КРЕСТОВИНА ДЛЯ БЫСТРОРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ (ВАРИАНТЫ)

Крестовина для быстроразъемного соединения труб относится к резьбовой арматуре и предназначена для быстрой сборки трубопроводов высокого давления, обвязки манифольдов и насосных агрегатов с устьем нефтяных и газовых скважин при гидропескоструйной перфорации, гидравлическом разрыве пластов, цементировании скважин в процессе бурения и капитального ремонта, промывке песчаных пробок, кислотных обработках и других технологических операциях интенсификации добычи.
Известно угловое соединение трубопроводов, содержащее соединяемые два звена со стыковочными поверхностями, между которыми расположено уплотнение, и корпус запорного устройства с нажимным винтом и с элементами захвата, при этом первое звено трубопровода выполнено с элементами упора в виде лунок, в которые помещены элементы захвата в виде шариков, которые имеют контакт с корпусом и элементами упора, второе звено трубопровода выполнено с расположенными под углом каналами и взаимодействует с нажимным винтом (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР 653478, МПК F16L 37/00, публикация 25.03.79 г.). Недостатком этого известного соединения является малая надежность эксплуатации из-за возможного заклинивания шариков при работе, например в полевых условиях. Недостатком данного соединения является высокая трудоемкость эксплуатации при монтаже трубопроводов, а также недостаточная надежность и ресурс, обусловленные сложностью конструкции. Действительно, конструкция не рассчитана на повышенное механическое воздействие, в частности удары, что неизбежно при монтажных работах в полевых условиях, а это в свою очередь может привести к заклиниванию шариков при работе.
Известна также Устьевая крестовина фонтанной арматуры, в теле которой выполнены сквозной канал и сообщающиеся с ним боковые отводы, отличающаяся тем, что в сквозном канале соосно ему размещена полая цилиндрическая вставка с отверстиями на боковой поверхности, а в теле устьевой крестовины за цилиндрической вставкой соосно сквозному каналу выполнена полость, см. патент на полезную модель №37761. Недостатком данной крестовины является сложность конструкции, которая ведет к снижению надежности и усложнению монтажа и эксплуатации.
Наиболее близкой к заявляемой является резьбовая крестовина китайской фирмы «Ahad» (см. сайт www.pipefitting.ru/3i-threaded-fittings.html). Данная крестовина выбрана за прототип. Крестовина - прототип состоит из корпуса и двух пар соосных патрубков, причем оси пар патрубков пересекаются между собой под прямым углом, а на внешних концах патрубков выполнена внутренняя метрическая резьба. Крестовина - прототип обладает хорошим запасом прочности за счет того, что при ее производстве используется горячая штамповка. К недостаткам данной крестовины можно отнести недостаточные функциональные возможности, что не позволяет использовать ее для быстрой сборки трубопроводов высокого давления, обвязки манифольдов и насосных агрегатов с устьем нефтяных скважин. Действительно, конструкция прототипа предполагает вращение трубы при соединении ее с крестовиной, что невозможно при монтаже длинных труб. Кроме того, данная крестовина не пригодна для монтажа трубопроводов высокого давления, т.к. в ней не предусмотрены элементы, обеспечивающие герметичность полученного соединения.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель - устранение указанных недостатков, а именно расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности сборки длинномерных труб и обеспечение герметичности полученного соединения, что позволит использовать ее для монтажа трубопроводов высокого давления.
Поставленная задача решается тем, что в крестовине для быстроразъемного соединения труб состоящей из корпуса и двух пар соосных патрубков, оси которых пересекаются между собой под прямым углом, в отличие от прототипа на концах всех четырех патрубков выполнено гнездо конуса снабженное наружной соединительной трапецеидальной резьбой и имеющее на внутренней поверхности канавку для установки уплотнения. (вариант 1)
Для решения поставленной задачи в крестовине для быстроразъемного соединения труб состоящей из корпуса и двух пар соосных патрубков, оси которых пересекаются между собой под прямым углом, в отличие от прототипа на конце по меньшей мере одного из всех четырех патрубков выполнен конус снабженный накидной гайкой, установленной через упор, зафиксированной стопорным кольцом и снабженной внутренней соединительной трапецеидальной резьбой, а на концах остальных патрубков выполнено гнездо конуса снабженное наружной соединительной трапецеидальной резьбой и имеющее на внутренней поверхности канавку для установки уплотнения.(вариант 2).
