Концевое соединение гибкого эластичного трубопровода

Изобретение относится к устройствам для оснащения эластичных трубопроводов для подсоединения к устьевой арматуре нефтяных и газовых скважин. Технический результат - увеличение несущей способности концевого соединения эластичного трубопровода с малым диаметром осевого канала. Устройство состоит из непосредственно эластичного трубопровода, состоящего из внутренней и внешней оболочек, между которыми размещен армирующий слой нитей, охваченный витками спиральной проволочной обмотки. В осевой канал гибкой трубы введен ниппель, снабженный выступом в виде сходящихся основаниями конусов с насечкой на внешней стороне и присоединительной резьбой для связи с фонтанной арматурой. С внешней стороны гибкая труба обжимается грундбуксой, установленной в корпусе с возможностью опоры на цангу, упругие элементы которой снабжены насечкой и поджимаются конической поверхностью промежуточной втулки к грузонесущему слою нитей с фиксацией на наружной насечке выступа ниппеля. Нити равномерно распределяются по выступу и поджимаются к выступу разжимной втулкой, перемещаемой путем вращения стопорной втулки. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к области оснащения неметаллических труб соединительной металлической оснасткой, для применения в нефтяных и газовых скважинах в качестве насосно-компрессорных труб.

Известно трубное соединение (см. пат. Австралии. М. кл. F16L №421968, заявл. 23.01.1970 г., опубл. 01.03.1972 г.).

Устройство состоит из штуцера с наружной резьбой, упругодеформируемой втулки и накидной гайки.

На трубу устанавливается упругодеформируемая металлическая втулка, снабженная кольцевыми буртиками на внутренней поверхности.

При навинчивании гайки на штуцер происходит осевое сжатие втулки и ее деформация в радиальном направлении с внедрением кольцевых буртиков в тело трубы, что обеспечивает закрепление и герметизацию трубы в соединении.

Недостаток конструкции:

- устройство применимо для труб из эластичного материала, обладающих упругими свойствами. Восприятие усилия трубой и элементами соединения, с точки зрения допустимой осевой нагрузки, напрямую зависит от прочностных характеристик материала, из которого они изготовлены. Из литературных источников известно, что материалы типа резины, полиэтилена, винипласта и т.д., обладают недостаточной прочностью, что соответственно ограничивает область применения этих труб с данным соединительным узлом.

Известно техническое решение (см. пат. США, НКИ 285-119, МПК F16J 39/02 «Наконечник для гибкого рукава» №3752506, заявл. 18.09.1972 г., опубл. 14.08.1973 г.).

Наконечник предназначен для крепления рукава с металлической оплеткой. Наконечник состоит из муфты, штуцера, ниппеля, уплотнительного кольца, упорного кольца и накидной гайки.

При сборке соединительного узла (наконечника) на рукав навинчивается муфта, затем в муфту ввинчивается штуцер, собранный с ниппелем, посредством упорного кольца и уплотнительного эластичного кольца.

Острые кромки на внутренней поверхности штуцера врезается с торца в тело гибкого рукава.

Рукав удерживается в муфте наконечника за металлическую оплетку.

Недостатки конструкции.

Соединение позволяет воспринимать большие осевые нагрузки, замыкающиеся на металлическую оплетку, которая обладает большой несущей способностью. Тем не менее, отсутствуют специфические узлы, которые непосредственно входят в силовой нагруженный контакт с металлической оплеткой. Отсюда следует, что данное соединение также обладает недостатками по восприятию значительных осевых нагрузок, которые существуют в условиях применения труб в глубоких нефтяных и газовых скважинах. Оснащение гибких труб таким наконечником не позволит осуществить равномерное распределение осевой нагрузки по всем конструктивным элементам гибкой трубы.

Известно изобретение «Концевое соединение эластичного трубопровода» (см. пат. РФ №2410594, М. кл. F16L 33/00, заявл. 04.09.2009 г., опубл. 27.01.2011 г. Бюл. №3), принятое авторами за прототип.

Устройство состоит из ниппеля с внутренней резьбой для подсоединения переводника фонтанной арматуры.

