CN112178336A - 一种大通径高压活动弯头 - Google Patents

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王德贵
刘晓旭
樊春明
王前敏
张宏桥
游娜
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China National Petroleum Corp
Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
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China National Petroleum Corp
Baoji Oilfield Machinery Co Ltd
CNPC National Oil and Gas Drilling Equipment Engineering Technology Research Center Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种大通径高压活动弯头，包括连接短管，连接短管通过连接套连接弯管一端，弯管另一端连接有直管，直管两端部内径不相同；直管的大端部套设在弯管上，弯管靠近直管大端部外壁套依次套设有上法兰和轴承套，上法兰与轴承套之间设置有轴承Ⅰ，直管大端部外壁依次套设有下法兰和轴承Ⅱ，轴承Ⅱ位于直管与轴承套之间，上法兰和下法兰通过螺栓连接。该高压活动弯头的两端活动连接，可实现全方位调向，拆装方便快捷，提高作业效率，降低人员劳动强度，其适用于大通径，通径可以达到5寸以上，且耐高压，额定工作压力可以达到15000PSI。

Description

一种大通径高压活动弯头
技术领域
本发明属于压裂装备技术领域，具体涉及一种大通径高压活动弯头。
背景技术
随着压裂施工规模的逐步扩大，丛式井压裂施工逐步增加，而在丛式井拉链式压裂作业过程中，由于作业井场的限制及施工规模的要求，需要采用多条3寸或4寸的压裂管路并联来满足现场作业的要求，高压管汇需求量大、连接复杂、占地面积大，繁杂的管路布置拖慢了施工周期，带来了更多的管线刺漏风险。因此，有必要开发5寸以上大通径单通道高压管线，来简化作业现场的管线连接，快速、高效的完成丛式井大型压裂施工。大通径高压活动弯头是大通径单通道高压管线的核心部件，研制难度大，现有的钢球式旋转活动弯头内径只能做到4寸，随着内径增大，钢球数量较多，不利于安装和拆卸，当活动弯头承受高压时，钢球在高压力下无任何缓冲保护易被剪切破坏。另外，4寸以上钢球式旋转活动弯头，旋转摩擦阻力大，转动困难，安装施工难度大。
发明内容
本发明的目的是提供一种大通径高压活动弯头，实现了管线的快速拆装，降低了人员劳动强度。
本发明所采用的技术方案是，一种大通径高压活动弯头，包括连接短管，连接短管通过连接套连接弯管一端，弯管另一端连接有直管，直管两端部内径不相同；直管的大端部套设在弯管上，弯管靠近直管大端部外壁套依次套设有上法兰和轴承套，上法兰与轴承套之间设置有轴承Ⅰ，直管大端部外壁依次套设有下法兰和轴承Ⅱ，轴承Ⅱ位于直管与轴承套之间，上法兰和下法兰通过螺栓连接。
本发明的特点还在于，
下法兰和轴承Ⅱ之间安装有密封圈Ⅳ，轴承Ⅱ与轴承套之间安装有密封圈Ⅲ，轴承套与轴承Ⅰ之间安装有密封圈Ⅱ。
直管的大端部内安装有密封圈Ⅴ，密封圈Ⅴ采用孔轴密封。
轴承套为T字型结构，轴承套与弯管通过螺纹连接。
上法兰与轴承Ⅰ之间安装有密封圈Ⅰ。
本发明的有益效果是，
该高压活动弯头的两端活动连接，可实现全方位调向，拆装方便快捷，提高作业效率，降低人员劳动强度，其适用于大通径，通径可以达到5寸以上，且耐高压，额定工作压力可以达到15000PSI。
附图说明
图1为本发明一种大通径高压活动弯头的剖视图；
图2为本发明一种大通径高压活动弯头组合成50型管汇的剖视图。
图中，1.连接短管，2.连接套，3.弯管，4.密封圈Ⅰ，5.上法兰，6.轴承Ⅰ，7.密封圈Ⅱ，8.轴承套，9.密封圈Ⅲ，10.轴承Ⅱ，11.密封圈Ⅳ，12.下法兰，13.螺栓，14.密封圈Ⅴ，15.直管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种大通径高压活动弯头，如图1所示，包括连接短管1，连接短管1通过连接套2连接弯管3一端，弯管3另一端连接有直管15，直管15两端部内径不相同；直管15的大端部套设在弯管3上，弯管3靠近直管15大端部外壁套依次套设有上法兰5和轴承套8，轴承套8与弯管3的外螺纹连接，上法兰5与轴承套8之间设置有轴承Ⅰ6，直管15大端部外壁依次套设有下法兰12和轴承Ⅱ10，轴承Ⅱ10位于直管15与轴承套8之间，上法兰5和下法兰12通过螺栓13连接，从而使得弯管3和直管15连接，可以通过轴承相对独立的转动，活动接头内压产生的拉力，最终由轴承承担；
下法兰12和轴承Ⅱ10之间安装有密封圈Ⅳ11，轴承Ⅱ10与轴承套8之间安装有密封圈Ⅲ9，轴承套8与轴承Ⅰ6之间安装有密封圈Ⅱ7，上法兰5与轴承Ⅰ6之间安装有密封圈Ⅰ4；
弯管3两端外径与管体外径一致；直管15采用大小头结构，直管15的大端部内安装有密封圈Ⅴ14，用于密封孔内压力的密封圈Ⅴ14采用孔轴密封，摩擦阻力小，密封可靠；不易泄露，既保证了强度，又易于加工。
密封Ⅰ4、密封Ⅱ7、密封Ⅲ9、密封圈Ⅳ11使轴承Ⅰ6和轴承Ⅱ10处于一个封闭的环境，以防润滑油脂泄露；
轴承套8为T字型结构，内孔与弯管3螺纹连接，用于承受内压产生的轴向拉力；轴承套8具有机械防松作用；采用推力轴承结构，活动接头内压产生的拉力，由推力轴承承担，承载能力大。
上法兰5、下法兰12采用标准法兰尺寸，上下法兰通过螺栓13连接，并给轴承提供最小轴向载荷。
如图2所示，连接短管1通过连接套2可与直管15进行连接。可以灵活组成不同结构，如50型、70型、80型等。连接短管1与弯管3通过螺纹连接，连接套2内部有螺纹，可与直管15进行螺纹连接，连接短管1外表面有沉孔和滚花结构，方便螺纹上扣，连接短管1与弯管3相配合的螺纹是右旋螺纹，连接套2与直管15相配合的螺纹是左旋螺纹。
由于弯管3为1/4圆弧，并可与直管15灵活连接，可无阻碍360°转动，从而实现全方位调向。且密封部分的独特设置，确保高压无泄漏。
弯管3和直管15通过轴承连接起来，不仅能承受高压，而且能够灵活转动，可以根据需要灵活组成多种结构。

