RU174830U1

RU174830U1 - BYPASS VALVE

Info

Publication number: RU174830U1
Application number: RU2017109459U
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Парамонов; Юрий Васильевич Кузнецов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазового оборудования "ТЕХНОВЕК"
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2017-11-03

Abstract

Клапан перепускной, в золотник которого запрессовано кольцо из твердого полимера. Плоскость кольца прижата к плоскости седла по окружности рабочего отверстия. Морозоустойчивый материал, типа фторопласт, препятствует слипанию. Плотное прилегание золотника к седлу обеспечивает шарнирное соединение с подпружиненным штоком. Полезная модель направлена на повышение эксплуатационных характеристик.Bypass valve, into the spool of which a ring of solid polymer is pressed. The plane of the ring is pressed against the plane of the saddle around the circumference of the working hole. Frost-resistant material, such as fluoroplastic, prevents adhesion. The snug fit of the spool to the seat provides articulation to the spring-loaded stem. The utility model is aimed at improving performance.

Description

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве перепускного клапана для поддержания давления в устьевой фонтанной арматуре, а также для перенаправления рабочей среды по обводному участку (байпасу) в случае превышения заданного перепада давлений.The utility model relates to the field of petroleum and chemical engineering and can be used as a bypass valve to maintain pressure in the wellhead fountain fittings, as well as to redirect the working medium along the bypass section (bypass) in case the specified differential pressure is exceeded.

Эффективность промышленной добычи нефти определяется надежностью, простотой эксплуатации и безопасностью используемых при этом технических средств.The effectiveness of industrial oil production is determined by the reliability, ease of operation and safety of the technical means used.

Известен перепускной клапан VALTEC VT.623.G, содержащий корпус, в котором размещаются седло, золотник, соединенный с подпружиненной опорой, регулируемой поворотом маховика. Герметичность между золотником и седлом обеспечивает резиновая прокладка. При активной работе клапана проявляется типичный недостаток водопроводных прокладок, их деформация и износ, проявляющийся в утечке и вибрации.Known bypass valve VALTEC VT.623.G, comprising a housing in which a seat is located, a spool connected to a spring-loaded support, adjustable by turning the flywheel. Tightness between the spool and the seat provides a rubber gasket. During the active operation of the valve, a typical drawback of water gaskets, their deformation and wear, manifested in leakage and vibration, is manifested.

Перепускные клапаны, применяющиеся в нефтегазовой промышленности, при сходном устройстве и принципе различаются формами рабочих модулей: золотник-седло. Например, рабочий орган клапана муфты RU 71692 (поз. 8) имеет сферическую форму, клапан RU 75686 (поз. 10) - коническую, еще более сложную форму имеет золотник клапана RU 92086 (поз. 6). Простая шаровидная и сложные формы имеют общий недостаток - касание металлических поверхностей, их взаимная деформация. При сдвиге шарика в результате регулировки давления наиболее вероятны утечки через деформированные и корродированные участки. Применение в клапане RU 161380 (поз. 9) уплотнителя потребовало канавки для него на конусной поверхности с гранями, которые после деформации уплотнителя будут бить поверхность седла. Чтобы избежать этого поверхность седла не должна иметь острых граней, таких как на перепускном клапане RU 81250 (поз. 5, 7).Bypass valves used in the oil and gas industry, with a similar arrangement and principle, differ in the forms of the working modules: spool-seat. For example, the working element of the valve of the RU 71692 coupling (pos. 8) has a spherical shape, the valve RU 75686 (pos. 10) has a conical, even more complex shape, the valve spool RU 92086 (pos. 6). Simple spherical and complex shapes have a common drawback - touching metal surfaces, their mutual deformation. When the ball is shifted as a result of pressure adjustment, leaks through deformed and corroded sections are most likely. The use of a seal in the valve RU 161380 (pos. 9) required grooves for it on a conical surface with faces that, after deformation of the seal, will hit the surface of the seat. To avoid this, the surface of the seat must not have sharp edges, such as on the bypass valve RU 81250 (pos. 5, 7).

В качестве прототипа выбрано решение клапана RU 2544930 (поз. 10), содержащего корпус с присоединительными резьбами, седло для клапана, закрепленное неподвижно внутри корпуса, упорную втулку и шайбу с отверстиями, закрепленную в корпусе с помощью стопорного кольца. В верхней части штока клапана снаружи установлены стопорное кольцо и уплотнительные кольца из эластичного материала, расположенные по обе стороны горизонтальных отверстий штока клапана. Клапан для герметичной посадки в седло имеет эластичную манжету.As a prototype, the valve solution RU 2544930 (pos. 10) was selected, comprising a housing with connecting threads, a valve seat fixed fixed inside the housing, a thrust sleeve and a washer with holes fixed in the housing using a snap ring. A snap ring and o-rings made of elastic material located on both sides of the horizontal openings of the valve stem are installed outside the upper part of the valve stem. The valve for a tight seat in the seat has an elastic cuff.

