ФЛАНЕЦ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ С УПЛОТНЕНИЕМ И КРЕПЕЖОМ

Фланец технологический с уплотнением и крепежом.
Фланец используется в нефтедобывающей промышленности, как технологическая оснастка, при выполнении технологических операций на скважинах (химическая обработка, горячая обработка, замер дебита, замер уровня, глушение, исследования, ремонт) для подсоединения спецтехники, приборов задвижном фонтанной и нагнетательной арматуры (Бакинская и Румынская арматура и их аналоги).
Аналогом заявляемого фланца является фланец, выполненный в виде пластины с резьбовым отверстием в центре под патрубок, с отверстиями круглой формы, расположенные по окружности под крепежные шпильки, (он же является прототипом). Пластина содержит кольцевую канавку трапецеидальной формы под металлическое кольцо. Такая конструкция фланца позволяет его использовать только для одного типа фонтанной арматуры, т. е. для каждого типа арматуры необходим свой фланец (отсутствие универсальности). Описание данного аналога (прототипа) см. литературу: Е.И.Бухаленко Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования, 1974г., стр. 151, рис. 79. Аналогом уплотнения является металлическое кольцо. Металл ограничивает многократность использования кольца из-за его износа (он же является прототипом), кроме того, для достижения необходимой герметичности требуется большое усилие при натяжке крепежных шпилек и точное изготовление колец и канавок из-за жесткости металла. Описание данного аналога (прототипа) см. литературу: И.М. Муравьев «Справочник по добыче нефти, том II, Москва-1959,стр.158, рис70. Аналогом крепежа является резьбовая шпилька, выполненная в виде стержня с двумя одинаковыми по диаметру резьбовыми участками на концах стержня (он же является прототипом) и двух гаек по одной на каждом резьбовом участке. Такой крепеж используется для каждого фонтанной арматуры, т.е. для каждого типа арматуры свой комплект крепежа по размеру (
Описание.
отсутствие универсальности). Описание данного аналога (прототипа) см. литературу: П.И.Орлов «Основы конструирования, т.З, стр. 30.
Технический результат, который заключается в универсальности фланца, достигаеся тем, что фланец с центральным резьбовым отверстием выполнен с двумя и более кольцевыми канавками под уплотнительные кольца и с овальными отверстиями под крепеж, расположенные по окружности в радиальном направлении. В результате один и тот же фланец можно крепить и к Бакинской и к Румынской арматуре и их аналогам. Технический результат, который заключается в увеличении многократности использования уплотнительного кольца, достигается за счет материала кольца - полиуретана, его такие свойства, как эластичность и упругость позволяют легко заполнять форму канавок при затяжке крепежа и полностью восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки, кроме того эластичность позволяет изготавливать кольца и канавки с меньшей точностью ( по диаметру канавки и кольца ±3 мм, по сечению ±1 мм). Технический результат,, который заключается в универсальности крепежа, достигается тем, что крепежные шпильки выполнены двухступенчатыми с тремя резьбовыми участками и с двумя гайками, одна из которых выполнена сдвоенной для удобства при затяжке крепежа: при затяжке не требуется задержка сдвоенной гайки, т.к. она упирается в задвижку фонтанной арматуры. Меньшая ступень шпильки используется для крепления фланца к Бакинской арматуре и ее аналогам, т.е. ступенчатая шпилька является
универсальной.
На фиг.1 изображен фланец в разрезе (вид спереди) с канавками под уплотнительные кольца с обеих сторон фланца и с центральным отверстием с цилиндрической резьбой; на фиг.2 - фрагмент фланца на виде сверху с изображением овальных резьбовых отверстий; на фиг.З - фланец в разрезе (вид. спереди) с канавками под уплотнительные кольца с одной стороны фланца и центральным отверстием с конической резьбой; на фиг.4 - крепежная двухступенчатая шпилька с гайками; на фиг.З - разрез по «А-А с изображением стандартной гайки (М24); на фиг.6 - разрез по «Б-Б с изображением сдвоенной гайки (М20 и М24); на фиг.7 фрагмент соединения фланца с задвижкой Бакинской фонтанной арматуры и ее аналогов двухступенчатой шпилькой; на фиг. 8 - фрагмент соединения фланца с задвижкой Румынской фонтанной арматуры и ее аналогов двухступенчатой шпилькой; на фиг.9 - фланец с крепежными шпильками, установленными в резьбовые отверстия в нерабочем (транспортном) положении и патрубком.
