ОПРЕССОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО НИППЕЛЬНОГО КОНЦА ТРУБЫ

Изобретение относится к устройствам для герметизации ниппельного конца трубы при ее опрессовке в стационарных условиях.
Известна заглушка, применяемая в области гидротехники, в частности в устройствах для герметизации элементов трубопроводов (патент RU 2062390 6 F 16 L 55/128, 20.06.96 Бюл. №17). Она содержит прижимаемую к торцу трубы прокладку при помощи винтовой пары, благодаря чему осуществляется предварительная принудительная посадка уплотнительного элемента перед опрессовкой трубы. Гайка винтовой пары выполнена в виде цилиндра из двух разъемных частей, сопрягаемых по плоской наклонной к продольной оси цилиндра поверхности. Заглушка приспособлена для опрессовки трубопровода в полевых условиях и не обеспечивает достаточной производительности.
По конструктивным и функциональным признакам наиболее близким аналогом, прототипом, является опрессовочная заглушка («Трубы нефтяного сортамента», справочное руководство под редакцией А.Е.Сарояна, Москва «Недра» 1976 г., стр.338, 339). Технологическая муфтовая заглушка с уплотнительным элементом навинчивается на опрессуемую трубу на полную длину резьбы. В центральном отверстии технологической муфтовой заглушки расположены трубка для стравливания воздуха и сброса давления с приводом в виде вентиля, пружина для предварительной принудительной посадки уплотнительного элемента перед опрессовкой трубы.
При заполнении трубы водой находящийся в трубе воздух стравливается, после чего оператор закрывает вентиль и начинается
нагнетание воды при высоком давлении через опрессовочную головку на муфтовом конце испытуемой трубы. Производится гидравлическое испытание с выдержкой времени в соответствии с требуемой технологией.
К недостаткам опрессовочной заглушки относятся: низкая производительность, малый срок службы уплотнительного элемента, материал которого по контуру прилегания к торцу трубы разрушается и происходит разгерметизация.
Технической задачей изобретения является повышение надежности опрессовочного устройства ниппельного конца трубы и повышение производительности.
Поставленная цель достигается тем, что опрессовочное устройство ниппельного конца трубы, содержащее уплотнительный элемент, заворачиваемую на трубу технологическую муфтовую заглушку с центральным отверстием под шток, снабженный продольным каналом, механизмы предварительной принудительной посадки уплотнительного элемента, стравливания воздуха и сброса давления, устроено так, что уплотнительный элемент выполнен в виде манжеты, открытый торец которой обращен в сторону полости с высоким давлением, а механизм предварительной принудительной посадки уплотнительного элемента - в виде взаимодействующего с последним конического золотника, установленного на штоке, причем в качестве привода золотника использован гидроцилиндр привода механизма стравливания воздуха и сброса давления, установленный на тыльном конце штока соосно с последним.
На фиг.1 изображен продольный разрез опрессовочного устройства ниппельного конца трубы (в дальнейшем - опрессовочного устройства) в положении перед опрессовкой трубы; на фиг.№2 - выносное сечение на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез опрессовочного устройства в положении опрессовки трубы.
Опрессовочное устройство состоит из технологической муфтовой заглушки 1 (фиг.1), заворачиваемой на ниппельный конец опрессуемой трубы 2. В центральном отверстии технологической муфтовой заглушки 1 в неподвижном корпусе 3 на оправе 4 с радиальными отверстиями 5 расположены манжета 6, открытый торец 7 которой направлен в сторону высокого давления 8, гильза 9, а внутри оправы 4 (фиг.2) - шток 10 с продольными каналами 11, служащими для стравливания воздуха при заполнении опрессуемой трубы 2 водой и сброса давления из трубы 2 после опрессовки. Шток 10 снабжен коническим золотником 12, установленным на штоке со стороны открытого торца 7 манжеты 6 с возможностью взаимодействия с последней, а на противоположной от золотника 12 стороне шток 10 оснащен клапаном 13 стравливания воздуха и сброса давления с приводным механизмом, выполненным в виде гидроцилиндра 14, расположенного на тыльном конце штока 10 соосно с последним.
В исходном положении (фиг.1) гидроцилиндр 14 включен на открытие клапана 13, при котором золотник 12 отодвинут от открытого торца 7 манжеты 6. Труба 2 останавливается на некотором расстоянии от технологической муфтовой заглушки 1, Опрессовочное устройство, расположенное на каретке (не показана), подается к трубе 2, включается привод вращения (не показан) технологической муфтовой заглушки 1 и заворачивает ее на ниппельный конец трубы 2.
Включается насос низкого давления (не показан), труба 2 наполняется водой, при этом находящийся в трубе воздух стравливается через открытый клапан 13. После наполнения трубы 2 (фиг.3), гидроцилиндр 14 переключается на закрытие клапана 13. При этом одновременно золотник 12 смещается к манжете 6, разжимая ее открытый торец 7, что обеспечивает герметичность ниппельного конца опрессуемой трубы 2.
Отключается насос низкого давления и включается насос высокого давления (не показан). Производится опрессовка трубы 2 в соответствии с требованиями инструкции. Гидроцилиндр 14 включается на открытие клапана 13, при этом одновременно золотник 12 отходит от манжеты 6, сбрасывается давление, сливается из трубы 2 вода. Отворачивается технологическая муфтовая заглушка 1 от трубы 2, которые отводятся друг от друга в исходное положение. Испытанная труба отправляется в склад готовой продукции.
Применение опрессовочного устройства позволяет повысить ресурс уплотнительного элемента, улучшить качество опрессовки и ускорить технологию опрессовки.