Межниппельная предохранительная вставка

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи и предназначена для обеспечения защиты межниппельного пространства соединительной муфты насосно-компрессорных труб.
Известна вставка, состоящая из двух втулок, одна из которых расположена внутри другой. При этом втулки зафиксированы относительно друг друга за счет фрикционного воздействия, образующегося между гладкой наружной поверхностью внутренней втулки и внутренней поверхностью наружной втулки. [Патент US №2233734, дата приоритета: 01.06.1939 г., дата публикации: 04.03.1941 г., МПК: F16L 15/06].
Известна межниппельная вставка, состоящая из наружной и внутренней втулки, завинчивающихся одна в другую посредством резьбы, которая содержится на наружной поверхности внутренней втулки и на внутренней поверхности наружной втулки. [Заявка US №2015369417, дата приоритета: 28.02.2013 г., дата публикации: 24.12.2015 г., МПК: F16L 25/12].
Недостатком известных вставок является риск сближения втулок потоком добываемого вещества и уменьшения общей длины межниппельной вставки. При этом, как в случае применения фрикционного, так и в случае применения резьбового способа фиксации одной втулки относительно другой, возможно их смещение, как прямолинейным, так и завихряющимся потоком добываемого вещества.
В качестве прототипа выбрана вставка для защиты соединительной трубной муфты, состоящая из двух втулок, одна из которых расположена внутри другой, при этом наружная поверхность внутренней втулки и внутренняя поверхность наружной втулки содержат спиралевидные полукруглые выступы и впадины, посредством которых происходит зацепление и фиксация втулок. [Патент RU №2478865, дата приоритета: 27.12.2017 г., дата публикации: 10.04.2013 г. МПК: F16L 47/06].
Недостатком прототипа является риск сближения втулок относительно друг друга и уменьшение общей длины межниппельной вставки, вследствие недостаточно надежного зацепления и фиксации положения втулок спиралевидными полукруглыми выступами, обладающими малой площадью контакта, что может привести к увеличению зазора между торцевыми поверхностями межниппельной вставки и ниппелей насосно-компрессорных труб, попаданию добываемого вещества в межниппельное пространство соединительной муфты и разрушению соединения насосно-компрессорных труб.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности муфтового соединения насосно-компрессорных труб.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является снижение вероятности разрушения муфтового соединения насосно-компрессорных труб.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Межниппельная предохранительная вставка состоит из внутренней и наружной втулки, при этом наружная поверхность внутренней втулки и внутренняя поверхность наружной втулки содержат выступы. В отличие от прототипа выступы имеют трапециевидную форму.
Выступы имеют трапециевидную форму и содержат верхнее и нижнее основания и боковые стороны. Нижнее основание имеет больший размер, чем верхнее основание. Нижним основанием выступ опирается на поверхность втулки. Верхнее основание обеспечивает возможность проскальзывания втулок между собой. Боковые стороны обеспечивают возможность осуществления упора выступов друг в друга и фиксации положения втулок.
Выступы могут иметь форму равнобедренной трапеции с одинаковыми длинами боковых сторон, в результате чего обеспечивается возможность сдвигания и раздвигания втулок при одинаковой приложенной нагрузке, исключая риск возникновения дефектов в структуре выступов.
Выступы могут иметь форму прямоугольной трапеции с прямыми углами при боковой стороне, обращенной против хода раздвигания втулок, в результате чего, для раздвигания втулок необходимо приложить большую нагрузку, что обеспечивает возможность снижения риска самопроизвольного раздвигания втулок при развинчивании насосно-компрессорных труб.
Дополнительно углы при меньшем основании трапеции могут быть скруглены, что обеспечивает снижение риска откалывания выступов.
Количество выступов определяется габаритными размерами втулок, а также техническими требованиями к межниппельной вставке. Выступы могут быть расположены на наружной поверхности внутренней втулки и на внутренней поверхности наружной втулки вплотную друг к другу или с промежутками. Выступы могут быть разными по направлению, например, продольными, поперечными или диагональными, при этом каждый выступ может представлять собой сплошную или прерывистую линию. Выступы могут полностью или частично покрывать наружную и внутреннюю поверхность втулок.
Наружная и/или внутренняя втулки могут содержать упорный выступ, который превышает высоту трапециевидных выступов. Упорный выступ одной втулки предназначен для обеспечения упора в него торцевой поверхности другой втулки и ограничения хода сдвигания втулок относительно друг друга. При этом один упорный выступ может быть расположен на внутренней поверхности наружной втулки, а другой упорный выступ может быть расположен на наружной поверхности внутренней втулки.
Наружная и внутренняя втулки могут быть изготовлены из термостойкого ударопрочного материала, например, пластика, поливинилхлорида или композитного материала, а выступы могут быть получены методом штампования, нарезания или накатывания.
Заявляемая полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что выступы на наружной поверхности внутренней втулки и на внутренней поверхности наружной втулки имеют трапециевидную форму, благодаря чему увеличивается величина площади контакта выступов, за счет чего обеспечивается более жесткая фиксация положения втулок и исключается возможность увеличения зазора между торцевыми поверхностями втулок и ниппелей насосно-компрессорных труб, вследствие чего снижается риск попадания добываемого вещества в межниппельное пространство соединительной муфты и обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении вероятности разрушения муфтового соединения насосно-компрессорных труб, в результате чего повышается его надежность.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.
Фиг. 1 - Межниппельная предохранительная вставка с трапециевидными выступами, установленная в межниппельное пространство соединительной муфты.
Фиг. 2 - Межниппельная предохранительная вставка с формой выступов в виде равнобедренной трапеции.
Фиг. 3 - Межниппельная предохранительная вставка с формой выступов в виде прямоугольной трапеции.
Межниппельная предохранительная вставка состоит из внутренней втулки 1 и наружной втулки 2. При этом наружная поверхность внутренней втулки 1 и внутренняя поверхность наружной втулки 2 содержит трапециевидные выступы 3.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Межниппельную предохранительную вставку устанавливают внутрь соединительной муфты 4 и закручивают насосно-компрессорные трубы 5 и 6 навстречу друг другу. При этом происходит сближение внутренней втулки 1 и наружной втулки 2 и уменьшение длины межниппельной предохранительной вставки. Посредством трапециевидных выступов 3 происходит фиксация внутренней втулки 1 относительно наружной втулки 2, и межниппельное пространство соединительной муфты 4 герметизируется. При этом трапециевидные выступы 3 препятствуют уменьшению длины межниппельной предохранительной вставки и попаданию добываемого вещества в межниппельное пространство соединительной муфты 4. Это исключает риск вымывания внутренней поверхности соединительной муфты 4 и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в снижении вероятности разрушения муфтового соединения насосно-компрессорных труб, повышая его надежность.