RU2307275C2

RU2307275C2 - Sampler-valve for pipeline

Info

Publication number: RU2307275C2
Application number: RU2005115371/06A
Authority: RU
Inventors: Ильдар Зафирович Денисламов (RU); Ильдар Зафирович Денисламов; Загит Раифович Рабартдинов (RU); Загит Раифович Рабартдинов; Аскар Флюрович Аминов (RU); Аскар Флюрович Аминов
Original assignee: Ильдар Зафирович Денисламов; Загит Раифович Рабартдинов; Аскар Флюрович Аминов
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2007-09-27
Also published as: RU2005115371A

Abstract

FIELD: oil producing industry.

SUBSTANCE: invention is designed for use on flow lines of oil producing wells, on pipelines and tanks as sampling devices. Proposed sampler-valve for pipeline has housing, spindle with running thread and shutoff member and seal unit. Pressure bushing of seal unit is provided with connecting threads with housing and spindle. Part of pressure bushing is made in form of polygon. Two stop screws keep pressure bushing motionless relative to housing. Screws are arranged in housing coaxially opposite to each other, perpendicular to axis of housing, and are pressed along thread with housing against faces of pressure bushing.

EFFECT: simplified design owing to protection of running thread of spindle from taken-in liquid by seal unit.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к пробоотборникам жидкости и газа из трубопроводов и емкостей и рекомендуется для использования на выкидных линиях добывающих скважин нефтяных месторождений.The present invention relates to samplers of liquid and gas from pipelines and tanks and is recommended for use on flow lines of oil production wells.

Известен пробоотборник, содержащий корпус, заборную регулируемую трубку, отводящую трубку с запорным элементом (патент РФ №2150096, G01N 1/10, опубл. 27.05.2000). Ходовая резьба между корпусом и отводящей трубкой находится в среде отбираемой жидкости и быстро теряет свою работоспособность.A known sampler comprising a housing, an adjustable intake pipe, a discharge pipe with a locking element (RF patent No. 2150096, G01N 1/10, publ. 27.05.2000). The running thread between the body and the discharge tube is in the medium of the fluid being withdrawn and quickly loses its performance.

Известен вентиль-пробоотборник ВП 1-15*14, содержащий корпус, пробоотборную трубку со скребками, шпиндель с запорным элементом, сальниковый узел (рекламный каталог фирмы «Техновек», 28 с.; источник информации прилагается к заявке). Ходовая резьба шпинделя не защищена от отбираемой жидкости и газа. На скважинах с сероводородной и минирализованной жидкостью это резьбовое соединение подвержено коррозии, имеет малый срок эксплуатации.Known valve probe VP 1-15 * 14, comprising a housing, a sampling tube with scrapers, a spindle with a locking element, an stuffing box (advertising catalog of the company "Tekhnovek", 28 p .; the source of information is attached to the application). The spindle running thread is not protected against bleeding fluid and gas. In wells with hydrogen sulfide and mineralized fluids, this threaded joint is subject to corrosion and has a short life.

Наиболее близким по техническому решению к заявленному пробоотборнику является проходной вентиль с золотником тарельчатого типа (рис.14 из книги: Современные конструкции трубопроводной арматуры. Котелевский Ю.М., Экслер Л.И. и др. - М.: Недра, 1970. - 328 с.). Резьбовая пара между корпусом и шпинделем организована через стойку, которая отделена от отбираемой среды сальниковым узлом. Наличие стойки, откидных болтов прижимной втулки сальникового узла усложняет конструкцию вентиля-пробоотборника, повышает его стоимость.The closest technical solution to the claimed sampler is a check valve with a poppet type valve (Fig. 14 from the book: Modern Designs of Pipe Fittings. Yu.M. Kotelevsky, L.I. Eksler and others. - M .: Nedra, 1970. - 328 p.). The threaded pair between the housing and the spindle is organized through a rack, which is separated from the selected medium by the stuffing box. The presence of racks, hinged bolts of the clamping sleeve of the stuffing box complicates the design of the valve-sampler, increases its cost.

Задачей изобретения является упрощение конструкции пробоотборника с сохранением основного достоинства прототипа - защита ходовой резьбы шпинделя от отбираемой жидкости с помощью сальникового узла.The objective of the invention is to simplify the design of the sampler while maintaining the main advantage of the prototype - the protection of the running thread of the spindle from the selected fluid using the stuffing box.

