RU2811641C1 - Уплотнительное кольцо - Google Patents

Abstract

Областью применения заявленного изобретения являются уплотнения различного оборудования добычи нефти и газа, а также уплотнения, работающие в агрессивных средах, при высоком давлении. Изобретение предназначено для герметизации соединения элементов трубопровода, а также стыкуемого с ним оборудования. Уплотнительное кольцо включает уплотнительный элемент и две антиэкструзионные пружины. Уплотнительный элемент шириной С выполнен кольцевым эластомерным с двумя плоскими торцевыми поверхностями высотой Н, внутренней цилиндрической поверхностью, внешней поверхностью с кольцевым выступом высотой J мм в средней части. Каждая из двух антиэкструзионных пружин выполнена коррозионностойкой металлической спиральной с диаметром G, привулканизована в уплотнительный элемент и расположена внутри него вокруг его внешней поверхности в месте перехода внешней поверхности к торцевой поверхности. Профиль кольцевого выступа внешней поверхности образован в его поперечном сечении в виде выпуклой по радиусу скругления D мм середины внешней поверхности и вогнутых по радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей. Отношение радиуса скругления D середины внешней поверхности к радиусу скругления Е составляет 4÷6, отношение высоты плоской торцевой поверхности к высоте кольцевого выступа H/J=2,5÷7. При этом отношение ширины уплотнительного элемента к высоте плоской торцевой поверхности С/Н=1,4÷3, отношение высоты плоской торцевой поверхности к диаметру антиэкструзионной пружины H/G=1,6÷3,5. Изобретение позволяет повысить герметичность уплотнения при наличии высоких давлений, а также повысить прочность уплотнительного кольца. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение.

Областью применения заявленного изобретения являются уплотнения для оборудования добычи нефти и газа, а также уплотнения другого назначения, работающие в агрессивных средах, при высоком давлении.

Уровень техники.

Из уровня техники известно техническое решение, касающееся сосуда высокого давления, конец которого имеет цилиндрическую форму, имеющую внешний диаметр, несколько меньший, чем внутренний диаметр конца сосуда высокого давления. В канавке, выполненной во внешней окружной поверхности конца, предусмотрен уплотнительный элемент в виде уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо является круглым уплотнительным элементом, сформированным с использованием термостойкого уплотнительного материала. Уплотнительное кольцо имеет круглую форму горизонтального поперечного сечения. Соединительная часть в представленном решении герметично уплотнена за счет вставления конца сосуда высокого давления в конец другого сосуда высокого давления таким образом, что уплотнительное кольцо быстро деформируется. Поскольку скважинное устройство эксплуатируется в скважине, пробуренной глубоко в грунте, необходимо поддерживать сосуды высокого давления герметичными в условиях высокого давления и высокой температуры. В уплотнительном кольце для скважинного устройства в соответствии с этим вариантом осуществления деструкция эластомера при высокой температуре происходит лишь в малой степени (см. ЕА 017675 В1, опубл. 28.02.2013, C09K 3/10, F16J 15/10, 15 л.).

Недостатком известного аналога является недостаточная его прочность при воздействии, например, взрывной декомпрессии.

Из уровня техники известен уплотнительный элемент с усилением, содержащий по меньшей мере одно усиление, состоящее из соседних элементов, расположенных заподлицо с внешней поверхностью элемента и упруго соединенных между собой бесконечной расширяемой цепью, закрепленной в массе материала, составляющей корпус уплотнительного элемента. В одном из вариантов изобретения усиление состоит из металлической проволоки, намотанной в виде витков, которые имеют периодически меняющуюся форму, намотанная проволока представляет собой замкнутое кольцо (см. US 2957717 А, опубл. 25.10.1960, F16L 21/04, 2 л.).

Известное техническое решение позволяет усилить конструкцию уплотнительных элементов и тем самым обеспечить достаточную прочность при воздействии, например, взрывной декомпрессии. Вместе с тем такое решение имеет и недостатки, касающиеся того, что под воздействием высокого давления есть риск, что уплотняющая кромка может вывернуться и выйти из строя.

