CN219345783U - 一种可伸缩可旋转的法兰管线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可伸缩可旋转的法兰管线，包括左连接管段和右连接管段；左连接管段的外壁上设置有外限位凸环，左连接管段位于外限位凸环右侧的一段能够插入右连接管段的管腔中，使左连接管段和右连接管段之间密封连通；外限位凸环上设置有多个通孔，通孔与左连接管段的轴线平行，右连接管段的左端对应地设置有多个螺纹孔，长螺杆穿过通孔能够与螺纹孔螺接；左连接管段的左端设置有第一法兰，右连接管段的右端设置有第二法兰；第一法兰和/或第二法兰为旋转法兰。本实用新型利用左连接管段、右连接管段和旋转法兰实现可伸缩、可旋转功能，解决了压裂施工现场安装连接繁琐、难以规整、设备位置尺寸复杂多变的问题，大大提高了压裂生产效率。

Description

一种可伸缩可旋转的法兰管线

技术领域

本实用新型涉及油气田压裂施工作业技术领域，具体而言，涉及一种可伸缩可旋转的法兰管线。

背景技术

目前在油气田的压裂作业中，分流管汇至压裂井口之间通常是采用常规多路由壬管线和高压活动弯头连接。

采用高压活动接头安装时，由于位置尺寸需求多，存在连接繁琐、难以规整、安全级别低等问题，也无法伸缩调节法兰管线长度，难以适应高低压管汇连接时的位置尺寸变化。采用多路由壬管线连接时，管线件数量多，安装连接工作量大，也存在难以规整、难以适应位置尺寸变化的问题，同时工程的管理、检测、维护量大，安装费时费力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可伸缩可旋转的法兰管线，有助于解决上述技术问题。

本实用新型是这样实现的：

一种可伸缩可旋转的法兰管线，包括左连接管段和右连接管段；所述左连接管段的外壁上设置有外限位凸环，所述左连接管段位于所述外限位凸环右侧的一段能够插入所述右连接管段的管腔中，使所述左连接管段和所述右连接管段之间密封连通；所述外限位凸环上设置有多个通孔，所述通孔与所述左连接管段的轴线平行，所述右连接管段的左端对应地设置有多个螺纹孔，长螺杆穿过所述通孔能够与所述螺纹孔螺接；所述左连接管段的左端设置有第一法兰，所述右连接管段的右端设置有第二法兰；所述第一法兰和/或所述第二法兰为旋转法兰。

上述可伸缩可旋转的法兰管线在使用时，先将第一法兰(或第二法兰)与外部设备固定连接，然后伸缩调整左连接管段和右连接管段之间的位置关系，直至将第二法兰(或第一法兰)调整至合适的连接位置，最后将第二法兰(或第一法兰)与外部设备固定连接。在该过程中，由于第一法兰和/或第二法兰为旋转法兰，可有效的解决对孔穿紧固螺栓的不便，且旋转法兰设计在整套大通径管汇连接过程中配合旋转法兰管线可起到整体调节方向、角度等作用。而通孔、螺纹孔和长螺杆则起到调整左连接管段和右连接管段之间距离的作用。

