Патент на изобретение №2307275

(54) ПРОБООТБОРНИК-ВЕНТИЛЬ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для использования на выкидных линиях добывающих скважин, на трубопроводах и емкостях в качестве пробоотборных устройств. Вентиль-пробоотборник для трубопровода содержит корпус, шпиндель с ходовой резьбой и запорным элементом, сальниковый узел. Прижимная втулка сальникового узла имеет соединительные резьбы с корпусом и шпинделем. Часть прижимной втулки выполнена в форме многогранника. Неподвижность прижимной втулки относительно корпуса обеспечивается двумя стопорными винтами. Винты расположены в корпусе соосно напротив друг друга перпендикулярно оси корпуса и прижимаются по резьбе с корпусом к граням прижимной втулки. Изобретение направлено на упрощение конструкции за счет защиты ходовой резьбы шпинделя от отбирамой жидкости с помощью сальникового узла. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к пробоотборникам жидкости и газа из трубопроводов и емкостей и рекомендуется для использования на выкидных линиях добывающих скважин нефтяных месторождений.

Известен пробоотборник, содержащий корпус, заборную регулируемую трубку, отводящую трубку с запорным элементом (патент РФ №2150096, G01N 1/10, опубл. 27.05.2000). Ходовая резьба между корпусом и отводящей трубкой находится в среде отбираемой жидкости и быстро теряет свою работоспособность.

Известен вентиль-пробоотборник ВП 1-15*14, содержащий корпус, пробоотборную трубку со скребками, шпиндель с запорным элементом, сальниковый узел (рекламный каталог фирмы «Техновек», 28 с.; источник информации прилагается к заявке). Ходовая резьба шпинделя не защищена от отбираемой жидкости и газа. На скважинах с сероводородной и минирализованной жидкостью это резьбовое соединение подвержено коррозии, имеет малый срок эксплуатации.

Наиболее близким по техническому решению к заявленному пробоотборнику является проходной вентиль с золотником тарельчатого типа (рис.14 из книги: Современные конструкции трубопроводной арматуры. Котелевский Ю.М., Экслер Л.И. и др. – М.: Недра, 1970. – 328 с.). Резьбовая пара между корпусом и шпинделем организована через стойку, которая отделена от отбираемой среды сальниковым узлом. Наличие стойки, откидных болтов прижимной втулки сальникового узла усложняет конструкцию вентиля-пробоотборника, повышает его стоимость.

Задачей изобретения является упрощение конструкции пробоотборника с сохранением основного достоинства прототипа – защита ходовой резьбы шпинделя от отбираемой жидкости с помощью сальникового узла.

Поставленная задача решается тем, что известный вентиль-пробоотборник, содержащий корпус, шпиндель с ходовой резьбой и запорным элементом, сальниковый узел, изменен таким образом, что шпиндель выполнен пустотелым и выполняет роль пробоотборной трубки, имеет ходовую резьбу с прижимной втулкой сальникового узла, а неподвижность прижимной втулки относительно корпуса обеспечивается двумя стопорными винтами, расположенными в корпусе соосно напротив друг друга и перпендикулярно оси корпуса.

Известно, что прижимная втулка служит для плотного прижатия сальникового материала к поверхности корпуса и шпинделя. Это достигается при повороте втулки по резьбе с корпусом на необходимое число оборотов. Эта основная функция дополнена согласно изобретению функцией обеспечения поступательного движения шпинделя относительно корпуса при вращении шпинделя по совместной резьбе с прижимной втулкой. Таким образом, втулка имеет две резьбы: внешнюю и внутреннюю.

Предлагаемое техническое решение изображено на чертеже, где: 1 – корпус, 2 – регулируемая заборная трубка, 3 – запорный элемент, 4 – шпиндель с ролью сливной трубки, 5 – шайба, 6 – сальниковый материал, 7 – прижимная втулка, 8 – стопорный винт, 9 – ручка, 10 – монтажная втулка.