Поставленная задача решается тем, что известный вентиль-пробоотборник, содержащий корпус, шпиндель с ходовой резьбой и запорным элементом, сальниковый узел, изменен таким образом, что шпиндель выполнен пустотелым и выполняет роль пробоотборной трубки, имеет ходовую резьбу с прижимной втулкой сальникового узла, а неподвижность прижимной втулки относительно корпуса обеспечивается двумя стопорными винтами, расположенными в корпусе соосно напротив друг друга и перпендикулярно оси корпуса.The problem is solved in that the known valve-sampler, comprising a housing, a spindle with a running thread and a locking element, an stuffing box, is changed so that the spindle is hollow and acts as a sampling tube, has a running thread with a clamping sleeve of the stuffing box, and immobility the clamping sleeve relative to the housing is provided by two locking screws located in the housing coaxially opposite each other and perpendicular to the axis of the housing.

Известно, что прижимная втулка служит для плотного прижатия сальникового материала к поверхности корпуса и шпинделя. Это достигается при повороте втулки по резьбе с корпусом на необходимое число оборотов. Эта основная функция дополнена согласно изобретению функцией обеспечения поступательного движения шпинделя относительно корпуса при вращении шпинделя по совместной резьбе с прижимной втулкой. Таким образом, втулка имеет две резьбы: внешнюю и внутреннюю.It is known that the compression sleeve serves to tightly press the stuffing box material to the surface of the housing and spindle. This is achieved by turning the sleeve on the thread with the housing by the required speed. This main function is supplemented according to the invention by the function of ensuring the translational movement of the spindle relative to the housing when the spindle rotates along a joint thread with the pressure sleeve. Thus, the sleeve has two threads: external and internal.

Предлагаемое техническое решение изображено на чертеже, где: 1 - корпус, 2 - регулируемая заборная трубка, 3 - запорный элемент, 4 - шпиндель с ролью сливной трубки, 5 - шайба, 6 - сальниковый материал, 7 - прижимная втулка, 8 - стопорный винт, 9 - ручка, 10 - монтажная втулка.The proposed technical solution is shown in the drawing, where: 1 - housing, 2 - adjustable intake pipe, 3 - locking element, 4 - spindle with the role of a drain pipe, 5 - washer, 6 - stuffing box material, 7 - clamping sleeve, 8 - locking screw , 9 - handle, 10 - mounting sleeve.

Пробоотборник-вентиль собирается и работает следующим образом: заборная трубка 2 выдвигается из корпуса 1 на необходимое расстояние. На шпиндель 4 последовательно нанизывают прижимную втулку 7, сальниковый материал 6, шайбу 5 и запорный элемент 3. Все это направляется в полость корпуса 1, при этом втулка 7 заворачивается по резьбе в корпус 1 до тех пор, пока сальниковый материал 6 не герметизирует кольцевое пространство между корпусом и шпинделем.The sampler-valve is assembled and operates as follows: the intake pipe 2 extends from the housing 1 to the required distance. The clamping sleeve 7, the stuffing box 6, the washer 5 and the locking element 3 are sequentially strung onto the spindle 4. All this is directed into the cavity of the housing 1, while the sleeve 7 is screwed into the housing 1 until the stuffing material 6 seals the annular space between the body and the spindle.

Для фиксации прижимной втулки 7 в неподвижном состоянии относительно корпуса стопорные винты 8 с двух сторон прижимаются к граням втулки 7 (на чертеже разрез А-А). После этой процедуры используется внутренняя резьба прижимной втулки 7 для заворота шпинделя 4 и прижатия запорного элемента 3 к входному отверстию корпуса. Открытие и закрытие вентиля-пробоотборника осуществляется, как и во всех вентилях, путем вращения шпинделя 4 с помощью ручки 9.To fix the clamping sleeve 7 in a stationary state relative to the housing, the locking screws 8 are pressed on both sides of the faces of the sleeve 7 (in the drawing, section AA). After this procedure, the internal thread of the clamping sleeve 7 is used to twist the spindle 4 and press the locking element 3 to the inlet of the housing. Opening and closing the valve-sampler is carried out, as in all valves, by rotating the spindle 4 using the handle 9.