在上述技术方案中，进一步地，所述右连接管段上还设置有锁定螺钉；所述锁定螺钉设置在所述右连接管段的侧壁，所述锁定螺钉的末端能够与所述长螺杆的侧壁抵接。其技术效果在于：锁定螺钉能够防止左连接管段和右连接管段之间的距离自行发生变化。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述左连接管段的外壁上还设置有内限位凸环；所述内限位凸环位于所述外限位凸环的右侧；所述右连接管段左侧的管腔从左到右依次分为小管段和大管段，所述小管段的内径小于所述内限位凸环的外径，所述内限位凸环的外径小于或者等于所述大管段的内径。其技术效果在于：内限位凸环与外限位凸环分别起限位作用，确定了左连接管段和右连接管段之间的最大距离和最小距离，且能够避免左连接管段和右连接管段之间相互分离。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述内限位凸环上设置有挡砂密封圈；所述挡砂密封圈位于所述内限位凸环和所述大管段之间。其技术效果在于：挡砂密封圈设置在内限位凸环的外侧和大管段的内壁之间，能够在大管段中起到挡砂作用。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述小管段的左端设置有密封压盖，所述小管段的内壁设置有轴向弹簧密封套；所述密封压盖挤压所述轴向弹簧密封套，能够使所述轴向弹簧密封套的外壁紧贴所述小管段的内壁，且使所述轴向弹簧密封套的内壁紧贴所述左连接管段的外壁。其技术效果在于：密封压盖和轴向弹簧密封套共同作用，强化了法兰管线的密封作用，与橡胶密封结构相比，使用寿命长、泄露风险小，从而降低了油气田的开发使用成本。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述左连接管段的外壁上还设置有O型密封圈，所述O型密封圈设置在所述小管段的内壁和所述左连接管段的外壁之间，且所述O型密封圈位于所述密封压盖和所述轴向弹簧密封套之间。其技术效果在于：O型密封圈能够在小管段中起到基础的密封作用。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述右连接管段的管壁上设置有排砂装置，用于排泄所述右连接管段的管腔中的杂物。其技术效果在于：油气田作业环境中砂土杂质较多，排砂装置能够定期排砂，延长管线的使用时长，提高设备效率。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述右连接管段沿自身的轴线方向分割成两个管段，两个所述管段之间可拆卸密封连通。其技术效果在于：可拆卸密封连通的结构方便了密封圈、轴向弹簧密封套和内限位凸环等内部结构的安装固定和维护，也便于内部砂子杂质的清洁处理。

在上述任一技术方案中，进一步地，两个所述管段之间设置有垫环密封圈，所述垫环密封圈沿所述右连接管段的周向延伸。其技术效果在于：垫环密封圈进一步提高了内部腔室的密封防漏。

在上述任一技术方案中，进一步地，从所述大管段的右端到所述右连接管段的右侧端口，所述右连接管段的口径逐渐变小形成导流曲面。其技术效果在于：导流曲面为介质流动提供了更顺畅的渠道结构，避免了因为设置了外径不同的左连接管段和右连接管段而带来的口径变化问题，也能够起到减缓介质压力和降低泄露风险的作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的可伸缩可旋转的法兰管线，利用密封连通的左连接管段和右连接管段实现可伸缩连接的功能，利用旋转法兰实现可旋转连接的功能，解决了压裂施工现场安装连接繁琐、难以规整、设备位置尺寸复杂多变的问题，大大提高了压裂生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的第一种外形结构示意图；

图2为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的第二种外形结构示意图；

图3为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的第三种外形结构示意图；

图4为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的内部结构示意图。

图标：100-左连接管段；110-外限位凸环；111-通孔；112-长螺钉；120-第一法兰；130-内限位凸环；131-挡砂密封圈；200-右连接管段；211-螺纹孔；220-第二法兰；230-锁定螺钉；241-密封压盖；242-轴向弹簧密封套；243-O型密封圈；260-排砂装置；270-垫环密封圈；280-导流曲面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在附图中描述和标注的本实用新型实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的第一种外形结构示意图；图2为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的第二种外形结构示意图；图3为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的第三种外形结构示意图；图4为本实用新型提供的可伸缩可旋转的法兰管线的内部结构示意图。请参照图1～图4，本实施例提供一种可伸缩可旋转的法兰管线，包括左连接管段100和右连接管段200；左连接管段100的外壁上设置有外限位凸环110，左连接管段100位于外限位凸环110右侧的一段能够插入右连接管段200的管腔中，使左连接管段100和右连接管段200之间密封连通，外限位凸环110上设置有多个通孔111，通孔111与左连接管段100的轴线平行，右连接管段200的左端对应地设置有多个螺纹孔211，长螺杆穿过通孔111能够与螺纹孔211螺接。左连接管段100的左端设置有第一法兰120，右连接管段200的右端设置有第二法兰220；第一法兰120和/或第二法兰220为旋转法兰。