Из уровня техники известно уплотнительное кольцо, содержащее корпус, сердечник и две антиэкструзиоиные пружины, расположенные в корпусе вблизи углов внешней поверхности. Антиэкструзионные пружины изготовлены из металла (например, стали, титана, никелевого сплава и т.д.), PEEK или любого другого подходящего твердого материала. Дополнительно уплотнительное кольцо включает в себя одну или более канавок, сформированных на внутренней и/или внешней его поверхности. На внешней поверхности корпуса выполнен выступ, который включает в себя один или более изогнутых участков (см. WO 2017114647 А1, опубл. 06.07.2017, F16J 15/16, 19 л.).

Из уровня техники известно уплотнительное кольцо, содержащее кольцевой корпус, выполненный из гидрогенизированного нитрилбутадиенового каучука, или нитрильного каучука, или САМ LAST™, или DUROCAM™, или Elast-O-Lion®101, или Elast-O-Lion® 985, или их комбинации, и имеющий наружную поверхность, на которой выполнен изогнутый выступ. Изогнутый выступ является частью кольцевого корпуса, которая контактирует с внешним корпусом, кольцевой корпус включает встроенные антиэкструзионные пружины вблизи углов внешней поверхности кольцевого корпуса. Антиэкструзионные пружины изготовлены, например, из металла или PEEK (полиэфирэфиркетона) или других подходящих твердых материалов (см. WO 2010083132 А1, опубл. 22.07.2010, Е21В 33/03; Е21В 33/12; F16J1 5/10; F16J 15/12, 33 л.).

Указанные уплотнительные кольца обеспечивают возможность герметизации соединения между конструктивными элементами скважинного оборудования, однако при эксплуатации таких колец был выявлен ряд недостатков, связанных с особенностями их работы в уплотняемых соединениях. Так, было установлено, что в ряде случаев для различных типоразмеров кольца герметичность соединения оказывалась недостаточной и происходила утечка герметизируемой жидкой среды.

Дальнейший анализ причин таких утечек показал, что в ряде случаев при установке кольца в канавку одной из уплотняемых деталей, в частности в канавку подвески насосно-компрессорных труб, и последующего сжатия его ответной поверхностью, например ответной поверхностью внешней трубы, наблюдались следы загибов и заломов на выступе уплотнительного кольца, а также перекос выступа относительно его нормального расчетного положения. Также в ряде случаев были выявлены и нарушения работоспособности кольца, связанные с нагружением его рабочим давлением. В частности, в некоторых случаях наблюдался отрыв эластомерного материала от антиэкструзионных пружин, а также снижение уплотнительной способности.

Все вышеуказанные явления являются нежелательными для уплотнительных колец, поскольку при их проявлении происходит потеря герметизирующих свойств уплотнительного кольца.

Раскрытие сущности изобретения.

Технической задачей является устранение вышеуказанных недостатков известных решений. В частности, задачей является повышение прочности и герметичности уплотнительного кольца при высоком давлении.

Технический результат заключается в исключении загибов, заломов и перекоса выступа уплотнительного кольца, исключении отрыва эластомерного материала от антиэкструзионных пружин, а также в повышении уплотнительной способности кольца. В результате исключаются потери кольцом уплотнительных функций при его поджатии внутренним диаметром уплотняемой детали, в том числе внутренним диаметром внешней трубы, и достигается повышение герметичности уплотнительного кольца в условиях действия высоких давлений, а также обеспечивается повышение прочностных характеристик уплотнительного кольца.

Технический результат достигается тем, что уплотнительное кольцо включает уплотнительный элемент и две антиэкструзионные пружины, уплотнительный элемент шириной С выполнен кольцевым, эластомерным с двумя плоскими торцевыми поверхностями высотой Н, внутренней цилиндрической поверхностью, внешней поверхностью с кольцевым выступом высотой J мм в средней части, имеющим диаметр, больший диаметра внешних цилиндрических поверхностей со стороны торцевых поверхностей, кольцевой выступ внешней поверхности выполнен с возможностью уплотнительного контакта с неподвижной уплотняемой поверхностью, каждая из двух антиэкструзионных пружин выполнена коррозионностойкой, металлической, спиральной с диаметром G, привулканизована в уплотнительный элемент и расположена внутри него вокруг его внешней поверхности в месте перехода внешней поверхности к соответствующей плоской торцевой поверхности, профиль кольцевого выступа внешней поверхности, являющегося скругленным, образован в его поперечном сечении в виде выпуклой по радиусу скругления D мм середины внешней поверхности и вогнутых по радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей, отношение радиуса скругления D середины внешней поверхности к радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей D/E=4÷6, отношение высоты плоской торцевой поверхности к высоте кольцевого выступа H/J=2,5÷7, отношение ширины уплотнительного элемента к высоте плоской торцевой поверхности С/Н=1,4÷3, отношение высоты плоской торцевой поверхности к диаметру антиэкструзионной пружины H/G=1,6÷3,5.