2M)
вкрученным в центральное резьбовое отверстие, а также с резьбовой втулкой быстроразъемного соединения, навернутое на патрубок; на фиг. 10 - изображено сечение полиуретанового уплотнительного кольца в канавках фланца и задвижки до затяжки крепежных шпилек; на фиг. 11 - сечение полиуретанового кольца в канавках фланца и задвижки после затяжки шпилек.
Фланец выполнен в виде пластины 1 (фиг.1; 2) круглой формы с резьбовым отверстием «а в центре под патрубок, с овальными отверстиями «Ь под крепеж, расположенные по окружности и ориентированные в радиальном направлении, с резьбовыми отверстиями «с (М20) под установку крепежа, с кольцевыми канавками под уплотнительные кольца: «d - для Бакинской арматуры и ее аналогов, «е и «f дляТумынской арматуры и ее аналогов. Канавки расположены как с двух сторон пластины (фиг.1), так и с одной стороны (фиг.З). Резьбовое отверстие «а (фиг.1) в центре фланца может быть цилиндрическим, когда кольцевые канавки с двух сторон или коническим «Р (фиг.З), когда кольцевые канавки с одной стороны фланца, Крепеж выполнен в виде резьбовой двухступенчатой шпильки 2 (фиг.4): ступень меньшего диаметра (М24) для Румынской арматуры и ее аналогов, с тремя резьбовыми участками: «к и «т (М24) для Румынской и «п (М20) для Бакинской арматуры, с обыкновенной гайкой 3 (М24, фиг.4; 5) на участке «т и сдвоенной гайкой 4(М20 и М24, фиг.6) на участке «п. Установка фланца 1 (фиг.7) на задвижку 6 фонтанной арматуры производится следуюшим образом (Бакинская арматура): уплотнительное кольцо 5 (фиг. 7) установить в канавку «g задвижки 6; установить фланец 1 на задвижку так, чтобы кольцо 5 вошло в канавку «d на фланце, а овальные отверстия «Ь на фланце совпали с отверстиями «h на задвижке; освободить шпильки 2 (фиг.9) от фиксации поворотом сдвоенной гайки 4 против часовой стрелки, выкрутить шпильку 2 из резьбового отверстия «с, снять сдвоенную гайку 4 со шпильки; установить шпильку 2 (фиг.7) в отверстие «Ь фланца 1 и отверстие «h задвижки 6 меньшим диаметром (М20) и вкрутить в отверстие (М20) сдвоенной гайки 4 и до упора, затянуть гайку 3. Для снятия шпильки необходимо: ослабить гайку 3 (фиг. 8); выкрутить шпильку 2 из сдвоенной гайки 4; извлечь шпильку из отверстий «Ь и  накрутить сдвоенную гайку 4 на шпильку (М20) так, чтобы три (и более) витка шпильки выступали над сдвоенной гайкой; шпильку 2 (фиг.9) закрутить в резьбовое отверстие «с (М20) фланца 1 и зафиксировать ее поворотом сдвоенной гайки 4 по часовой стрелке до упора. При установке фланца 1 (фиг.8) на задвижку 6 Румынской фонтанной арматуры используется у шпильки 2
uiva ioQo 9UC
3
большая ступень (М24), а способ установки такой же, как и при использовании меньшей ступени (М20, фиг.8) для Бакинской арматуры и ее аналогов. Комплект крепежных шпилек 2 (фиг.9) в нерабочем (транспортном) положении расположен в резьбовых отверстиях «с (М20) фланца 1 на величину трех и более витков; шпильки зафиксированы от выпадения сдвоенной гайкой 4 , выполняюш;ие функции контргайки; в центральное резьбовое отверстие «а фланца 1 вкручивается патрубок с резьбовыми концами, на патрубок накручивается резьбовая втулка 8 от быстроразъемного соединения (БРС), к которой подсоединяется спецтехника, например агрегат ЦА-320, через манифольдные трубки, соединяемые друг с другом с помошью БРС. Полиуретановое кольцо 5 (фиг.10; 11) имеет трапециальную форму; надежная герметизация соединения 1 (фиг.10) с задвижкой 6 достигается за счет эластичности полиуретана, позволяюшей увеличить периметр прилегания (в сечении) кольца с канавками (фиг. 11), по сравнению с металлическим кольцом. Увеличение многократности использования полиуретанового кольца достигается за счет сочетания таких свойств полиуретана, как эластичность, упругость и износоустойчивость.