Пробоотборник-вентиль собирается и работает следующим образом: заборная трубка 2 выдвигается из корпуса 1 на необходимое расстояние. На шпиндель 4 последовательно нанизывают прижимную втулку 7, сальниковый материал 6, шайбу 5 и запорный элемент 3. Все это направляется в полость корпуса 1, при этом втулка 7 заворачивается по резьбе в корпус 1 до тех пор, пока сальниковый материал 6 не герметизирует кольцевое пространство между корпусом и шпинделем.

Для фиксации прижимной втулки 7 в неподвижном состоянии относительно корпуса стопорные винты 8 с двух сторон прижимаются к граням втулки 7 (на чертеже разрез А-А). После этой процедуры используется внутренняя резьба прижимной втулки 7 для заворота шпинделя 4 и прижатия запорного элемента 3 к входному отверстию корпуса. Открытие и закрытие вентиля-пробоотборника осуществляется, как и во всех вентилях, путем вращения шпинделя 4 с помощью ручки 9.

Предложенный пробоотборник-вентиль сочетает в себе достоинства известных пробоотборных устройств (в патенте РФ №2150096, А.С. №1177715 шпиндель дополнительно выполняет роль сливной трубки) и проходного вентиля (прототип), в котором ходовая резьба шпинделя отделена от отбираемой среды. Существенным отличием заявленного вентиля-пробоотборника от известного проходного вентиля является, на наш взгляд, то, что прижимная втулка сальникового узла имеет внутреннюю резьбу для создания вращательно-поступательного движения шпинделя. Такое техническое решение упрощает конструкцию вентиля, а именно отпадает необходимость в отдельной стойке с ходовой резьбой. Это ведет к снижению стоимости вентиля пробоотборника.

Опыт применения сантехнических и проходных вентилей, пробоотборников-вентилей показывает то, что сальниковый узел вентиля имеет чуть больший межремонтный период эксплуатации, чем запорный элемент, так как последний испытывает значительные нагрузки при сжатии между корпусом и шпинделем. Поэтому для пробоотборников-вентилей, выполняющих роль спускных устройств, не возникает преждевременной необходимости замены сальникового материала (СМ) при имеющемся давлении в трубопроводе (емкости). Замена СМ происходит при смене запорного элемента, которая возможна только при снижении давления на входе в пробоотборник до атмосферного.

Снабжение прижимной втулки внутренней резьбой и дополнительной функцией не ухудшает его основную функцию – уплотнять сальниковый материал, в том числе периодически. Поворот прижимной втулки для периодического сжатия СМ возможен в двух вариантах. Если втулка имеет внешнюю и внутреннюю резьбы с равным шагом, то она поворачивается гаечным ключом по обеим резьбам одновременно при закрытом вентиле-пробоотборнике. При разном шаге этих резьб СМ сжимается по необходимости (начало утечек жидкости через СМ) во время отбора проб жидкости и газа из трубопровода.

Использование заявленного пробоотборника-вентиля на выкидных линиях добывающих скважин НГДУ “Чекмагушнефть” показало его надежность и практичность. По сравнению с существующими пробоотборниками достигнут явный положительный результат – шпиндель с запорным элементом легко открывает и закрывает пробоотборник. Полная защищенность ходовой резьбы шпинделя от отбираемой среды и атмосферных осадков должна обеспечить длительную работу пробоотборников даже на скважинах с коррозионно-активной продукцией

Формула изобретения

Пробоотборник-вентиль для трубопровода, содержащий корпус, шпиндель с ходовой резьбой и запорным элементом, сальниковый узел, отличающийся тем, что прижимная втулка сальникового узла имеет соединительные резьбы с корпусом и шпинделем, часть прижимной втулки выполнена в форме многогранника, а неподвижность прижимной втулки относительно корпуса обеспечивается двумя стопорными винтами, расположенными в корпусе соосно напротив друг друга перпендикулярно оси корпуса, путем их прижатия по резьбе с корпусом к граням прижимной втулки.

РИСУНКИ