Технический результат также достигается тем, что уплотнительный элемент выполнен из гидрированного бутадиен-нитрильного эластомера или эластомерной резины. Пружины изготовлены из нержавеющей стали SS316 (GS2). Пружины изготовлены из полиэфирэфиркетона (PEEK) или углеродного волокна.

Достижение технического результата в изобретении обуславливается тем, что параметры уплотнительного кольца должны быть определены исходя из особенностей поведения эластомерного материала при его поджатии внутренним диаметром уплотняемой детали, например, трубы, а также при нагружении его рабочим давлением. Проведенный анализ причин возникновения недостатков известных решений послужил основанием для ограничения параметрических характеристик применяемых уплотнений, в том числе и применяемых на скважинном оборудовании.

Так, размерные характеристики, касающиеся скругленного кольцевого выступа внешней поверхности и характеризующиеся, в частности, отношением высоты плоской торцевой поверхности Н к высоте кольцевого выступа J и отношением радиуса скругления D середины внешней поверхности к радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей, обусловлены тем, что при значениях пропорции H/J меньше 2,5 и значениях пропорции D/E больше 6 проявляется негативный эффект, связанный с увеличением усилия при поджатии скругленного выступа. Такое увеличение усилия приводит к потере устойчивости кольцевого выступа. Размеры кольцевого выступа становятся такими, что при нагружении уплотняемой поверхностью, в частности внутренним диаметром внешней трубы, выступ начинает загибаться и заламываться. При таком положении кольцевого выступа теряется герметичность уплотнительного кольца в рабочих условиях, так как растекание эластомера происходит неравномерно (несимметрично), а с перекосом на одну из сторон. Залом является концентратором напряжения, что при рабочих условиях приводит к появлению дефекта (разрыву) выступа в месте залома, что влияет как на герметичность уплотнительного кольца в месте соприкосновения эластомерного уплотнения с ответной деталью (внешней трубой), так и на прочностные качества уплотнительного кольца. Также при больших габаритах уплотнительного кольца становится затруднительным его установка в ответную часть внешней трубы, так как при установке происходит загиб кольцевого выступа в сторону, противоположную движению при установке. Это ведет также к неправильному положению выступа эластомерного уплотнения при установке, что приводит к перекосу резины, вытягиванию из посадочного паза и как следствие к падению герметичности и прочности в рабочих условиях.

При значениях пропорции H/J больше 7 и значениях пропорции D/E меньше 4 проявляется неудовлетворительный эффект создания герметичного соединения, связанный с недостаточностью усилия поджатая кольцевого выступа к ответной поверхности. При таких размерах кольцевого выступа герметичность будет недостаточна, поскольку в этом случае пятно контакта кольцевого выступа уплотнительного элемента с уплотняемой поверхностью ответной детали будет слишком мало для создания препятствия среде под рабочим давлением.

Следует также отметить, что антиэкструзионные пружины в уплотнительной кольце обеспечивают сопротивление экструзии уплотнения, в то время как эластомерный уплотнительный элемент поддерживает газонепроницаемое уплотнение, в том числе и без давления. Во время работы антиэкструзионные пружины работают под давлением, увеличивая эффект уплотнения. При повышении давления в системе антиэкструзионные пружины, препятствующие экструзии, вдавливаются в область экструзионного зазора, обеспечивая прочное и надежное уплотнение.

Вместе с тем при размерах уплотнительного кольца, выходящих за пределы установленных интервалов значений отношения ширины уплотнительного элемента к высоте плоской торцевой поверхности С/Н и отношения высоты плоской торцевой поверхности Н к диаметру антиэкструзионной пружины G, наблюдается отрыв эластомерного уплотнения от коррозионностойких металлических антиэкструзионных пружин, которые впрессованы в эластомерный уплотнительный элемент. Тем самым снижаются прочностные свойства кольца. Также это приводит к нарушению нормального взаимодействия пружин с эластомерным материалом, что в результате приводит и к нарушению уплотнительной способности кольца.

