С противоположной стороны затвора (со стороны низкого давления) размещены защитная манжетка 14, удерживающее ее кольцо 15 и стопорное кольцо 16, Принцип работы устройства заключается в закрывании или открывании его npo4 х ях "1 у 3 я(," J Р lt . «;"л:;: с ф @ъходного"сечеййя сферйческим затвором путем поворота последнего на 90 одним или двумя ключами. В процессе бурения без осложнений (флюидопроявлений) затвор 4 открыт и через него идет циркуляция бурового раствора в направлении по стрелке(см. фиг, 1). При флюидопроявлении (обратном выбросе) кран закрывают и осуществляют аварий н ые работы на скважине. На фиг. 2 ."0 стрелкой показано направление вращения затвора в начальный момент открывания крана, когда полость В высокого давления через разгрузочные канавки 7 соединена с полостью Н низкого давления, поэтому к

15 моменту раскрытия уплотнительного элемента 9 на него не будет действовать давление рабочей среды и тем самым разрушение элемента 9 будет предотвращено, При закрывании затвора 4 под давлением проис20 ходит обратный процесс, т.е. сначала уплотнительный элемент 9 полностью за-кроется поверхностью затвора 4, а затем на него уже начнет действовать высокое давление рабочей среды. При этом некоторая

25 часть уплотнителя, вдавленная в канавки 7, будет возвращена в исходное положение за счет плавного выхода на сферическую поверхность затвора. При открывании крана этот рецидив в данной конструкции полно30 стью отсутствует.

Формула изобретения

1. Устьевой шаровой кран, включающий полый цилиндрический корпус, в котором:

35 размещены сферический затвор с центральным осевым каналом и узлом поворота В виде цапф, подпружиненное седло с кольцевым уплотнительным элементом и стопорное кольцо, отличающийся тем, что с

40 целью повышения надежности работы крана при высОких давлениях, сферический: затвор выполнен с разгрузочными элемен-: тами ввиде канавок,,расположенных параллельно диаметральной плоскости вращения

45 затвора с возможностью плавного перехода со сферической поверхности затвора в его центральный осевой канал.

2. Кран поп.1, отличающийся тем, что концы канавок, сопряженные со сфери50 ческой поверхностью затвора, расположены по дуге, радиус которой равен радиусу уплотнительного элемента.

1810484

7 7 7

Фи8.3:

Составитель Е.Эберлин

Редактор M.Êóçíåöîâà Техред М,Моргентал Корректор С.Патрушева

Заказ 1426 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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