ДРОССЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к газовой и жидкостной арматуре, в частности для регулирования жидких и газообразных сред.
Известен дроссель, в корпусе которого установлен дросселирующий орган, причем корпус и дросселирующий орган выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, дросселирующий орган выполнен в виде двух усеченных конусов, сопряженных основаниями, а в корпусе выполнено дополнительное седло, образующее с дросселирующим органом дополнительную пару (А.С. СССР №712593, опубл. 30.01.80 г.).
Известен дроссельно-регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, разделенными перегородкой, и с отверстием, расположенным перпендикулярно осям патрубков, крышку, установленную на корпусе со стороны отверстия, в котором расположено установленное в перегородке седло с конической поверхностью для взаимодействия со связанным со шпинделем запорным элементом, размещенным в крышке, соединенной с корпусом винтовым соединением с возможностью прижатия седла к перегородке, причем седло выполнено с проходным отверстием для дроссельного элемента, выполненного в виде соединенного с запорным элементом цилиндрического хвостовика с обтекателем на конце (патент РФ №2206014, опубл. 10.06.2003 г.).
Известен также, принятый за прототип, дроссель, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами и седлом и конический запорный орган, сопряженный с дросселирующим элементом, выполненный в виде винтовой пары с клиновым пазом на винте (АС СССР №1800191, опубл. 07.03.93 г.).
Общим недостатком известных дроссельных устройств является их недостаточные надежность и долговечность. В составе потока рабочей среды, проходящей через дроссель, присутствуют механические и другие примеси, за счет чего происходит интенсивный износ (разъедание) дроссельной пары
(наконечник и седло), которые в известных дросселях изготовлены, как правило, из металла. Это приводит к нарушению технологического режима скважин, частым ревизиям регулирующей арматуры и замене изношенных дроссельных пар, что связано с большими материальными затратами, кроме того, требуется остановка скважины, что приводит к потерям добычи газа.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение срока службы дроссельного клапана за счет упрочнения дроссельной пары.
Этот технический результат достигается тем, что в дроссельном клапане, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, размещенную в корпусе дроссельную пару, состоящую из наконечника конической формы и седла, согласно полезной модели, дроссельная пара выполнена из карбидной керамики.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен общий вид дроссельного клапана.
Дроссельный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, размещенную в корпусе 1 дроссельную пару, выполненную из карбидной керамики и состоящую из наконечника 4 конической формы, связанным со шпинделем 5, размещенным в крышке 6, и седла 7, уплотнительные манжеты 8, гайки 9 и 10.
Дроссельный клапан работает следующим образом (на примере газа).
Поток газа с механическими и другими примесями из скважины поступает в регулируемый дроссельный клапан через входной патрубок 2 на дроссельную пару (седло 7, наконечник 4), далее поток газа поступает через выходной патрубок 3 в трубопровод. В месте дросселирования газа происходит интенсивный износ поверхностей дроссельной пары.
По имеющимся данным, замена стандартной дроссельной пары из металла на эксплуатирующихся клапанах производится каждый год (иногда чаще). Выполнение дроссельной пары из карбидной керамики позволяет
увеличить срок ее службы в несколько раз, на основании расчетов, примерно до 10 лет.
Были проведены промышленные испытания (подконтрольная эксплуатация) дроссельных клапанов с дроссельными керамическими парами, установленных на фонтанную арматуру газовых скважин месторождения "Медвежье". В том числе на скважине, где до испытания зафиксирован интенсивный износ 3-х стандартных металлических дроссельных пар (в среднем, в течение 240 часов происходил полный износ дроссельной пары). По окончании испытаний (2148-2880 часов) дроссельных клапанов с керамической дроссельной парой были выявлены следующие факторы:
- на основе данных, представленных в журнале учета наработки, технического обслуживания и ремонта выявлено, что никаких нарушений технологического режима работы скважин, на которых были установлены дроссельные клапаны с керамической дроссельной парой, не обнаружено;
- при визуальном осмотре керамических дроссельных пар не выявлено каких-либо повреждений (сколов, абразивных и эрозионных повреждений).
Таким образом, период работы керамических дроссельных пар значительно превышает сроки службы металлических дроссельных пар, которые подвергаются быстрому износу.
Источники информации:
1. А.с. СССР №712593, опубл. 30.01.80 г.
2. Патент РФ №2206014, опубл. 10.06.2003 г.
3. А.с. СССР №1800191, опубл. 07.03.93 г. - (прототип).