На внешней стороне ниппеля выполнена резьба для гайки упорной и стопорная втулка с наружной резьбой. Ниже места соединенных между основаниями. На нижнем конце ниппеля выполнена насечка. Стопорная втулка, опирающаяся на верхний конус ниппеля, снабжена резьбой, на которую последовательно установлена цанга с упругими элементами, снабженными внутри конусной насечкой. Разжимная втулка охватывает с внешней стороны упругие элементы и входит в торцовый контакт с грундбуксой. Эластичный трубопровод наводится на нижний конец ниппеля в месте выполнения конусной насечки и фиксируется путем обжима упругими элементами цанги, которые перемещаются в радиальном направлении за счет взаимодействия с ними разжимной втулки, перемещаемой в осевом направлении за счет перемещения грундбуксы.

Эластичный трубопровод представляет собой трубу внутреннюю из полиэтилена, на которую установлен армирующий грузонесущий слой из продольных нитей, на который с определенным шагом навиты витки спиральной обмотки, например из проволоки, охватываемые внешней полиэтиленовой оболочкой.

При монтаже устройства на конце эластичного трубопровода нити армирующего слоя, освобождаются участки внешней и внутренней полиэтиленовых оболочек, а сами пропущены вверх, с охватом выступа ниппеля и поджима концов стопорной втулкой, которая взаимодействует по торцу с упорной гайкой.

Осевой канал ниппеля имеет меньшее сечение, чем осевой канал эластичного трубопровода.

Такое конструктивное оформление концевого соединения позволяет осевую нагрузку от веса самой гибкой трубы сообщать на армирующий грузонесущий слой.

Ввод конусных насечек упругих элементов цанги во взаимодействие с материалом внешней полиэтиленовой оболочки способствует образованию герметичного соединения.

К недостаткам конструкции следует отнести:

- устройство разработано для оснащения концов эластичного трубопровода с достаточно большим внутренним диаметром, что незначительно влияет на пропускную способность пластового флюида, через сужение осевого канала ниппеля.

Тем не менее, в случае применения такой компоновки для оснащения эластичного трубопровода, с малым диаметром осевого канала, приведет к уменьшению осевого канала ниппеля, с критическим увеличением гидравлического сопротивления потоку пластового флюида, что нежелательно, особенно для газовых скважин, где могут возникнуть условия для образования газогидратов;

- при затягивании стопорной втулки упорной гайкой существуют условия, когда растягивающие напряжения в нитях армирующего слоя могут ослабнуть, что снижает суммарную осевую нагрузку, которую может нести конструкция соединения.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, сводится к следующему:

- возможность увеличения пропускной способности соединения при минимальном уменьшении осевого канала;

- возможность создания растягивающих усилий в нитях армирующего слоя с сохранением этих усилий при оснащении эластичного трубопровода кольцевым соединением;

- возможность герметизации кольцевого зазора при монтаже концевого соединения на гибкой трубе;

- возможность восприятия внутреннего и внешнего давления пластового флюида при использовании гибкой трубы в условия нефтяных и газовых скважин.

Технический результат достигается тем, что концевое соединение эластичного трубопровода состоит из корпуса, ниппеля с выступом в виде двух сходящихся большими основаниями конусов с насечкой на внешней стороне, стопорную втулку, грундбуксу, цангу с упругими элементами, снабженными насечками, эластичный трубопровод с внутренней и внешней оболочками, с армирующим грузонесущим слоем между ними. Устройство дополнительно снабжено промежуточной втулкой с внутренним конусом, установленной между корпусом и стопорной втулкой с возможностью взаимодействия с упругими элементами цанги. Грундбукса выполнена с конусной расточкой и установлена с возможностью взаимодействия с внешней оболочкой гибкой трубы и цангой, причем промежуточная втулка связана резьбой со стопорной втулкой, установленной с образованием зазора с ниппелем и возможностью торцового контакта с разжимной втулкой, установленной свободно внутри промежуточной втулки.

Конструкция концевого соединения показана в разрезе на чертеже.

Устройство состоит из гибкой эластичной трубы 1, состоящей из внутренней оболочки 2, армирующего грузонесущего слоя 3 из нитей, витков 4 спиральной обмотки, навитой с расчетным шагом на армирующий грузонесущий слой 3, внешней оболочки 5.