Недостатком такой конструкции является конусность форм клапана и отверстия. При рабочем давлении в скважине рабочая среда, в составе которой твердые включения породы, под углом конуса шлифует конус и смывает эластичную манжету.The disadvantage of this design is the taper of the valve and hole shapes. At a working pressure in the well, the working medium, which contains solid rock inclusions, grinds the cone at an angle of the cone and flushes the elastic cuff.

При неполном открытии клапана характерная для форсунок форма отверстия подвергает его рабочий модуль ударам и деформации, особенно если рабочая среда - нефть, что приводит к повреждению поверхностей золотника и седла. Металлические поверхности имеют негативную особенность примерзать друг к другу при экстремально низкой температуре эксплуатации и при высоком содержании воды в составе рабочей жидкости If the valve is not fully opened, the hole shape characteristic of the nozzles exposes its working module to shock and deformation, especially if the working medium is oil, which leads to damage to the surfaces of the spool and seat. Metal surfaces have a negative feature of freezing to each other at an extremely low operating temperature and at a high water content in the composition of the working fluid

Техническая задача полезной модели - повышение надежности и безопасности.The technical task of the utility model is to increase reliability and safety.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом клапане перепускном золотник клапана выполнен в виде цилиндра, высота которого меньше диаметра. В рабочую плоскость затвора запрессовано кольцо из твердого полимера. Плоскость кольца касается седла по окружности рабочего отверстия. Морозоустойчивый материал, типа фторопласт, препятствует касанию металлических поверхностей. Плотное прилегание золотника к седлу обеспечивает шарнирное соединение с подпружиненным штоком и гасит перекосы регулировки и пружины. Вектор давления рабочей жидкости есть нормаль к плоскости золотника, прижимает прокладку в ее паз.The technical result is achieved by the fact that in the inventive valve the bypass valve spool is made in the form of a cylinder, the height of which is less than the diameter. A ring of solid polymer is pressed into the working plane of the shutter. The plane of the ring touches the seat around the circumference of the working hole. Frost-resistant material, such as fluoroplastic, prevents metal surfaces from touching. The snug fit of the spool to the seat provides a swivel connection with a spring-loaded stem and dampens the adjustment distortions and springs. The pressure vector of the working fluid is normal to the plane of the spool, presses the gasket into its groove.

Таким образом, рабочие характеристики и надежность клапана повышаются.Thus, valve performance and reliability are enhanced.

На чертеже показан клапан перепускной в корпусе переводника устьевой арматуры. В переводник 1 ввинчен цилиндрический корпус клапана 2. Со стороны рабочего отверстия 3 прижат пружиной 4 золотник в виде цилиндра 5, шарнирно соединен с подпружиненным штоком 6. В рабочую поверхность золотника запрессовано фторопластовое кольцо 7, поверхность которого прижата к седлу 8. Рабочий ход клапана регулируется вращением шпинделя 9. Шайбы 10 обеспечивают герметичность, стопорное кольцо 11 удерживает конструкцию в корпусе 2. Под давлением потока золотник 5 открывается, шток 6 перемещается в пазу 12. Излишек рабочего давления сбрасывается через выходное отверстие 13 наружу или по обводному участку (байпасу) в случае превышения заданного перепада давлений.The drawing shows the bypass valve in the body of the sub wellhead fittings. A cylindrical valve body 2 is screwed into the sub 1. On the side of the working hole 3 a spring 5 is pressed in the form of a cylinder 5, pivotally connected to a spring-loaded stem 6. A fluoroplastic ring 7 is pressed into the working surface of the spool, the surface of which is pressed against the seat 8. The valve travel is adjustable by rotation of the spindle 9. Washers 10 ensure tightness, the circlip 11 holds the structure in the housing 2. Under pressure of the flow, the spool 5 opens, the stem 6 moves into the groove 12. The excess working pressure is discharged through the outlet 13 to the outside or along the bypass section (bypass) in case the specified differential pressure is exceeded.

Claims

Bypass valve containing a cylindrical body, a spool pivotally connected to a spring-loaded stem, an adjustable spindle, washers, a snap ring, characterized in that a hard polymer ring is pressed into the working surface of the cylindrical spool, pressed against the inlet seat.