RU2170807C2

RU2170807C2 - Flanged joint of wellhead equipment

Info

Publication number: RU2170807C2
Application number: RU96122136A
Authority: RU
Inventors: Г.Г. Халаев; Э.Д. Бушмакин; А.Г. Гусев
Original assignee: Халаев Григорий Григорьевич
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 2001-07-20

Abstract

FIELD: mining, particularly, oil and gas producing industry; applicable in designing of new flanged joints of wellhead equipment, main pipelines and high-pressure hydraulic systems. SUBSTANCE: flanged joint has sealing ring installed between flanges in grooves with conical surfaces. Sealing ring is made of flexible material with allowance for deformation and consideration of presence of additional ring. The latter is made of metal and connected with sealing ring of flexible material. Additional ring has concentric conical symmetrical shoulders located on ring internal part for centering of grooves in contact with their conical surfaces. External part of additional ring is made flat for support of flange end surfaces beyond groove limits and serves as closing link in joint member. EFFECT: simple in manufacture and reliable in service flanged joint of wellhead equipment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при новом проектировании фланцевых соединений устьевого оборудования скважин магистральных трубопроводов и гидросистем высокого давления. The invention relates to the field of mining, in particular to the oil and gas industry, and can be used in the new design of flange connections for wellhead equipment for wells of main pipelines and high pressure hydraulic systems.

Известны фланцевые соединения оборудования по ГОСТ 28919-91 "Типы и основные размеры", содержащие уплотнительные металлические кольца в канавках фланцев. Known flange joints of equipment according to GOST 28919-91 "Types and main dimensions" containing metal sealing rings in the flange grooves.

Фланцевые соединения с металлическими кольцами недостаточно надежны в процессе эксплуатации. Flange connections with metal rings are not reliable enough during operation.

Известно фланцевое соединение устьевого оборудования скважин, содержащее установленное между фланцами в канавках с конусными поверхностями уплотнительное кольцо из упругого материала по ГОСТ 25660-83. A flange connection of wellhead equipment is known, containing a sealing ring of elastic material installed between flanges in grooves with conical surfaces in accordance with GOST 25660-83.

Недостатком известного фланцевого соединения являются перекосы упругих колец в процессе как монтажа, так и эксплуатации из-за отсутствия центрирования канавок фланцевого соединения. A disadvantage of the known flange connection is the distortion of the elastic rings during both installation and operation due to the lack of centering of the grooves of the flange connection.

Техническая задача состоит в центрировании канавок фланцевых соединений при контакте с их конусными поверхностями уплотнительных элементов и защиты от температурных воздействий фланцевых соединений. The technical task is to center the flutes of the flange joints when in contact with their conical surfaces of the sealing elements and to protect against the temperature effects of the flange joints.

Решение технической задачи достигается тем, что дополнительное кольцо выполнено из металла и соединено с уплотнительным кольцом из упругого материала и имеет концентрические конусные симметрические буртики, расположенные на внутренней его части для центрирования канавок при контакте с их конусными поверхностями, при этом внешняя часть дополнительного кольца выполнена плоской для опоры за пределами канавок торцевых поверхностей фланцев и служит в качестве замыкающего размерного звена в элементах соединения. The solution to the technical problem is achieved by the fact that the additional ring is made of metal and connected to the sealing ring of elastic material and has concentric conical symmetrical flanges located on its inner part to center the grooves in contact with their conical surfaces, while the outer part of the additional ring is made flat for support outside the grooves of the end surfaces of the flanges and serves as a closing dimensional link in the connection elements.

Предложенное техническое решение многовариантно. The proposed technical solution is multivariate.

На чертеже изображено сечение по кольцам фланцевого соединения, которое содержит фланцы 1,3, уплотнительное кольцо из упругого материала 2, дополнительное кольцо, выполненное из металла 4, концентрические конусные симметричные буртики 5. The drawing shows a section through the rings of the flange connection, which contains the flanges 1,3, an o-ring of elastic material 2, an additional ring made of metal 4, concentric conical symmetrical flanges 5.