Поставленная задача может быть решена с помощью крестовины для быстроразъемного соединения труб состоящей из корпуса и двух пар соосных патрубков, оси которых пересекаются между собой под прямым углом в которой в отличие от прототипа на концах всех четырех патрубков выполнен конус снабженный накидной гайкой, установленной через упор, зафиксированной стопорным кольцом и снабженной внутренней соединительной трапецеидальной резьбой. (вариант 3).
При анализе патентной и научно-технической литературы авторами не обнаружено решений, полностью совпадающих с заявляемым, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна». В то же время заявляемое решение не вытекает с очевидностью их уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
На фиг.1 представлен общий вид крестовины для быстроразъемного соединения труб (1-й вариант). На фиг.2 представлен общий вид крестовины для быстроразъемного соединения труб (2-й вариант). На фиг.3 представлен общий вид крестовины для быстроразъемного соединения труб (3-й вариант).
Крестовина (см. фиг.1) состоит из корпуса 1 снабженного двумя парами соосных патрубков 2, 3 и 4, 5, продольные оси которых пересекаются под прямым углом. Корпус имеет прямоугольную форму со скругленными углами. На наружном конце всех четырех патрубков выполнено гнездо конуса 6, которое снабжено наружной трапецеидальной соединительной резьбой 7 и имеет на внутренней поверхности канавку для установки уплотнения 8.
Крестовина выполненная по второму варианту (см. фиг.2) состоит из корпуса 9 снабженного двумя парами соосных патрубков 10, 11 и 12, 13 продольные оси которых пересекаются под прямым углом. Корпус имеет прямоугольную форму со скругленными углами. На наружном конце одного из четырех патрубков выполнен конус 14 снабженный накидной гайкой 15, установленной через упор 16 и зафиксированной стопорным кольцом 17. На внутренней поверхности накидной гайки выполнена соединительная трапецеидальная резьба 18. На остальных концах патрубков выполнено гнездо конуса.
Второй вариант заявляемой крестовины может быть выполнен также с конусом на концах двух и трех патрубков. При этом на концах остальных патрубков будет выполнено гнездо конуса, как описано выше.
Третий вариант крестовины (см. фиг.3) состоит из корпуса 19 снабженного двумя парами соосных патрубков 20, 21 и 22, 23 продольные оси которых пересекаются под прямым углом. Корпус имеет прямоугольную форму со скругленными углами. На наружном конце всех четырех патрубков выполнен конус 24 снабженный накидной гайкой 25, установленной через упор 26 и зафиксированной стопорным кольцом 27. На внутренней поверхности накидной гайки выполнена соединительная трапецеидальная резьба 28.
Заявляемая крестовина для быстроразъемного соединения труб используется следующим образом. На концах соединяемых труб имеются соединительные элементы (конус и гнездо конуса), ответные конусу и гнезду конуса на наружном конце каждого из патрубков крестовины. С помощью накидных гаек конуса соединяют усилием руки части временного трубопровода. Если усилия руки недостаточно, чтобы до конца завернуть накидную гайку, то допустимо использовать вспомогательный ударный инструмент, поскольку крестовина выполнена кованной (методом штамповки), что позволяет исключить появление технологических раковин и других дефектов литья, снижающих запас прочности.
Благодаря вариантности исполнения заявляемой крестовины снижается трудоемкость монтажных работ, а наличие уплотнения в местах соединения крестовины и трубопровода высокого давлении, повышает герметичность соединения и его надежность.