RU2224941C2

RU2224941C2 - Flanged connection of parts

Info

Publication number: RU2224941C2
Application number: RU2001132448/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.П. Нарбутовских; Л.Б. Ольшевский
Original assignee: Нарбутовских Юрий Павлович; Ольшевский Леонид Брониславович
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2004-02-27

Abstract

FIELD: flanged connection of pipe-lines, Christmas trees of oil and gas wells under internal pressure of liquid and gaseous media. SUBSTANCE: given flanged connection includes standard, reliable, metal spacer and additional protective elastic ring interference fitted on internal surface of metal spacer. Metal spacer has no annular groove in its internal surface. EFFECT: increased strength and reliability of metal spacer, its protection against corrosive action of working medium, possibility of multiple usage of metal spacer and protective elastic ring, prevention of outbursts of explosion- and fire-risky fluids and gases with emergence of danger or fire at oil and gas wells and in pipe-lines. 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в соединениях трубопроводов, фонтанных арматурах нефтяных и газовых скважин, находящихся под внутренним давлением жидких и газообразных сред. The invention relates to petroleum engineering and can be used in pipe connections, fountain fittings of oil and gas wells under internal pressure of liquid and gaseous media.

Известно фланцевое соединение по ГОСТ 28919-91 (тип 1), при использовании которого происходит взаимодействие рабочей среды, проходящей по трубопроводу с металлом уплотнительной прокладки 1, что приводит к коррозии, разрушению прокладки и разгерметизации соединения. A flange joint is known according to GOST 28919-91 (type 1), when used, the interaction of the working medium passing through the pipeline with the metal of the gasket 1 occurs, which leads to corrosion, destruction of the gasket and depressurization of the connection.

Известно фланцевое соединение (RU 98106438, 27.12.1999), содержащее металлическую прокладку 3 и предохранительное кольцо 4, к недостаткам данного соединения относится то, что на внутренней поверхности металлической прокладки 3 выполнена кольцевая канавка А, которая значительно ослабляет тело прокладки 3. При сжатии фланцев 1 и 2 происходит деформация внутренних участков К прокладки 3 на угол d, что нарушает геометрические размеры прокладки 3 и может привести к разгерметизации соединения и аварийной ситуации на нефтяной или газовой скважине с открытым выбросом при высоком давлении горючей и взрывоопасной рабочей среды, кроме этого из-за потери геометрических размеров при деформации невозможно повторное использование прокладки. Known flange connection (RU 98106438, 12.27.1999) containing a metal gasket 3 and a safety ring 4, the disadvantages of this connection include the fact that on the inner surface of the metal gasket 3 there is an annular groove A, which significantly weakens the body of the gasket 3. When the flanges are compressed 1 and 2, the internal sections K of the gasket 3 are deformed by an angle d, which violates the geometric dimensions of the gasket 3 and can lead to depressurization of the connection and an emergency in an oil or gas well with an open the release at high pressure of a combustible and explosive working medium, in addition, due to the loss of geometric dimensions during deformation, it is impossible to reuse the gasket.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности и герметичности фланцевого соединения, особенно при возникновении аварийных ситуаций, например - пожар на скважине. The objective of the invention is to increase the reliability and tightness of the flange connection, especially in case of emergency, for example - a fire in the well.

Технический результат достигается тем, что во фланцевом соединении на внутренней поверхности уплотнительной металлической прокладки, установленной в камере, образованной кольцевыми канавками на фланцах, отсутствует кольцевая канавка, а дополнительное защитное кольцо из эластичного материала установлено с натягом на внутреннюю поверхность металлической прокладки. The technical result is achieved by the fact that in the flange connection on the inner surface of the sealing metal strip installed in the chamber formed by the annular grooves on the flanges, there is no ring groove, and an additional protective ring of elastic material is installed with an interference fit on the inner surface of the metal strip.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 - фланцевое соединение; на фиг.2 - вид I на фиг.1. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 - flange connection; figure 2 is a view of I in figure 1.

Предлагаемое фланцевое соединение с дополнительным защитным кольцом (фиг.1) состоит из стандартных фланцев по ГОСТ 28919-91, стандартной металлической прокладки по ГОСТ 28919-91, обладающей высокой стойкостью к деформации при нагрузках, возникающих при осевом сжатии прокладки 3 между фланцами 1 и 2 и дополнительного защитного эластичного кольца 4, установленного с натягом на внутреннюю поверхность М металлической прокладки 3. Защитное кольцо 4 служит для дополнительной герметизации фланцевого соединения и защиты металлической прокладки 3 от коррозии, возникающей при соприкосновении с рабочей средой, проходящей по трубопроводу. При затягивании шпилек 5 фланцы 1 и 2 сходятся, деформируют защитное кольцо 4 на величину Δ, в кольце 4 возникает энергия упруго сжатого эластичного элемента, которая способствует созданию контактных напряжений, противодействующих внутреннему давлению рабочей среды и ее доступу к поверхности М металлической прокладки 3. Фланцы 1 и 2 сближаются при затягивании шпилек до момента соприкосновения трапецеидальных поверхностей канавок фланцев и металлической прокладки 3. The proposed flange connection with an additional protective ring (figure 1) consists of standard flanges according to GOST 28919-91, a standard metal gasket according to GOST 28919-91, which is highly resistant to deformation under loads arising from axial compression of the gasket 3 between flanges 1 and 2 and an additional protective elastic ring 4 installed with an interference fit on the inner surface M of the metal strip 3. The protective ring 4 serves to further seal the flange connection and protect the metal strip 3 from corr contact with the working fluid passing through the pipeline. When the studs 5 are tightened, the flanges 1 and 2 converge, deform the protective ring 4 by Δ, the energy of the elastically compressed elastic element appears in the ring 4, which contributes to the creation of contact stresses that counteract the internal pressure of the working medium and its access to the surface M of the metal strip 3. Flanges 1 and 2 come together when tightening the studs until the trapezoidal surfaces of the grooves of the flanges and the metal strip 3 come into contact.

Предлагаемая конструкция фланцевого соединения повышает прочность и надежность уплотнительной металлической прокладки, обеспечивает необходимую герметичность и защиту металлической прокладки от коррозии и воздействия рабочей среды, предотвращает открытые выбросы взрывопожароопасных жидкостей и газов при возникновении аварийных ситуаций (пожаров) на нефтяных и газовых скважинах и трубопроводах, позволяет использовать уплотнительные металлические прокладки и защитные кольца многократно. The proposed design of the flange connection increases the strength and reliability of the sealing metal gasket, provides the necessary tightness and protection of the metal gasket against corrosion and exposure to the working environment, prevents open emissions of explosive and fire hazardous liquids and gases in case of emergency situations (fires) in oil and gas wells and pipelines, allows you to use sealing metal gaskets and protective rings repeatedly.

Claims

Flange connection of parts, including a sealing metal gasket installed in the chamber, formed by annular grooves of a trapezoidal profile on flanges interconnected, and an additional protective ring of elastic material, characterized in that there is no ring groove on the inner surface of the sealing metal gasket weakening the gasket body and reducing its strength, and the protective ring is installed with an interference fit on the inner surface of the metal strip.