Таким образом, при использовании уплотнительного кольца, характеризуемого указанными пропорциями размеров выступа и основной его части, содержащей антиэкструзионные пружины, исключаются загибы, заломы и перекос выступа уплотнительного кольца, а также исключается отрыв эластомерного материала от антиэкструзионных пружин и повышается уплотнительная способность кольца. Тем самым исключаются потери кольцом уплотнительных функций в условиях поджатия внутренним диаметром уплотняемой детали, в том числе внутренним диаметром внешней трубы. Таким образом, достигается повышение герметичности уплотнительного кольца в рабочих условиях, равно как и повышение его прочностных характеристик.

Краткое описание чертежей.

Заявленное изобретение поясняется следующими фигурами.

Фиг. 1 - поперечный разрез уплотнительного кольца.

Фиг. 2 - положение уплотнительного кольца в неактивированном состоянии.

Фиг. 3 - положение уплотнительного кольца в активированном состоянии.

Фиг. 4 - положение уплотнительного кольца в рабочих условиях при давлении среды.

Фиг. 5 - поперечный разрез уплотнительного кольца с указанием габаритных размеров.

Фиг. 6 - поперечное сечение уплотнительного кольца с указанием размеров основных конструктивных элементов (вид А1 на фигуре 5).

Осуществление изобретения.

Уплотнительное кольцо имеет эластомерный уплотнительный элемент 1 с двумя плоскими торцевыми поверхностями 8, внутренней цилиндрической поверхностью, внешней поверхностью с кольцевым выступом 5 в средней части, имеющим диаметр, больший диаметра внешней поверхности со стороны торцевых поверхностей, при этом кольцевой выступ является скругленным. При этом уплотнительное кольцо содержит две спиральные антиэкструзионные пружины 4, которые помещены в эластомерный уплотнительный элемент в месте перехода внешней поверхности к плоским торцевым поверхностям.

На фиг. 2 предоставлено положение уплотнительного кольца до его поджатая внутренним диаметром внешней трубы (активации), например, до перемещения трубы в положение, когда уплотнение расположено напротив поверхности трубы с необходимым для его работы диаметром. Кольцевой закругленный выступ 5 позволяет уменьшить сопротивление эластомерного уплотнительного элемента при его сжатии во время состыковки в канавке 7 уплотнения подвески 2 насосно-компрессорной трубы и ответным внутренним диаметром внешней трубы 3, а также уменьшает трение уплотнения о внутренний диаметр внешней трубы 3 при увеличении площади соприкосновения при рабочих условиях (подаче давления) (фиг. 4).

При поджатии уплотнительного элемента внутренним диаметром внешней трубы 3 резина активируется, растягивается в канавке уплотнения 7, тем самым уменьшая зазоры 6 (фиг. 3). Кольцевой выступ 5 в средней части расплющивается, что увеличивает площадь контакта между эластомерным уплотнительным элементом 1 и внутренним диаметром внешней трубы 3.

При подаче давления и попадания среды в зазор 6 (фиг. 4) (указано стрелками) между стенкой канавки трубы и уплотнительным кольцом, уплотнительный элемент прижимается к противоположной стенке канавки и за счет равномерного давления среды на стенку уплотнения, прижимает сильнее кольцевой выступ к внутреннему диаметру внешней трубы. Из-за давления среды (жидкости, газа) площадь соприкосновения кольцевого выступа с ответной стенкой трубы становится больше, что улучшает герметичность и препятствует просачиванию среды. При давлении на эластомерное уплотнение антиэкструзионная пружина 4 внутри уплотнительного элемента (которая находится на другом конце от действия давления), не позволяет эластомерному уплотнению вытягиваться из канавки, пережиматься и т.д. (действует как армирующий элемент), что позволяет сохранять герметичные свойства уплотнительного кольца, так как «течение» эластомерного уплотнения происходит только в направлении к внутреннему диаметру внешней трубы. На фиг. 4 показано, что площадь кольцевого выступа 5 становится больше, чем в положении условий активации (фиг. 3). Это позволяет улучшать работу эластомерного уплотнения именно в условиях работы (подачи внешнего давления). Основная работа уплотнительного элемента происходит именно за счет бокового давления рабочей среды и увеличению площади контакта кольцевого закругленного выступа 5 с внутренним диаметром внешней трубы 3. Кольцевой закругленный выступ контактирует с неподвижными уплотняемыми поверхностями.