需要说明的是，在上述结构中，第一法兰120和第二法兰220分别用于连接上游和下游的管线结构，并实现整个法兰管线的旋转连通功能；而左连接管段100和右连接管段200及其结构实现伸缩连通功能。

其中，通孔111、长螺杆和螺纹孔211的数量相等，且均为多个。多个通孔111、长螺杆和螺纹孔211均沿法兰管线自身的周向均匀设置。

本实施例的可伸缩可旋转的法兰管线的工作原理和操作方法如下：

可伸缩可旋转的法兰管线在使用时，先将第一法兰120(或第二法兰220)与外部设备固定连接，然后伸缩调整左连接管段100和右连接管段200之间的位置关系，直至将第二法兰220(或第一法兰120)调整至合适的连接位置，最后将第二法兰220(或第一法兰120)与外部设备固定连接。在该过程中，由于第一法兰120和/或第二法兰220为旋转法兰，可有效的解决对孔穿紧固螺栓的不便，且旋转法兰设计在整套大通径管汇连接过程中配合旋转法兰管线可起到整体调节方向、角度等作用。而通孔111、螺纹孔211和长螺杆则起到调整左连接管段100和右连接管段200之间距离的作用。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图2所示，右连接管段200上还设置有锁定螺钉230；锁定螺钉230设置在右连接管段200的侧壁，锁定螺钉230的末端能够与长螺杆的侧壁抵接。在该设计结构中，锁定螺钉230能够防止左连接管段100和右连接管段200之间的距离自行发生变化。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，左连接管段100的外壁上还设置有内限位凸环130；内限位凸环130位于外限位凸环110的右侧；右连接管段200左侧的管腔从左到右依次分为小管段(未标注)和大管段(未标注)，小管段的内径小于内限位凸环130的外径，内限位凸环130的外径小于或者等于大管段的内径。在该设计结构中，内限位凸环130与外限位凸环110分别起限位作用，确定了左连接管段100和右连接管段200之间的最大距离和最小距离，且能够避免左连接管段100和右连接管段200之间相互分离。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，内限位凸环130上设置有挡砂密封圈131；挡砂密封圈131位于内限位凸环130和大管段之间。在该设计结构中，挡砂密封圈131设置在内限位凸环130的外侧和大管段的内壁之间，能够在大管段中起到挡砂作用。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，小管段的左端设置有密封压盖241，小管段的内壁设置有轴向弹簧密封套242；密封压盖241挤压轴向弹簧密封套242，能够使轴向弹簧密封套242的外壁紧贴小管段的内壁，且使轴向弹簧密封套242的内壁紧贴左连接管段100的外壁。在该设计结构中，密封压盖241和轴向弹簧密封套242共同作用，强化了法兰管线的密封作用，与橡胶密封结构相比，使用寿命长、泄露风险小，从而降低了油气田的开发使用成本。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，左连接管段100的外壁上还设置有O型密封圈243，O型密封圈243设置在小管段的内壁和左连接管段100的外壁之间，且O型密封圈243位于密封压盖241和轴向弹簧密封套242之间。在该设计结构中，O型密封圈243能够在小管段中起到基础的密封作用。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，右连接管段200的管壁上设置有排砂装置260，用于排泄右连接管段200的管腔中的杂物。在该设计结构中，油气田作业环境中砂土杂质较多，排砂装置260能够定期排砂，延长管线的使用时长，提高设备效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，右连接管段200沿自身的轴线方向分割成两个管段，两个管段之间可拆卸密封连通。在该设计结构中，可拆卸密封连通的结构方便了密封圈、轴向弹簧密封套242和内限位凸环130等内部结构的安装固定和维护，也便于内部砂子杂质的清洁处理。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，两个管段之间设置有垫环密封圈270，垫环密封圈270沿右连接管段200的周向延伸。在该设计结构中，垫环密封圈270进一步提高了内部腔室的密封防漏。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图4所示，从大管段的右端到右连接管段200的右侧端口，右连接管段200的口径逐渐变小形成导流曲面280。在该设计结构中，导流曲面280为介质流动提供了更顺畅的渠道结构，避免了因为设置了外径不同的左连接管段100和右连接管段200而带来的口径变化问题，也能够起到减缓介质压力和降低泄露风险的作用。