Уплотнительное кольцо из упругого материала 2 выполнено с припуском на деформацию по профилю уплотняемых канавок фланцевого соединения оборудования. The sealing ring of elastic material 2 is made with allowance for deformation along the profile of the sealed grooves of the flange connection of the equipment.

Дополнительное кольцо 4, выполненное из металла с концентрическими конусными симметричными буртиками 5, соединено с уплотнительным кольцом из упругого материала 2 и комплект из двух колец используется как одно целое. An additional ring 4 made of metal with concentric conical symmetrical flanges 5 is connected to a sealing ring of elastic material 2 and a set of two rings is used as a whole.

Конусные поверхности канавок фланцев 1,3 контактируют с концентрическими конусными симметричными буртиками 5 и ось канавки фланца 1 совмещается с осью канавки фланца 3. The conical surfaces of the grooves of the flanges 1,3 are in contact with concentric conical symmetrical flanges 5 and the axis of the grooves of the flange 1 is aligned with the axis of the grooves of the flange 3.

Точность центрирования уплотняемых канавок фланцев необходима для исключения "закусывания" и перекоса уплотнительного кольца, выполненного из упругого материала. The accuracy of the centering of the sealing flange grooves is necessary to avoid “biting” and skewing of the sealing ring made of elastic material.

Внешняя часть дополнительного кольца, выполненного из металла, выполнена плоской для опоры за пределами канавок торцевых плоскостей фланцев и служит в качестве замыкающего размерного звена в элементах фланцевого соединения оборудования. The outer part of the additional ring made of metal is made flat for support outside the grooves of the end planes of the flanges and serves as a closing dimensional link in the elements of the flange connection of the equipment.

Положительный технико-экономический эффект нового технического решения фланцевого соединения устьевого оборудования состоит в том, что дополнительное кольцо, выполненное из металла, соединенное с уплотнительным кольцом из упругого материала с припуском на деформацию, учитывающим наличие дополнительного кольца, позволяет центрировать канавки фланцевого соединения и надежно герметизировать уплотняемые канавки фланцевого соединения. The positive technical and economic effect of the new technical solution for the flange connection of the wellhead equipment is that an additional ring made of metal, connected to a sealing ring of elastic material with a deformation allowance taking into account the presence of an additional ring, allows you to center the flanges of the flange connection and reliably seal the sealed flanges of flange connection.

В случае возникновения пожара на нефтяных, газовых скважинах или на нефтегазотрубопроводах дополнительные кольца, выполненные из металла, выполняют функции защитного экрана уплотнительных колец, выполненных из эластичного материала. In the event of a fire in oil, gas wells or oil and gas pipelines, additional rings made of metal act as a protective shield for the sealing rings made of elastic material.

Новое техническое решение фланцевого соединения устьевого оборудования положительно оценивают службы противопожарного обеспечения, промышленной экологии, инженерно-технологические и операторы цехов добычи нефти и газа. The new technical solution for the flange connection of the wellhead equipment is positively evaluated by the fire support services, industrial ecology, engineering and technological and the operators of oil and gas production workshops.

Предложенное новое техническое решение фланцевого соединения устьевого оборудования отличается новизной, просто в изготовлении, надежно в эксплуатации, конкурентноспособно и найдет широкое применение в промышленности Российской Федерации и за рубежом. The proposed new technical solution for the flange connection of the wellhead equipment is new, easy to manufacture, reliable in operation, competitive and will find wide application in the industry of the Russian Federation and abroad.

Claims

A flange connection of wellhead equipment comprising a sealing ring made of elastic material between flanges in grooves with conical surfaces and allowing for deformation taking into account the presence of an additional ring, characterized in that the additional ring is made of metal, connected to the sealing ring of elastic material and has concentric conical symmetrical flanges located on its inner part to center the grooves in contact with their conical surfaces, while The outer part of the additional ring is made flat for support outside the grooves of the end surfaces of the flanges and serves as a closing dimensional link in the connection elements.