Антиэкструзионные пружины в уплотнительном элементе находятся максимально близко к краю уплотнительного элемента (максимально возможному технологически и эксплуатационно). Такой вариант расположения пружин лучше всего (при учете внешнего давления) сохраняет скрепляющие свойства формы изделия (армирование). Антиэкструзионные пружины обеспечивают работу кольца под высоким давлением в диапазоне температур от -45°С до +260°С (от -49°F до +500°F) и гарантируют равномерную передачу давления во всех направлениях по всей площади уплотнения.

Материал, из которого изготовлен уплотнительный элемент - HNBR (гидрированный бутадиен-нитрильный эластомер) или эластомерная резина.

Материал пружины в уплотнительном кольце нержавеющая сталь SS316 (GS2). Пружина может изготавливаться из полиэфирэфиркетона (PEEK) или углеродного волокна. Выбор материала антиэкструзионной пружины зависит от среды, в которой будет эксплуатироваться уплотнение и ответных материалов труб, между которыми уплотнение будет установлено. Антиэкструзионная пружина может частично выступать из эластомерного корпуса (при производстве или во время эксплуатации), что может привести (в более мягких металлах) к порезам или царапанью поверхности канавки внешнего диаметра внутренней трубы, в которую устанавливается уплотнение или повреждению внутреннего диаметра внешней трубы. В данном случае используется именно нержавеющая сталь (ответный материал труб это позволяет), а остальные материалы (PEEK или углеродное волокно) - это возможные опции и вариации (в зависимости от материалов трубы).

Уплотнительное кольцо изготавливается из резиновой смеси, методом вулканизации в гидравлическом прессе. Пружина устанавливается в корпус уплотнения в процессе вулканизации. Эластомерное уплотнение содержит большое количество серы, что позволяет при реакции с пружиной образовывать сульфидные соединения, обеспечивающие крепление резины к металлической поверхности.

Примеры осуществления уплотнительного кольца.

Пример 1.

Габаритные размеры: А=210 мм; В=195 мм; С=10 мм (фиг. 5).

Эластомерное уплотнительное кольцо геометрически представляет собой тело вращения (окружность) с кольцевым выступом в средней части. Выступ представляет собой сектор окружности, расположенный по центру кольца с радиусом D=2,0 мм. Кольцевой выступ переходит в тело кольца через скругление Е=0,5 мм. В эластомерный уплотнительный элемент привулканизированы две антиэкструзионные пружины диаметром G=2,0 мм. Уплотнительное кольцо имеет внутренний диаметр для посадки на подвеску насосно-компрессорной трубы 2.

На фиг. 6 показан вид А, сечение уплотнительного кольца с указанием размеров конструктивных элементов. Кольцевой выступ 5 имеет размер J=1,0 мм, при радиусе D=2,0 мм, стенка кольца Н=5,0 мм. Пружина диаметром G=2,0 мм.

Таким образом, в представленном примере отношение радиуса скругления D середины внешней поверхности к радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей находится в диапазоне 4÷6, отношение высоты плоской торцевой поверхности к высоте кольцевого выступа в диапазоне 2,5÷7, отношение ширины уплотнительного элемента к высоте плоской торцевой поверхности в диапазоне 1,4÷3, отношение высоты плоской торцевой поверхности к диаметру антиэкструзионной пружины - в диапазоне 1,6÷3,5.

После изготовления партии уплотнительных колец по вышеуказанным размерам были проведены испытания части колец из партии. В результате испытаний уплотнительные кольца показали устойчивость к рабочим давлениям и необходимый уровень уплотнительной способности. На испытуемом образце не были выявлены следы загибов и заломов выступа уплотнительного кольца и отрыв эластомерного материала от антиэкструзионных пружин. Кроме того, при испытаниях отсутствовал перекос выступа кольца по отношению к его нормальному расчетному положению. При этом нагружение давлением с характерными рабочими параметрами не выявило нарушение герметичности уплотнительного кольца.

Тем самым была подтверждена работоспособность колец по изобретению с достижением при этом указанного технического результата.

Пример 2.

Габаритные размеры: А=250 мм; В=235 мм; С=15 мм (фиг. 5).