综上，在压裂大通径管汇安装连接时，由于设备位置无法准确定位，从而会产生尺寸偏差，需要补偿。此时就需要可伸缩可旋转的法兰管线来调节。具体使用操作方式如下：

连接时，先连接一侧的旋转法兰(第一法兰120或者第二法兰220，旋转法兰可有效的解决对孔穿紧固螺栓的不便，且旋转法兰设计在整套大通径管汇连接过程中配合旋转法兰管线可起到整体调节方向、角度等作用)，然后固定好该旋转法兰一侧后将外部限位装置(即左连接管段100上的外限位凸环110)调到最大限位处，接着将右连接管段200伸缩调节到所需的长度，然后固定另一侧的旋转法兰(第二法兰220或者第一法兰120)，最后再将外部限位装置(即外限位凸环110)调到所需位置并通过长螺钉112和螺纹孔211紧固。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，包括左连接管段(100)和右连接管段(200)；所述左连接管段(100)的外壁上设置有外限位凸环(110)，所述左连接管段(100)位于所述外限位凸环(110)右侧的一段能够插入所述右连接管段(200)的管腔中，使所述左连接管段(100)和所述右连接管段(200)之间密封连通；

所述外限位凸环(110)上设置有多个通孔(111)，所述通孔(111)与所述左连接管段(100)的轴线平行，所述右连接管段(200)的左端对应地设置有多个螺纹孔(211)，长螺杆穿过所述通孔(111)能够与所述螺纹孔(211)螺接；

所述左连接管段(100)的左端设置有第一法兰(120)，所述右连接管段(200)的右端设置有第二法兰(220)；所述第一法兰(120)和/或所述第二法兰(220)为旋转法兰。

2.根据权利要求1所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述右连接管段(200)上还设置有锁定螺钉(230)；所述锁定螺钉(230)设置在所述右连接管段(200)的侧壁，所述锁定螺钉(230)的末端能够与所述长螺杆的侧壁抵接。

3.根据权利要求1所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述左连接管段(100)的外壁上还设置有内限位凸环(130)；所述内限位凸环(130)位于所述外限位凸环(110)的右侧；

所述右连接管段(200)左侧的管腔从左到右依次分为小管段和大管段，所述小管段的内径小于所述内限位凸环(130)的外径，所述内限位凸环(130)的外径小于或者等于所述大管段的内径。

4.根据权利要求3所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述内限位凸环(130)上设置有挡砂密封圈(131)；所述挡砂密封圈(131)位于所述内限位凸环(130)和所述大管段之间。

5.根据权利要求3所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述小管段的左端设置有密封压盖(241)，所述小管段的内壁设置有轴向弹簧密封套(242)；所述密封压盖(241)挤压所述轴向弹簧密封套(242)，能够使所述轴向弹簧密封套(242)的外壁紧贴所述小管段的内壁，且使所述轴向弹簧密封套(242)的内壁紧贴所述左连接管段(100)的外壁。

6.根据权利要求5所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述左连接管段(100)的外壁上还设置有O型密封圈(243)，所述O型密封圈(243)设置在所述小管段的内壁和所述左连接管段(100)的外壁之间，且所述O型密封圈(243)位于所述密封压盖(241)和所述轴向弹簧密封套(242)之间。

7.根据权利要求1所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述右连接管段(200)的管壁上设置有排砂装置(260)，用于排泄所述右连接管段(200)的管腔中的杂物。

8.根据权利要求1所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，所述右连接管段(200)沿自身的轴线方向分割成两个管段，两个所述管段之间可拆卸密封连通。

9.根据权利要求8所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，两个所述管段之间设置有垫环密封圈(270)，所述垫环密封圈(270)沿所述右连接管段(200)的周向延伸。

10.根据权利要求3所述的可伸缩可旋转的法兰管线，其特征在于，从所述大管段的右端到所述右连接管段(200)的右侧端口，所述右连接管段(200)的口径逐渐变小形成导流曲面(280)。

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