Claims (5)

1.一种大通径高压活动弯头，其特征在于，包括连接短管(1)，所述连接短管(1)通过连接套(2)连接弯管(3)一端，所述弯管(3)另一端连接有直管(15)，所述直管(15)两端部内径不相同；所述直管(15)的大端部套设在弯管(3)上，所述弯管(3)靠近直管(15)大端部外壁套依次套设有上法兰(5)和轴承套(8)，所述上法兰(5)与轴承套(8)之间设置有轴承Ⅰ(6)，所述直管(15)大端部外壁依次套设有下法兰(12)和轴承Ⅱ(10)，所述轴承Ⅱ(10)位于直管(15)与轴承套(8)之间，所述上法兰(5)和下法兰(12)通过螺栓(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种大通径高压活动弯头，其特征在于，所述下法兰(12)和轴承Ⅱ(10)之间安装有密封圈Ⅳ(11)，所述轴承Ⅱ(10)与轴承套(8)之间安装有密封圈Ⅲ(9)，所述轴承套(8)与轴承Ⅰ(6)之间安装有密封圈Ⅱ(7)。
3.根据权利要求1所述的一种大通径高压活动弯头，其特征在于，所述直管(15)的大端部内安装有密封圈Ⅴ(14)，所述密封圈Ⅴ(14)采用孔轴密封。
4.根据权利要求1所述的一种大通径高压活动弯头，其特征在于，所述轴承套(8)为T字型结构，所述轴承套(8)与弯管(3)通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种大通径高压活动弯头，其特征在于，所述上法兰(5)与轴承Ⅰ(6)之间安装有密封圈Ⅰ(4)。
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