Предложенный пробоотборник-вентиль сочетает в себе достоинства известных пробоотборных устройств (в патенте РФ №2150096, А.С. №1177715 шпиндель дополнительно выполняет роль сливной трубки) и проходного вентиля (прототип), в котором ходовая резьба шпинделя отделена от отбираемой среды. Существенным отличием заявленного вентиля-пробоотборника от известного проходного вентиля является, на наш взгляд, то, что прижимная втулка сальникового узла имеет внутреннюю резьбу для создания вращательно-поступательного движения шпинделя. Такое техническое решение упрощает конструкцию вентиля, а именно отпадает необходимость в отдельной стойке с ходовой резьбой. Это ведет к снижению стоимости вентиля пробоотборника.The proposed sampler-valve combines the advantages of known sampling devices (in the patent of the Russian Federation No. 2150096, AS No. 1177715, the spindle additionally acts as a drain pipe) and a passage valve (prototype), in which the running thread of the spindle is separated from the sampled medium. A significant difference between the claimed valve-sampler from the known passage valve, in our opinion, is that the compression sleeve of the stuffing box has an internal thread to create a rotational-translational movement of the spindle. Such a technical solution simplifies the valve design, namely, there is no need for a separate rack with a running thread. This leads to lower costs for the sampler valve.

Опыт применения сантехнических и проходных вентилей, пробоотборников-вентилей показывает то, что сальниковый узел вентиля имеет чуть больший межремонтный период эксплуатации, чем запорный элемент, так как последний испытывает значительные нагрузки при сжатии между корпусом и шпинделем. Поэтому для пробоотборников-вентилей, выполняющих роль спускных устройств, не возникает преждевременной необходимости замены сальникового материала (СМ) при имеющемся давлении в трубопроводе (емкости). Замена СМ происходит при смене запорного элемента, которая возможна только при снижении давления на входе в пробоотборник до атмосферного.The experience of using plumbing and check valves, samplers-valves shows that the valve gland assembly has a slightly longer overhaul period than the shut-off element, since the latter experiences significant compression loads between the body and the spindle. Therefore, for samplers-valves, performing the role of drainage devices, there is no premature need to replace the stuffing box material (CM) at the existing pressure in the pipeline (tank). SM replacement occurs when the locking element is changed, which is possible only when the pressure at the inlet to the sampler drops to atmospheric pressure.

Снабжение прижимной втулки внутренней резьбой и дополнительной функцией не ухудшает его основную функцию - уплотнять сальниковый материал, в том числе периодически. Поворот прижимной втулки для периодического сжатия СМ возможен в двух вариантах. Если втулка имеет внешнюю и внутреннюю резьбы с равным шагом, то она поворачивается гаечным ключом по обеим резьбам одновременно при закрытом вентиле-пробоотборнике. При разном шаге этих резьб СМ сжимается по необходимости (начало утечек жидкости через СМ) во время отбора проб жидкости и газа из трубопровода.The supply of the clamping sleeve with an internal thread and an additional function does not impair its main function - to seal the stuffing box material, including periodically. The rotation of the clamping sleeve for periodic compression of the SM is possible in two versions. If the sleeve has external and internal threads with equal pitch, then it is rotated with a wrench on both threads simultaneously with the sample valve closed. At different steps of these threads, the SM is compressed as necessary (the beginning of fluid leaks through the SM) during sampling of liquid and gas from the pipeline.

Использование заявленного пробоотборника-вентиля на выкидных линиях добывающих скважин НГДУ "Чекмагушнефть" показало его надежность и практичность. По сравнению с существующими пробоотборниками достигнут явный положительный результат - шпиндель с запорным элементом легко открывает и закрывает пробоотборник. Полная защищенность ходовой резьбы шпинделя от отбираемой среды и атмосферных осадков должна обеспечить длительную работу пробоотборников даже на скважинах с коррозионно-активной продукциейThe use of the claimed sampler-valve on flow lines of the production wells of the Chekmagushneft Oil and Gas Production Unit has shown its reliability and practicality. Compared to existing samplers, a clear positive result is achieved - a spindle with a locking element easily opens and closes the sampler. Full protection of the spindle running thread from the medium and precipitation should ensure long-term operation of the samplers even in wells with corrosive products

Claims

A sampler-valve for the pipeline, comprising a housing, a spindle with a running thread and a locking element, a stuffing box, characterized in that the compression sleeve of the stuffing box has connecting threads with the housing and the spindle, part of the compression sleeve is made in the form of a polyhedron, and the immobility of the compression sleeve relative to the housing it is provided by two locking screws located in the housing coaxially opposite each other perpendicular to the axis of the housing, by pressing them along the thread with the housing against the faces of the pressure sleeve.