Эластомерное уплотнительное кольцо геометрически представляет собой тело вращения (окружность) с кольцевым выступом в средней части. Выступ представляет собой сектор окружности, расположенный по центру кольца с радиусом D=3,0 мм. Кольцевой выступ переходит в тело кольца через скругление Е=0,5 мм. В эластомерный уплотнительный элемент привулканизированы две антиэкструзионные пружины диаметром G=3,0 мм. Уплотнительное кольцо имеет внутренний диаметр для посадки на подвеску насосно-компрессорной трубы 2.

Кольцевой выступ 5 имеет размер J=2,0 мм, при радиусе D=3,0 мм, стенка кольца Н=7,0 мм. Пружина диаметра G=3,0 мм.

В представленном примере отношение радиуса скругления D середины внешней поверхности к радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей находится в диапазоне 4÷6, отношение высоты плоской торцевой поверхности к высоте кольцевого выступа - в диапазоне 2,5÷7, отношение ширины уплотнительного элемента к высоте плоской торцевой поверхности в диапазоне 1,4÷3, отношение высоты плоской торцевой поверхности к диаметру антиэкструзионной пружины в диапазоне 1,6÷3,5.

Так же, как и в представленном выше примере, была изготовлена партия уплотнительных колец по вышеуказанным размерам и были проведены испытания части колец из партии. В результате испытаний уплотнительные кольца показали устойчивость к рабочим давлениям и необходимый уровень уплотнительной способности, при этом следов загибов и заломов выступа и отрыв эластомерного материала от антиэкструзионных пружин не обнаружено.

Таким образом, в результате использования предложенного уплотнительного кольца исключаются загибы, заломы и перекосы выступа уплотнительного кольца, исключается отрыв эластомерного материала от антиэкструзионных пружин, а кроме того повышается уплотнительная способность кольца. В результате исключаются потери кольцом уплотнительных функций при его поджатии внутренним диаметром уплотняемой детали, в том числе, внутренним диаметром внешней трубы и достигается повышение герметичности уплотнительного кольца в условиях действия высоких давлений, а также обеспечивается повышение прочностных характеристик уплотнительного кольца.

Таким образом, заявленное уплотнительное кольцо обеспечивает повышение герметичности уплотнения при наличии высоких давлений, а также повышении прочности уплотнительного кольца.

Claims (12)

1. Уплотнительное кольцо, включающее уплотнительный элемент и две антиэкструзионные пружины,

уплотнительный элемент шириной С выполнен кольцевым эластомерным с двумя плоскими торцевыми поверхностями высотой Н, внутренней цилиндрической поверхностью, внешней поверхностью с кольцевым выступом высотой J мм в средней части, имеющим диаметр, больший диаметра внешних цилиндрических поверхностей со стороны торцевых поверхностей,

кольцевой выступ внешней поверхности выполнен с возможностью уплотнительного контакта с неподвижной уплотняемой поверхностью,

каждая из двух антиэкструзионных пружин выполнена коррозионностойкой металлической спиральной с диаметром G, привулканизована в уплотнительный элемент и расположена внутри него вокруг его внешней поверхности в месте перехода внешней поверхности к соответствующей плоской торцевой поверхности,

профиль кольцевого выступа внешней поверхности, являющегося скругленным, образован в его поперечном сечении в виде выпуклой по радиусу скругления D мм середины внешней поверхности и вогнутых по радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей,

отношение радиуса скругления D середины внешней поверхности к радиусу скругления Е участков перехода между указанной серединой и цилиндрическими внешними поверхностями со стороны торцевых поверхностей D/E = 4-6,

отношение высоты плоской торцевой поверхности к высоте кольцевого выступа H/J = 2,5-7,

отношение ширины уплотнительного элемента к высоте плоской торцевой поверхности С/Н = 1,4-3,

отношение высоты плоской торцевой поверхности к диаметру антиэкструзионной пружины Н/G = 1,6-3,5.

2. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что выполнено из гидрированного бутадиен-нитрильного эластомера или эластомерной резины.

3. Уплотнительное кольцо по п. 2, отличающееся тем, что пружины изготовлены из нержавеющей стали SS316 (GS2).

4. Уплотнительное кольцо по п. 3, отличающееся тем, что пружины изготовлены из полиэфирэфиркетона (PEEK) или углеродного волокна.