В осевой канал гибкой эластичной трубы 1 введен ниппель 6, с выступом 7, выполненным в виде двух конусов, сходящихся большими снованиями. На внешней стороне выступа 7 выполнена насечка 8. С внешней стороны гибкой эластичной трубы 1 установлена грундбукса 9, связанная с корпусом 10. На верхнем конце корпуса 10 установлена промежуточная втулка 11 с внутренним конусом 12, которым охватывает упругие элементы 13 цанги 14, снабженные внутренней насечкой. Цанга 14 находится в торцовом взаимодействии с грундбуксой 9. В осевом канале промежуточной втулки 11 установлена разжимная втулка 15, поджимающая армирующий грузонесущий слой 3 нитей к конической поверхности выступа 7, стопорной втулкой 16. На верхнем конце ниппеля 6 выполнена резьба 17 для связи с арматурой.

Монтаж кольцевого соединения производится с применением технологической оснастки и осуществляется следующим образом.

Освобождают армирующий грузонесущий слой 3 нитей на концевом участке гибкой эластичной трубы 1 от внешней 5 и внутренней 2 оболочек. На этом же участке удаляют витки спиральной обмотки 4.

На внешней оболочке 5 устанавливают грундбуксы 9. Внутрь осевого канала гибкой эластичной трубы 1 вводится ниппель 6. Армирующий грузонесущий слой нитей 3 размещается равномерно по всему периметру выступа 7 ниппеля 6. Затем устанавливают цангу 14, с доведением ее до торцового контакта с грундбуксой 9. Корпус 10 навинчивается на резьбу грундбуксы 9 и натяжением армирующего грузонесущего слоя нитей 3, при торцовом контакте приспособления (на фиг. не показано) с ниппелем 6, вводят конусную часть выступа 7 внутрь осевого канала гибкой эластичной трубы 1. Предварительно армирующий грузонесущий слой 3 нитей пропущен через осевой канал стопорной втулки 16 и разжимной втулки 15, установленных внутри промежуточной втулки 11. После натяжения армирующего грузонесущего слоя 3 нитей и ввода конусной части выступа 7 внутрь гибкой эластичной трубы 1, происходит радиальная деформация этого участка в допустимых пределах, исходя из упругости материала внутренней 2 и внешней оболочек.

Путем закручивания промежуточной втулки 11 в корпус 10 осуществляют деформацию упругих элементов 13, цанги 14, к оси ниппеля 6, с вводом насечек в контакт с нитями армирующего грузонесущего слоя 3 и их деформацией внутрь насечек 8 на выступе 7 ниппеля 6 с их фиксацией в этом положении. После этого осуществляют перемещение разжимной втулки 15 внутри осевого канала промежуточной втулки 11 и прижим нитей 3 армирующего слоя к конической поверхности выступа 7. Нити армирующего слоя 3 отсоединяются от монтажного устройства и отрезаются на уровне расположения втулки 16. В таком положении устройство готово к эксплуатации.

Концевое соединение гибкого эластичного трубопровода, содержащее корпус, ниппель с выступом в виде двух обращенных друг к другу большими основаниями конусов с насечкой на внешней стороне, стопорную втулку, грундбуксу, цангу с упругими элементами, снабженными насечками, гибкий эластичный трубопровод, с внутренней и внешней оболочками, с армирующим грузонесущим слоем нитей и витками спиральной обмотки между ними, отличающееся тем, что концевое соединение дополнительно снабжено промежуточной втулкой с внутренним конусом, установленной между корпусом и стопорной втулкой с возможностью взаимодействия с упругими элементами цанги, грундбукса выполнена с конусной расточкой и установлена с возможностью взаимодействия с внешней оболочкой гибкой эластичной трубы и цангой, причем промежуточная втулка связана резьбой со стопорной втулкой, установленной с образованием зазора с ниппелем и торцового контакта с разжимной втулкой, установленной свободно внутри промежуточной втулки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединителю для гибкой трубы. .

Изобретение относится к области машиностроения, а конкретно к устройствам для соединения гибких эластичных шлангов с корпусными деталями конструкций глубоководных подводных технических средств.

Изобретение относится к устройствам для соединения гибких труб, используемых, например, в угольной и горнодобывающей промышленности для вентиляции. .

Изобретение относится к устройствам концевого соединения эластичного трубопровода. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении методом холодной объемной штамповки деталей типа наконечник тормозных шлангов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к концевому соединению эластичного трубопровода, и может быть использовано в нефтяных и газовых скважинах в качестве насосно-компрессорных труб.

Изобретение относится к червячным хомутам и может быть использовано для стяжки резиновых или пластиковых шлангов. .

Изобретение относится к устройствам для сборки рукавов высокого давления. .

Изобретение относится к разъемным обжимным хомутам. Разъемный хомут содержит гибкую ленту с рельефными выступами на внешней стороне, на одном конце ленты замковое устройство с хвостовиком, выравнивающим внутренний профиль хомута, и затягивающее устройство. Затягивающее устройство выполнено в виде съемного устройства для затягивания хомута с большим усилием, чем при затягивании хомута вручную. Хомут изготовлен из пластмассы. Замковое устройство в виде корпуса снабжено щелью для пропуска ленты с образованием замкнутого кольца и запирающим устройством в виде стопора в форме клина, закрепленного внутри корпуса и снабженного ответными зубцами, входящими в зацепление с зубцами ленты, и надежно удерживающего хомут в затянутом положении, с собачкой, для открывания запирающего устройства. Изобретение упрощает процесс изготовления хомута. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трубным зажимам. Трубный зажим служит для сочленения трубы с соединительным элементом, вставляемым в один конец трубы. Трубный зажим содержит зажимное кольцо, на периферии которого имеются кольцевой участок и выступающее радиально наружу ушко, выполненное с возможностью сжатия при помощи инструмента. Зажимное кольцо устанавливают в держатель зажимного кольца. Накладка перекрывает разрыв кольцевого участка (10) в области ушка и прикреплена к держателю зажимного кольца, в частности выполнена как одно целое с держателем. Изобретение упрощает процесс изготовления трубного зажима и обеспечивает полное и надежное обжатие конца трубы при соединении. 14 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к концевым соединениям гибких полимерно-армированных труб к элементам конструкций. Технический результат устройства сводится к повышению герметичности концевого соединения гибкой полимерно-армированной трубы. В конструкцию соединения введены уплотнительные элементы, герметизирующие пространство между корпусом и штуцером и препятствующие проникновению внешней среды (например, флюида) внутрь концевого соединения. К штуцеру плотно присоединяется (обжимается) как полимерный материал гибкой полимерно-армированной трубы, так и ее оплетка (например, стальная проволока), вследствие чего осевая нагрузка воспринимается как оплеткой, так и полимером. Также описан способ, предназначенный для соединения гибких полимерно-армированных труб с элементами конструкций или для присоединения к ним промышленного оборудования. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к конструкции резинокордных изделий, в частности к гибким патрубкам высокого давления, и может быть использовано при изготовлении резинокордных патрубков. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и герметичности крепления арматуры рукавов высокого давления в зоне бортов. Крепежный фланец смонтирован концентрично конусному стакану, по стенке которого выполнен сквозной продольный паз, и соединен с присоединительным фланцем болтовыми соединениями. Под пазом стенки конусного разрезного стакана расположена металлическая пластина. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструкции резинокордных изделий, в частности к гибким патрубкам высокого давления, и может быть использовано при изготовлении резинокордных патрубков. Техническим результатом изобретения является повышение герметичности фланцевого соединения резинокордного патрубка при широком диапазоне давлений. Разрезное бортовое кольцо обеспечивает принудительное обжатие слоев резины и корда в бортовой зоне, причем концы разрезного бортового кольца взаимодействуют между собой посредством радиусной втулки, закрепленной на одном из концов разрезного бортового кольца. Сечение разрезного бортового кольца и отверстий радиусной втулки имеют форму, отличную от круга. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована для производства армированных гибких рукавов для гидравлических систем машин и оборудования. Гибкий рукав содержит металлические законцовки и обжимающий элемент. В рукав установлена гильза с одной стороны с наружным диаметром, большим проходного диаметра рукава, вставляемый этой стороной в рукав, а с другой стороны меньшим наружным диаметром и внутренней резьбой. На наружной поверхности рукава установлен ниппель с внутренними кольцевыми герметизирующими канавками до упора торцами ниппеля и рукава. Герметизация соединения рукава получается только после вытягивания гильзы, тем самым прижиманием наружной поверхности рукава к поверхности ниппеля с кольцевыми проточками за счет большего диаметра гильзы, чем проходной диаметр рукава. Обжимающий элемент выполнен намоткой пластиковой оболочки с осевой фиксацией ниппеля на рукаве. Изобретение обеспечивает полную герметичность и повышает надежность неразъемного соединения рукавов. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к машиностроению для производства армированных гибких трубопроводов высокого давления специального назначения ограниченных размеров. Гибкий трубопровод содержит герметизирующий слой с заделанными в него металлическими законцовками и силовой армирующий слой на эластомерном связующем. В герметизирующий слой путем заливки заделываются металлические законцовки. Ниппель с кольцевыми наружными проточками и гильза, представляющая собой гильзу патрона без дна, состоящую из двух цилиндров, большего и меньшего, внутренний диаметр большего цилиндра больше диаметра кольцевых проточек ниппеля, а меньший цилиндр имеет внутренний диаметр, равный проходному диаметру трубопровода. Гильза обращена большим цилиндром к ниппелю и надевается на ниппель с зазором, зазор между ниппелем, гильзой и над гильзой заполняет герметизирующий слой. Обжимающий элемент выполнен на эластомерном связующем с осевой фиксацией ниппеля на рукаве. Изобретение обеспечивает полную герметичность и повышает надежность концевого соединения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для соединения гибких труб, используемых для вентиляции. Устройство состоит из двух колец: внутреннего и наружного, которое представляет собой проволоку, свитую по дуге окружности менее одного витка. По концам кольца выполнены ушки в виде загнутой на один оборот петли таким образом, что остается еще хвостовик. В ушки установлены зацепы, смонтированные в стяжках. В стяжках выполнены направляющие и упоры. Хвостовики взаимодействуют с упорами, направляющими и зацепами. Данное устройство позволяет повысить надежность соединения. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Предложенное изобретение относится к области пневматики с преимущественным практическим приложением в пищевой промышленности и общественном питании и позволит отказаться от использования одноразовых баллончиков сжатого газа. Быстроразъемный переходник для подачи газа в сифон содержит штуцер с кольцевым буртом и патрубком, выполненными в части, обращенной к емкости подачи текучей среды, и гайку с кольцевой выемкой, в которую заходит бурт штуцера. На наружной поверхности штуцера последовательно по направлению от бурта выполнены выточка под шайбу, трапециевидная выточка, скос в сторону конца штуцера, концевое снижение диаметра штуцера. Выходное отверстие штуцера выполнено с осесимметричными каналами. 3 ил.

Описаны гибкие трубы в бухтах с улучшенными и переменными свойствами по длине трубы, производимые при помощи процесса непрерывной динамической термообработки (НДТО). Гибкие трубы разматывают с барабана, подвергают процессу НДТО и снова наматывают на барабан. С помощью процесса НДТО можно осуществлять производство «композитных» труб таким образом, чтобы селективно изменять свойства трубы по ее длине. Например, свойства трубы можно селективно задавать по длине специально для технологического процесса, в котором будет применяться труба. Технический результат - изменение механических свойств участков гибкой трубы по всей длине. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 4 пр.

Изобретение относится к устройствам для оснащения эластичных трубопроводов для подсоединения к устьевой арматуре нефтяных и газовых скважин. Технический результат - увеличение несущей способности концевого соединения эластичного трубопровода с малым диаметром осевого канала. Устройство состоит из непосредственно эластичного трубопровода, состоящего из внутренней и внешней оболочек, между которыми размещен армирующий слой нитей, охваченный витками спиральной проволочной обмотки. В осевой канал гибкой трубы введен ниппель, снабженный выступом в виде сходящихся основаниями конусов с насечкой на внешней стороне и присоединительной резьбой для связи с фонтанной арматурой. С внешней стороны гибкая труба обжимается грундбуксой, установленной в корпусе с возможностью опоры на цангу, упругие элементы которой снабжены насечкой и поджимаются конической поверхностью промежуточной втулки к грузонесущему слою нитей с фиксацией на наружной насечке выступа ниппеля. Нити равномерно распределяются по выступу и поджимаются к выступу разжимной втулкой, перемещаемой путем вращения стопорной втулки. 1 ил.

Наверх